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[参考译文] TPS62162:在插入电源时、询问此器件的 Vin、SW、GND 是否短路

Guru**** 1133960 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62162
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/924621/tps62162-inquiry-about-occurred-short-at-vin-sw-gnd-of-this-part-when-power-was-inserted

器件型号:TPS62162

您好!

我的客户出了问题。

测试条件低于。

 -。 输入电压:12V

 -。 输出电压:3.3V

 -。 平均负载电流:约350mA

 -。 旁路电容器。 输出电压:陶瓷电容(22uF - 1ea、10uF - 3ea、1uF - 3ea)、钽电容(10uF - 2ea)

下面是原理图

将12V 电源插入 tps62162后、我们可以看到 LED 在极短的时间内亮起。

但是、该器件不能再次工作。

当我检查此器件的引脚状态时、Vin/SW 和 GND 引脚短接在一起。

此问题的数量为5个部分。

下面是该器件正常运行时的输入电压、输出电压、输出电流的波形。

我们可以看到、在3.3V 达到 Vout 之前、峰值电流介于0V 和2V 之间。

(作为参考、如果我移除了 B 上的钽电容器10uF、则峰值电流将减小。)

我知道该器件具有电流限制和短路保护功能。

因此、我认为该器件不必死机。

但是、这个问题已经发生。

最后、我需要您对此问题的帮助和指导。

请给我一个关于这个问题的整体评论和意见。

2.您能向我解释一下哪种情况会导致此器件损坏(Vin/SW 和 GND 短路)、就像这种症状一样。

我期待收到您的答复。

此致、

Michael

  • 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。

    Michael、

    一些意见:

    我建议仅使用1x22uF 电容器和输出端的1uF 电容器。 软启动时间过短的输出电容器可能会导致电流限制问题、这似乎是本设计所面临的问题。 该器件具有内部软启动时间和50us 延迟。 我预计上升时间大约为200us、但波形上的输出电压需要很长的时间(4ms/div?)

    2.绿色波形是什么? 是 IOUT 还是电感器电流?  

    3.您可以共享 SW 节点波形吗? VIN 和 SW 节点上的 EOS 可能会导致 FET 损坏、这可能是这里发生的情况。 如果可能、最好是一个故障案例和一个比较好的案例。

    3.您能否确认您的 VIN 电源是否没有问题- VIN 上升并非单调的。输入端有一个电感为10uH、电容为22uF 的输入滤波器。 您能否确认 CAP C21器件型号? 我会在与 C21并联的输入端添加一个陶瓷电容器。 该电容器可以是10uF 或更高、只要是陶瓷电容器即可。 您需要检查并查看输入端是否由于该滤波器而出现任何振铃。

    4.我看到输出端有 TVS -您能提供有关其需求的一些详细信息吗?

    5.您提到5个部件有此问题。 您检查过多少其他设计没有此问题?

    此致、

    模块

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    您好、Amod、

    感谢您的友好和快速支持。

    以下是您的请求、请告诉我您的最终意见。

    2.绿色波形是什么? 是 IOUT 还是电感器电流?  

      [Michael] Iout

    3.您可以共享 SW 节点波形吗?  

      [迈克尔]

      似乎过冲/下冲过高。

    3.您能否确认您的 VIN 电源是否没有问题- VIN 上升并非单调的。输入端有一个电感为10uH、电容为22uF 的输入滤波器。

      您能否确认 CAP C21器件型号? 我会在与 C21并联的输入端添加一个陶瓷电容器。 该电容器可以是10uF 或更高、只要是陶瓷电容器即可。

      您需要检查并查看输入端是否由于该滤波器而出现任何振铃。

      [迈克尔]

      输入电压电容(C21):293D226 (Vishay)

       e2e.ti.com/.../293D-SERIES.pdf


      12Vin 波形(黄色)

       

    4.我看到输出端有 TVS -您能提供有关其需求的一些详细信息吗?

      [迈克尔]

      当我第一次拜访我们的客户时、他们说 TVS 二极管不是问题。

      但我认为 TVS 二极管规格。 将是此问题的根本原因。

      我需要您的详细意见。

      e2e.ti.com/.../Littelfuse_5F00_TVS_5F00_Diode_5F00_SMF3_5F00_3_5F00_Datasheet.pdf.pdf

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    您好、Amod、

    我给你回复了、但看起来像是在网站上发布的。

    无论如何、感谢您的友好和快速支持。

    这是我的答复。

    2.绿色波形是什么? 是 IOUT 还是电感器电流?  

