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[参考译文] TPS92612-Q1:24VDC 和7s1p LED 灯串@ 50mA 时的器件故障

Guru**** 2394305 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92612-Q1, TPS92612, TPS92612EVM, LM3404

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/847879/tps92612-q1-part-failure-at-24vdc-and-7s1p-led-string-50ma

器件型号:TPS92612-Q1
主题中讨论的其他器件: TPS92612TPS92612EVMLM3404

您好!

简而言之:7个 LED、一串中功率(7s1p)、总共约19V VF。 电源电压为24VDC。 设计按照参考板设计完成、但使用2.2欧姆电流设置电阻器。 在循环通电/断电时、器件会突然自我破坏并冒烟。 相当简单、最多10-15个电源周期。 使用 Mouser 的器件构建的第一个原型。 此器件是否经过24VDC 测试和认证? 我们真的看不到该器件出现了什么问题?

此致、

Martin

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    你(们)好  

    TPS92612-Q1已经过24V 直流测试并通过认证、毫无疑问。

    如您所述、器件的功耗约为0.22W、℃热特性、结至环境的温度上升约为40 ̊ C。

    您能否提供您的原理图和 LED 数据表。  

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    您好!

    我们使用的 LED 是 CREE JE2835 3V 部件。 7件 串联。  

    我们到目前为止使用的测试设置实际上是一个"实验板"模型、用于验证使用24V 电源 PWM (1kHz)时 LED 中的潜在电流过冲。 但由于"闩锁"之类的奇怪行为、我们尚未达到这种状态。

    我们今天订购了一款 EVM 和50件。 并将使用该设置重复测试。 我将在几天内更新该结果。

    此致、

    Martin  

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    你(们)好  

    好的、我将等待更新。

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    您好!

    我们现在已经针对该器件测试了 EVK。 EVK 连接到一个由7个 LED (串联)组成的灯串。 我们已经使用标准实验室电源(24VDC)和三角24VDC 电源进行了测试-当通过实验室电源为24VDC 供电或当我们通过 DALI 向三角 PSU 发出"Max"命令时、该部件会立即损坏自己。  

    我们用新器件替换了该器件、并使用实验室电源缓慢增加24V 电源。 很有魅力 没有任何问题。

    但是、如果我们施加24VDC、并且上升时间较短、不幸的是、这种情况会发生很大的错误、我们的直觉是、该部件的调节速度不够快、并且会由于过流情况或其他原因而导致自毁。 因此、根本问题是、它与24VDC 电源的上升时间有关。

    此致、

    Martin

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    您好、Frank、

    想知道您是否对此问题有任何更新?

    此致、

    Martin

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    尊敬的 Martin:

    您能否使用三角24VDC 电源提供测试结果的波形。(输入输出故障引脚的波形)

    您能告诉我 EVK 的含义是什么吗?

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    您好!

    对于 EVK、我指的是 TPS92162EVM。

    遗憾的是、TPS92612会在进行任何有意义的测量之前自毁。 我们已对 TPS92162EVM 进行开箱即用测试、在小型 MCPCB 上使用7s1p LED 灯串、如果我们通过标准实验室电源为系统提供24VDC、则器件会在几个电源周期后冒烟。

    如果我们连接在24VDC 上使用1kHz PWM 的 Tridonic 24V 驱动器、它也会立即停止运行。

    本文档中有一个非常令人不安的事实:sldu034.pdf、第3页、第3节"测试设置":

    "

    按照以下步骤进行 EVM 测试设置:

    1.将直流电源的电压设置为12V,并将电流限制设置为100mA"

    为什么它规定外部电流限制应设置为100mA?

    如果我们遵循这一点、一切都可以正常工作。 但在我看来,实行这种限制是不现实的。

    此致、

    Martin

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    你好

    关于:为什么它规定外部电流限制应设置为100mA?如果我们遵循此要求、一切工作正常。 但在我看来,实行这种限制是不现实的。

    您是否意味着您的测试条件也受24V 和100mA 的限制。

    第一:您可以检查输入电容器是否正常。 您可以使用4.7uf 更改输入电容器并再次进行测试。

    秒:您可以检查 Rsns 是否为2.2。

    我需要您的输入电压的初始信息(将时间延长至24V 和过充电电压)。

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    您好!

    我们对这种情况进行了更多的研究。 如果我们测量接近 TPS92612电源引脚的电源电压、我们可以看到过冲最大额定值会立即导致损坏。 奇怪的是、为什么会发生这种情况。 我们可以看到、当我们对电源进行 PWM 时会发生这种情况。 我们已经测试了 A  

    Tridonic LCA 150W 24V one4all SC 前置

    www.tridonic.se/.../led-driver-lca-150w-24v-one4all-sc-pre.asp

    该驱动器使用 PWM 2kHz。 电源电压几乎会立即升高并损坏 IC。 我们已经测试了其他具有类似结果的电源。

    我想知道极性保护二极管与所需的去耦电容器是否会形成一些"无意"电荷泵情况、从而使电压升高。  如果我们在电源引脚和 GND 上添加 TVS 二极管、则器件能够承受、但感觉像带辅助解决方案...

