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[参考译文] TPSM84209:烧毁了 Vin 引脚

Guru**** 2524460 points
Other Parts Discussed in Thread: TPSM84209

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/837982/tpsm84209-burned-out-vin-pin

器件型号:TPSM84209

我们有一个定制 PCB、其中 使用 TPSM84209RKHR 作为初始24V 至6V 电源。  还有7个其他电源接受6V 电压并提供其他电压。  3.3V、1.8V、1.5V、1.2V 和1.0V 是降压稳压 器、3.3V LDO 和0.75V DDR3终端电源。   我们有2块 TPSM84209烧坏的板。  一个是我们已经调查过的、另一个仍然不在现场、工程师正在为电路板开发代码。  我们看到 Get 如此之热、以至于 Vin 引脚焊接到 PCB 上的铜焊盘上。  它还会在 Vin 引脚和下面的接地层之间对 PCB 进行碳化处理。  当 TPSM84209和属于24V 电路的其他几个组件(输入滤波电容器等)被移除时、Vin 引脚与接地之间仍有大约330欧姆的电阻。  如果你看芯片在显微镜下,看起来好像有人在 Vin 引脚周围放了一个小小的吹枪。

  

IC 烧坏的两次都是在工程师对电路板通电后立即发生的。  他与电路板合作了数小时、在断电和通电之间对 FPGA 中的代码进行了微小的更改。  同一代码在另一个板上运行正常。  当我们移除烧毁的 TPSM84209并直接为电路板的其余部分提供6V 电压时、6V 时的总电流消耗仅为0.5A、电路板正常工作。  因此、看起来我们消耗的电流不是太大。  即使我们可能在上电时消耗过多电流、IC 也具有过流和过热保护、我认为这将对其进行保护。  这似乎是 IC 内部发生的事情、也可能是 PCB 问题。  我已验证我们的原理图是否与 Webench 原理图相匹配。

该板还通过 RS485连接到单独的板。  每个电路板都有自己的电源。  它们之间在与 RS485相同的连接器上有一个接地连接。  在该板上、接地线直接接地。  在连接的电路板上、接地线通过100欧姆电阻与接地端分离。  使用电路板的工程师认为这可能是接地问题、因为 TPSM84209烧毁的两次时间都是电路板连接在一起的时候。

我们被骗了。  与 TI 技术支持人员的交谈指向我们这里。  我已经提供了尽可能多的信息、如果需要、我可以提供更多信息。  有人有什么想法吗?

谢谢、

乍得

  • 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。

    乍得、您好!

    感谢您提供的详细信息。

    在开启期间、24V 电源是否有可能超过绝对最大30V 额定值? 什么为24V 输入供电?

    EN 是浮动的、对吧?

    您可以分享您的原理图和布局吗? 如果您不希望在论坛上发布这些消息、您可以通过电子邮件向我发送: Kristoffer.Flores、网址为 TI.com。

    在您拥有的工作板上、从24V 输入电源汲取的电流是多少? 电路板之间的电流是否一致、或者某些电路板消耗的电流明显更大?
    请注意、在 PCB 图像中、我看到您暴露了铜、即没有阻焊层、用于在器件下方的中间位置接地。  数据表(第30页) 显示了示例布局、其中顶层金属位于器件中间、而 GND 焊盘本身下方则有裸露的铜。  在您的布局中、我想知道 VIN 是否会短接到 IC 下方的 GND、但这不能说明最初工作的电路板会如何突然烧毁。

    Kris

  • 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。

    您好、Kris、感谢您的回答。

    https://www.digikey.com/product-detail/en/puls-lp/CP10.241/1736-1054-ND/6591556

    这是工程师使用的24V 电源、客户将在使用此板进行最终设置时使用。  我们尚未验证该实际电源是否超过30V、但数据表中指出最大过冲为200mV。  我将要求工程师在上面放置一个示波器、以便在他有机会时进行验证。

