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[参考译文] TPS55340:VIN 和 GND 在首次上电后短接、然后对 EN 施加电源

Guru**** 1142300 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS55340, TPS55340-Q1
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/925591/tps55340-vin-and-gnd-shorted-after-first-power-up-and-then-applying-power-to-en

器件型号:TPS55340

您好!

您的 TPS55340器件存在以下问题(专为24V 输出@1A 输出而设计)

  1. 施加到 VIN (VBAT 引脚)上的20V (恒定)电压、且无负载连接到输出(LED 除外)。  
  2. 20V 施加到使能引脚()
  3. 立即+20V 和 GND 短接(即使存在非常小的电流限制)
  4. 从 PCB 上移除稳压器可消除短路

我已执行以下检查:

  • 电路在 Webench 上仿真
  • 已通过 Webench 确认已安装 BOM
  • 已检查 PCB 是否短路/损坏/焊接质量
  • 已在第二个 PCBA 上尝试

您是否知道还可以检查其他哪些内容? 提前感谢。

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    Josh、您好!

    布局是否为2层电路板? 如果是、请检查右侧3的中间过孔。 进入过孔的信号是24V 输出电压、但看起来该过孔与底部的 GND 短路。

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    您好、Brigitte、

    电路板实际上是8层、因此这应该是可以的。

    谢谢。

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    您好、Brigitte、

    我刚刚注意到以下情况、您能否确认在我们的设计工作频率下、仅2mA 负载不会出现问题。

    从 TPS55340-Q1 2019年1月数据表中:

    当使用高于1.2MHz 的内部开关频率时、TPS55340-Q1器件可能不会像最小导通时间和脉冲跳跃部分中描述的那样进行脉冲跳跃。

    从 WEBENCH:

    对于频率大于1.6MHz 的情况、用户需要确保负载电流始终大于运算放大器中显示的"Iout min"值。

     

    谢谢。

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    Josh、您好!

    在轻负载时、输出电压可能会过冲、这可能会损坏35V 电容器甚至 IC 本身。  在断开负载和输入源后、可以检查 PCB 上的以下内容。

    1.如果您看到 SW 与 GND 之间永久短路-在 SW 处放置万用表正极引线、在 GND 处放置负极)、则 IC 会损坏。

    2.如果您看到输出电容器上存在永久性短路、则表明输出电容器已损坏。  

    为了避免数据表中提到的情况、您应该考虑将开关频率降低至1.2MHz 或更低。

    谢谢、

    应用工程学 Yohao Xi

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    您好、 Youhao、

    您能否为我确认以下内容?

    • 目前稳压器无法进入脉冲跳跃模式、因为开关频率太高?
    • 如果我将开关频率设置为1.185MHz、稳压器将能够进入脉冲跳跃模式、并且我不需要连接最小负载? 这是否足够低于1.2MHz 以保证可以进入脉冲跳跃模式?
    • 当稳压器在脉冲跳跃模式下工作时、没有大尖峰损坏稳压器或输出组件的危险?
    • 为什么 WEBENCH 提到"频率> 1.6MHz 时、用户需要确保负载电流始终大于运算放大器中显示的"Iout min"值、而不是数据表中显示的1.2MHz?

    请注意、如上所述、我已从 PCB 上移除稳压器、这样就消除了电源和回路之间的短路。

    非常感谢、

    Josh

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    Josh、您好!

    按相同顺序回答您的问题(请原谅我不要复制您的原始问题):

    • 是的、IC 可能无法进入脉冲跳跃模式。
    • 根据数据表、IC 应进入脉冲跳跃模式。
    • 在脉冲跳跃模式下、它会调节输出电压、因此不会有过压导致损坏的风险。  只有当 Vout 消失时、它才能进入脉冲。
    • 这可能是一个拼写错误、我需要通知我们的 Webench 小组。  无论如何、Webench 和设计计算器都是为帮助客户进行设计而开发的、可能会出现错误、一旦发现错误、我们就会予以纠正。  如果您发现我们的支持材料存在差异、请始终遵循数据表建议。  

    谢谢、

    Youhao

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    您好、 Youhao、

    我修改了设计、以提供1.185MHz 的开关频率、理论上应该允许进入脉冲跳跃模式(请参阅下图)。 当我使用20V 电源为更新的设计上的稳压器供电、然后将 EN 连接到20V 时、会按预期建立24V 输出。 遗憾的是、当我断开到20V 的 EN 连接并重新施加时、24V 输出未恢复、电源电压和接地端短路。

    供参考:连接到24V 电源轨的负载是由永久启用的电子负载产生的100mA 负载。  从 PCB 上移除 TPS55340QRTERQ1器件后、电源轨和接地之间的短路被移除、所有其他元件似乎处于工作状态。

    非常感谢、
    Josh

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    Josh、您好!

    首先、我们的 Webench 小组专家正在更新模型、以反映有关1.2MHz 的警告。

    我需要对您的案例进行进一步研究、 并在下周 COB 周三之前回复您。

    此致、

    Youhao

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    非常感谢 Youhao。

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    Josh、您好!

    很抱歉耽误你的时间。  首先、我们的 Webench 组更新了模型、原理图下方现在出现了有关开关频率的警告。  再次感谢您的投入、这让我们注意到了这个问题。

    关于您更新的原理图(Webench 的副本?)、我找不到任何明显的问题、电路应该正常工作。  当您移除 EN 时、恐怕电路可能会损坏、当您将其重新应用 到 VIN 时、您只会看到已经损坏的电路。  如何从 VIN 中移除 EN?  我从原理图中看不到您的电路具有电子控制功能。  您是否实际从 VIN 上拔下了电压?  如果您这样做、ESD 可能会损坏 IC。

    无论如何、布局图不会显示太多内容。  为了更好地理解该问题、您能否在同一示波器图上捕获以下波形?

    • SW 电压
    • 输出电压
    • SS 电压
    • 英文

    我们想了解这些信号如何响应 EN 信号(从 VIN 移除并重新应用到 VIN)、这两个事件都是如此。  

    请显示概览、概览中任何异常瞬态的放大情况。

    谢谢、

    Youhao

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    您好、Youhao、

    我已经在我们的另一个 PCBA 上尝试过前面提到的修改(开关频率变化)、这次 使用处理器的 GPIO 来切换 TPS55340的 EN 引脚;到目前为止、这似乎是成功的。 这里唯一的区别是、EN 未使用我们的 PSU 单独的20V 电压启用。 如果 EN 信号大于 VIN 并且 EN 上的最大电压是否真的为38V、是否有可能损坏器件? 我对在我们的设计中使用这种很容易损坏的器件有点担心。

    此致、
    Josh

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    Josh、您好!

    感谢您的更新、我很高兴您现在可以让电路正常工作。

    请注意、EN 引脚的绝对最大额定电压为34V、而不是38V。  我们建议 EN 引脚的最大电压为32V。  如果 EN 大于 VIN、则不应损坏 IC。  

    如果用于控制 EN 的外部信号大于 EN 额定值、您可以插入一个电阻分压器来降低施加到 EN 引脚的电压。

    同样、在对 IC 进行工作时请小心、尤其要注意不要因 ESD 而损坏 IC。  

    此致、

    Youhao