      [Michael] Iout

    3.您可以共享 SW 节点波形吗?

      [迈克尔]

      CH3为 SW。

      它看起来过冲/下冲过高。

      

    4.您能否确认您的 VIN 电源是否没有问题- VIN 上升并非单调的。输入端有一个电感为10uH、电容为22uF 的输入滤波器。 您能否确认 CAP C21器件型号? 我会在与 C21并联的输入端添加一个陶瓷电容器。 该电容器可以是10uF 或更高、只要是陶瓷电容器即可。 您需要检查并查看输入端是否由于该滤波器而出现任何振铃。

      [迈克尔]

      12Vin 为黄色。

      C21为293D226 (Vishay)

      e2e.ti.com/.../2311.293D-SERIES.pdf

    5.我在输出端看到了 TVS -您能提供有关其需求的一些详细信息吗?

      [迈克尔]

      当我第一次拜访我们的客户时、他们说 TVS 二极管规格。 不是问题。

      但是、此时、我认为在最小击穿电压下没有空间。

      请 查看详细信息和您的意见。

      e2e.ti.com/.../7382.Littelfuse_5F00_TVS_5F00_Diode_5F00_SMF3_5F00_3_5F00_Datasheet.pdf.pdf

    此致、

    Michael

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    您好、Michael、

    感谢您分享更多详细信息。

    SW 节点过冲/下冲看起来很高。 我尝试放大、但您能否确认过冲是否高达17V 左右、下冲是否接近-3V 至-4V? 过冲时的范围为20V、下冲时的范围为-0.3V。在下冲时、您可以达到-2V、但恢复需要在10ns 内。 由于这种应力、IC 可能已损坏。  

    如前所述、请添加一个额定电压为25V 或更高的10uF 或更高的陶瓷旁路电容、并将其尽可能靠近 VIN 引脚放置-查看布局示例图。 42数据表第26页。 如果您需要进一步减少振铃、还可以在 SW 与接地之间添加 RC 缓冲器。  

    VIN 在上升、但在达到稳定状态值之前、我确实会看到下降。 VIN 电源似乎也连接到其他电路、这些电路可能在 TPS62162启动完成之前消耗电流。 好的一点是、我在 VIN 上没有看到任何振铃、这可能是由于 C21电容器的高 ESR。 我根据外壳尺寸 A/B/C 进行了检查、您的 ESR 范围可以是1.8-2.9欧姆。  

    除非本系统设计中有其他需要 TVS 二极管的元件、否则不需要 TVS 二极管。 您需要保持一定的摆动空间、以便二极管不会妨碍正常运行。 尤其是在较轻负载下、由于 PFM 运行、VOUT 范围将较高。 此外、在任何负载瞬态事件期间、VOUT 可轻松变化3-5%、甚至可能更高、具体取决于负载上升/下降的压摆率。

    希望这对您有所帮助!

    此致、

    模块

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    您好、Amod、

    我有疑问。

    1、外部元件或因数会影响此器件规格范围内的过冲/下冲。

    2.如果添加10uF 陶瓷电容器。 或更高的电容。 我们可以减少 过冲/下冲的峰值?

    3.如果使用 SW 到 GND 的 RC 缓冲器、R 和 C 的值是多少?  

    此致、

    Michael

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    您好、Michael、

    对于这些具有内部 FET 的设计、布局(元件放置、走线长度/宽度等)和输入电容器对于减少 SW 节点振铃至关重要。 有多个应用手册对此进行了介绍、但大多数应用手册都使用控制器(或外部 FET)、但概念相同。   

    2.是添加低 ESL 陶瓷电容器将减少振铃。 请查看本应用手册的寄生电感部分: https://www.ti.com/lit/an/slyt682/slyt682.pdf 此电容的放置可根据数据表的图42页26进行。  

    3.您可以参考本文档来计算 RC 值。 从 SW 到 GND、您只需要在低侧开关上使用缓冲器。  

    e2e.ti.com/.../1258.RC-Snubber.pdf

    此致、

    模块