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[参考译文] TPS22920设计问题

Guru**** 670150 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS22920, TPS22970
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/619010/tps22920-design-issue

主题中讨论的其他器件:TPS22920TPS22970

由于某种原因、表单不接受 TI p/n。 我们在新设计中遇到了重复性问题。 我附上了一个原理图

 

该设计使用 TI 的两个(U38和 U57)负载开关(TPS22920YZPR)、它们共用一个使能端。  每个开关为两个 QSFP 笼提供3.3V 电压。   防滚架是空的。   唯一的直流负载是最近添加的332 Ω 泄放电阻器。

 

我们有几起 U38和 U57死亡事件。   我们认为我们找到并解决了这个问题。  3.3V 输入将快速下降。  空载(笼空)输出大容量电容器通过导通 FET 的体二极管放电回电源输入引脚和使能输入引脚。  我们在输出端添加了泄放电阻器、并确认输出下降速度快于输入、因此体二极管在断电时不再导通。

 

我们添加了泄放电阻器、并更改了 U38和 U57、以防 IC 因重复的功率周期而承受应力。    现在、新的 U57在加电几分钟后就会消失。  

 

下面是一个示意图片段。  U38和 U57电路相同。    VSW_SYS_3V3输入电压轨在 decoupling.e2e.ti.com/.../TPS22920YZPR.pdf 中具有数百 μ F 的大容量电流

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    以下是检测故障并关闭两个负载开关的电源监视器的示波器捕获:

    以下是 U57 (和 U38)启用在加电时运行的确认信息(此激发是在上述激发之后拍摄的)。  一切看起来都很好:

    我测量了两块电路板上四个开关的未供电输出到 GND 电阻:

     

    BD 17上的 U57与 GND 之间的阻抗小于1 Ω。         U57裸片。

    BD 17上的 U38 = 330欧姆至 GND。   这是泄放电阻(标称值332欧姆)。 这是预期的电阻值。

     

    BD 14上的 U57 = 4 Ω 至 GND。      那么 U57正在死亡呢?

    BD 14上的 U38 = 3.9 Ω 至 GND。   那么 U38正在死亡呢?

    谢谢、

    Ken

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    您好 Ken、

    上一篇帖子未附带任何示波器截图、您能否重新上传?

    如果我的理解是正确的、那么这两个 TPS22920负载开关最初会发生故障、因为 VIN 会快速下降、VOUT 会缓慢下降。 这导致 VOUT>VIN、并通过体二极管提供反向电流、从而导致故障。 为了解决此问题、您在开关的输出端放置了一个下拉电阻。

    现在、U57在打开一段时间后出现故障。 我的结尾有几个问题:

    1. 器件的故障机制是什么? 是增加的下拉电阻还是器件不再导通?
    2. 如何测量输出下拉电阻? 该器件不应承受输出端的直流负载、仅承受负载放电产生的瞬态。
    3. 输出端的电感是否会导致任何负瞬态? 在上电和断电期间获得输出的示波器截图将会有所帮助。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius

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    您好、Alek、

    是的、我不知道如何发布我的示波器捕获。  此网站不太直观。

    器件的故障机制是什么?   几分钟后、器件似乎缓慢地自行关闭、输出电压下降。  我可以重启系统电源、器件重新启动正常。  但随后它会自行关闭。

    如何测量输出下拉电阻?  我关闭系统电源并使用 DMM 测量输出电容器/泄放电阻器上的电阻。

    输出端的电感是否会导致任何负瞬态?  否  输入在 大约1毫秒内平稳上升。  由于唯一的直流负载是泄放电阻器、因此在关断时没有直流电感器电流和电感反冲。

    谢谢。  我将不断尝试发布我的图形。   

    Ken

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    Alek、有什么更新吗?

    Ken

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    您好 Ken、

    您是否监测过 ON 引脚电压、以确保该引脚上的电压未降至 VIL 电平以下? 如果 ON 引脚为高电平且 VIN 为高电平、则器件开始自行关断似乎很奇怪。

    当您说系统"断电"时、您是否还移除了 VIN 电压? VIN 是启用 QOD 并测量 RPD 电阻所必需的。

    至于示波器截图、我没有看到任何相关内容。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius

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    您好、Alek、

    ON 引脚由1.8V 逻辑驱动。  它在我之前发布的示波器屏幕截图中进行了标记。  对我来说很好。  

    是的、我关闭12VDC 主电源。  12VDC 为3.3V VIN 开关电源供电、1.8V 开关电源关闭、以连接到控制逻辑。

    我们更换了 IC、让其整夜运行。  它会在一夜自行关闭。  当我们现在循环通电时、我们看到 ON 引脚仅上升至大约0.5V。   与导通电阻串联的100欧姆电阻器会在1V 或10mA 以上下降。  

    谢谢、

    Ken

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    Alek、

     您对此器件是否有任何具体的返工说明? 我们需要确信、在对部件进行返工时、我们不会对其造成热损坏。 我可以从另一家供应商(相同的功能和封装)看到、他们在其数据表上提供了10秒的300C 最大规格。 我在 TI 网站上找不到类似的指南。

    此致、Ken

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    Alek、

    该项目的另一位工程师在数据表上找到了有关开裂的说明。  我们将切换到背面涂层版本。

    Ken

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    您好 Ken、

    很抱歉耽误您的回复、我很高兴看到您找到了带背面涂层的 TPS22920。 我们还有一个称为 TPS22970的"下一代"器件版本、它也是这里的合适替代产品。 该器件与 TPS22920类似、但还具有额外的过热保护功能。

    另一个需要考虑的变量是拾放(喷嘴)力。 对于8焊球 CSP、我们建议将力限制在240gf 或更低。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius