主题中讨论的其他器件： TPS25982
您好、TI、
我有一个用于控制两个小型有刷直流电机的电路板、我们已经使用了这两个电机大约一年了。 电机控制部分基于 TI 器件 DRV8847S、该电路部分在无故障的情况下完美工作。 已对双通道电机驱动器进行了编程(通过电流感应电阻器)、将电机驱动的每个通道限制为800mA、因此驱动器 IC 总共可拉1.6A、这在电机启动期间会持续很短的时间。 电路板的其余部分非常简单明了、主要由一个微控制器、用于其的基于5V LDO 的电源以及一些基于运算放大器的滤波组成。
此电路板的电源输入来自经过良好调节的外部12V 开关。 在我的设计中、我实施 了 TPS25944A 电子保险丝来提供板级电源保护。 考虑到电机电流已经受到 DRV8847S 的限制、我认为电子保险丝的作用是二级保护之一。 我 使用 TI 提供的电子表格工具配置了 TPS25944A、基本跳闸电平为1.7A。 电路如下：
我今天要写的问题是、我们经历了许多破坏性故障、似乎表明器件本身或我使用它的方式存在某种严重问题。 TPS25944A 的总体故障是、裸片的某些部分(我假设导通 FET)会过热、从而破坏塑料封装的完整性、并从形成封装顶部的小孔中排出烟雾(请参阅下图)。 电机移动时始终会发生故障；我不知道 TPS25944A 在由电供电但空闲时会死。 我们的应用不涉及热插拔、 TPS25994A 的输入电压会逐渐单调上升。 我要补充 的是、我们的系统中还有两个相同的板、它们上还有 TPS25944A 电子保险丝部件、用于控制不同的负载(LED 灯和警报器、而不是电机)、并且我们从未遇到过任何故障。 如果存在任何输入电压异常、则所有三个由同一总线供电的电路板都会看到这种异常、并且可能会对它们产生同等的影响。 我们公司内的一些人推测、电机的某种反电动势会导致 TPS25944A 发生过压事件 、 但我认为这种情况不太可能发生、因为它们由专用设计部件驱动、例如 DRV8847S、根据设计、该部件允许通过 H 桥中 FET 的反向并联二极管进行再循环电流。 此外、如果驱动器 IC 上的电压过高并返回到电源总线、则它似乎会首先裸片、具有18V 的绝对输入电压、而 TPS25944A 的容差为20V。 正如我所指出的、电机驱动器 IC 的故障为零。
至于故障的性质、在我看来很明显、与 关闭故障相反、TPS25944A 内部对地短路、原因如下：首先、如果 FET 关闭故障、我仍然会看到输出引脚上的电压、但情况并非如此。 其次、当发生此故障时、会导致二次侧故障、因为 TPS25944A (上面原理图中的 FER1)输入端的40m Ω 铁氧体磁珠会传递非常大的电流并剧烈地融化。 为该板供电的12V 电源能够提供10A 电流-足以消除铁氧体。 发生此故障后、电路板的其他地方没有可见或可测量的接地故障、因此、只能在电子保险丝部件中灌入足以使铁氧体磁珠滞后的电流。 以下图片很好地代表了我们遇到的故障：
我估计到目前为止我们的故障率约为10%( 大约100块电路板中有12块 TPS25944A 发生故障)。 我们看到这种趋势时、警报不断增加、因为该器件应提高电路板的安全性和可靠性、而不会降低电路板的性能。 我还有另一个大型项目、其中我已经有了 TI 设计的更多电子保险丝器件(TPS25982)、但公司目前对 TI 电子保险丝的看法并不乐观、这是基于我们迄今为止的经验。 我非常想了解这些失败的根本原因、无论是部件本身的局限性缺陷还是我自己的实施错误。 我们要尝试的一种可能解决 方案是在 TPS25944A 的输出端放置一个肖特基二极管、以解决任何可能的负电压问题；我已经将其设计到我的新 TPS25982电路中。
我觉得只要遵守绝对器件限值(例如输入电压)、就不应该配置用户可以实现的无源行为编程器件、这些器件会导致这种类型的器件故障。 我可以理解器件配置错误时的不良行为、但由于160C 时的内部热关断保护功能、该器件应在所有过流情况下提供自我保护。
我期待 TI 能提供任何帮助或见解。 除非我们能够了解故障的根本原因、否则该器件可能会被设计出来。