    EN 悬空。

    我无法共享整个原理图或布局、因为它是机密信息、但这里是24V 电源和 Orcad 电路板的角落。  24V 通过右侧的连接器输入。  6V 电压通过覆铜进入屏幕上的其他稳压器。  唯一不在顶层的相关布线是从 R88和 R89到达反馈引脚。  Vout 和 Vin 引脚中有散热过孔、中间有接地条。  输入电压和输出电压过孔不连接到任何其他层、因为仅顶层存在24V 和6V 电压。  只有接地过孔连接到电路板内部的接地平面。  过孔通过的接地平面中有间隙。   

    我们的工作台电源电流显示仅为十进制的一个位置、但整个板在24V 时消耗0.1A 电流。  电路板之间的电流消耗似乎一致、至少与电源显示屏的分辨率一致。  正如我之前所说的、在6V 时、它消耗的电流为0.5A。  24V 时0.1A 为2.4W、6V 时0.5A 为3.0W。  如果不进行更精确的电流测量(显示屏上的小数)、这似乎是功率输入等于功率输出的原因。

    我从 SnapEDA 等网站下载的占用空间。  我没有抓住您指出的外露接地焊盘、直到我们将光绘文件送去制造此电路板的修订版 B 之后、这是修订版 A。 当我们移除已烧坏的稳压器时、似乎没有焊桥、但可能已经发生了。  但正如您说过的、这不能解释电路板为什么工作、然后突然烧坏了电源 IC。

    我对芯片底部的2个裸露金属圈有疑问。  数据表将其显示为这些区域周围的禁止区域。  我在封装中有禁止、但如果您看一下、我在其中一个圆圈区域遗漏了一个小手指。  如果短路、是否会导致这种灾难性故障?  我在修订版 B 中清理了这些区域、认为这可能是一个问题。  太糟糕了、我错过了接地垫。

    今天晚些时候、我计划将一个高功率/低值电阻器与24V 串联、并使用示波器查看压降、以查看电路板上电时是否存在较短的高电流消耗。  如果我们在软启动期间(我认为数据表中的值为5ms)消耗的电流过大、那么过流保护在该时间是否仍然有效?

    感谢您提供的任何帮助。

    乍得

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    乍得、您好!

    要检查24V 电源、请让工程师在连接和未连接 RS485板的情况下获取启动波形快照。

    暴露的金属圆连接到开关节点、因此接触或对其他信号短路可能会导致损坏。  

    是的、OCP 在启动期间也处于活动状态。

    此致、
    Kris

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    您好、Kris、

    我们不会有其他电路板损坏的风险、因此我们将让工程师将其工作正常的电路板断电。   我们订购了另一个 PULS 24V 电源进行测试。  它不会告诉我们另一个 PULS 是否有缺陷、但会告诉我们电源是否不适合此用途。  当我有更多信息时、我会回来的。

    谢谢、

    乍得

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    乍得、是否有发现或更新? 如果您仍在深入探讨这一点、请告诉我。 -kris

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    您好、Kris、

    在过去几天里、我们进行了大量挖掘。  我们探索了所有工作台电源和我们正在使用的 PULS 电源、但没有发现任何不同寻常的东西。  我们已经研究了可能的接地问题、但没有发现任何问题。

    我们的电流理论是这样的、我希望您能对它提出意见。  封装中间的接地引脚未被焊接掩模覆盖、这是我的错误。  我们认为、IC 放置在电路板上时可能会有轻微的不准确之处、然后回流焊、IC 底部的外露引脚会非常靠近接地焊盘稳定。  您提到这些引脚在内部连接到开关节点。  我们认为、如果它们足够靠近接地引脚、而不接触、则当 IC 上电时可能会发生小电弧、这可能是由于内部电感器中的电感尖峰或可能通过 IC 下方捕获的一些杂质。  如果其中一个引脚对地短路、可能会导致我们在这里看到的破坏。

    我们能够及时捕获电路板制造商以更改封装尺寸、从而使焊料掩模与修订版 B 上的数据表正确匹配。 因此、我们希望这能够解决问题。

    有什么想法吗?  今天稍后我将回答我的调查结果、您只是比我领先了一步。 )


    谢谢

    乍得

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    乍得、您好!

    很高兴听到您能够及时修改阻焊层。 过压应力或意外/不良短路是我最大的疑虑、因此如果输入电源看起来不错、我希望阻焊层更新有助于最大限度降低短路风险、从而为您解决问题。

    此致、
    Kris