    我想问 TI 应用支持是否可以查看该组合:

    TPS92612EVM + Tridonic LCA 150W 24V one4all SC 前置

    这种类型的用例很可能是典型用户最终会...

    此致、

    Martin

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    你(们)好  

    您能否提供波形、我无法弄清过冲发生时会发生什么情况。

    关于调光控制、我建议您在电源电压从0增加到稳定时测量周期 tl。并使 PWM 信号延迟 tl、然后可以避免输入电压过冲。(因为 PWM 信号也用作 TPS92612'的使能信号)

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    您好!

    我替换为新 IC 和新的2.2欧姆电阻器、并使用示波器设置了一个三通道。 我将触发电平设置在45V 左右、下面的屏幕截图是我们在打开电源时看到的内容。 值得注意的是、三角驱动器会在大约1000ms 左右的时间内以软启动输出和 PWM、并将占空比从0%增加到100%。 但是、当 TPS 冒烟时、很难与之关联。 但您可以看到非常剧烈的过压!

    如果我们仅以1k 欧姆的负载加载三角驱动器并测量启动、我们将看到以下内容:

    毫无疑问、TPS 完全符合24V 使用要求、但涉及反极性二极管+输入电容器的应用电路的情况非常糟糕。 最终会出现一些充满电的电荷泵情况或类似情况、从而导致这些过压损坏。

    我不能说、三角驱动器 PWM 是在高侧还是在低侧、但 IRL 实际上无关紧要。

    TI 应用支持人员是否有可能拿出一个 TPS92612EVM 并使用24V 电源上的 PWM 进行测试、并用7s LED 灯串替换 EVM 上的3个 LED? 我们不胜感激。

    此致、

    Martin

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    你(们)好  

    我认为关键是解决您  的"三角驱动器"电源的过冲问题(我认为它是 tps92612-Q1的电源、对吗?)。

    过冲情况的损坏、我无法理解反极性二极管和输入电容为什么会形成一个鱼眼电荷泵。您能给我一个电路模型来证明您的解决方案。

    我建议您添加一个40V TVS 来保护 TPS9212的 INOUT 引脚、您不能使用它超过数据表的最大参数。

    感谢您的宝贵建议。

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    您好、Frank、

    三角驱动器本身不会产生过压、我们已使用电阻负载进行了测试(请参阅上面的示波器截图)。

    是的、是过压破坏了 IC、没有任何新的问题。 奇怪的是、不仅是三角驱动器导致了这种情况。 如果您推出一款全新产品:

    TPS92612EVM

    并将其重新配置为驱动一个7s1p LED 灯串、这意味着大约 Vf 为20V、然后为其提供普通的实验室电源、您将在上电时获得这些瞬变、在几个周期后就会得到一个故障部件。  

    此外、上述三角驱动器(LCA 150W 24V one4all SC pre、器件型号28001437)得出相同的结论。

    我之所以这么说、是因为这种设置并不少见-但 TPS92612EVM 会产生一些奇怪的二阶效应、我们也在我们的定制设计中看到过这种情况(设计与 EVM 相同)。  

    我不愿意添加 TVS、即使这样做有所帮助、但感觉它掩盖了根本问题。

    如果您愿意、我很乐意将其中一个 Tridonic 驱动程序发送给您或应用团队中的某个人进行进一步分析。 这取决于您认为这当然是多么重要。 但这是一种轻松的试验和试验。

    此致、

    Martin

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    你(们)好  

    你可以给我发一套西装,我会测试它,然后给你反馈。你可以联系我的电子邮件:frank-qiu@ti.com

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    您好、Frank、

    我想我已经弄清楚了正在发生的情况。 我是偶然阅读 LM3404的 DS 的、发现有一个部分给出了非常合理的解释、说明了 TPS92612设置发生了什么情况(EVM 没有任何 TVS、我们自己的设计也没有):

    引用自 LM3403DS:

    '当 VIN 热插拔时、流入的电流将使 CIN 充电至 VIN 值、也会为电路板走线电感充电(通电)、如图25所示。 激励的走线电感随后与输入电容谐振(类似于欠阻尼 LC 振荡电路)、并导致 VIN 引脚上的电压上升到远远超过输入 TVS 钳位的 VIN 和模块输入连接器上的电压。 如果 VIN 引脚的谐振电压超过 ESD 结构的80V 击穿电压、则 ESD 结构将激活、然后由于其固有设计而卡回较低的电压。 如果这个较低的反馈电压低于施加的标称 VIN 电压、那么大电流将流经 ESD 结构、从而导致 IC 损坏。
    必须在尽可能靠近电路板上每个 IC 的 VIN 引脚的位置额外放置一个 TVS 或小型齐纳二极管、并与输入电容器并联、如图26所示。 输入线路中的少量串联电阻也会有所帮助、但会降低整体转换效率。 因此、NTC 电阻器通常用作浪涌限制器。"

    由于我们在24V 馈电上进行 PWM、因此我们肯定会"热插拔"。 )

    此致、

    Martin

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    恭喜。