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[参考译文] TPS54060:肖特基二极管损坏

Guru**** 2389240 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54060
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/649148/tps54060-schottky-diode-destruction

器件型号:TPS54060

您好!

 

我目前在产品中使用 TPS54060来生成3V3V。 由于某些原因、由于3V3和 GND 之间的快捷方式、我的产品出现故障。 问题来自设计中使用的肖特基二极管。 它被销毁并在3V3和 GND 之间生成快捷方式。

 

现在、我将尝试找出该二极管被破坏的原因。

 

我使用的二极管是 Fairchild SS25、具有以下特性:

 

如果:2A

- VF:700mV

- VRRM:50V

 

施加在其上的最大反向电压为40VDC、如上图所示(引脚10):

 

我还遵循了 TI 应用手册"降压转换器功率级的基本计算"中提供的指南、并且所有内容似乎都符合此器件。

 

我的问题如下:我的设计中可能存在什么问题、以解释为什么我的产品经常出现这种故障?

 

注意:我在同一产品上使用相同的设计和相同的二极管来产生12VDC 电压、对于该器件我没有任何问题。

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    您好!

    这两种设计是否具有相同的 PCB 布局? 请放大示波器上具有全带宽的 PH 节点波形、以检查 PH 节点振铃电压。 如果振铃太高、您可以添加缓冲电路对其进行滤波、或在下一修订版中改进 PCB。

    此致、

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    你好、Yang

     

    感谢您的回复!

     

    是的、这两种设计共用同一个 PCB。 以下是这些转换器的原理图:

     

    按照您的说明、我已经放大了 PH 信号、以便在信号上升时检查振铃电压。 打印几张照片后、我没有发现该引脚的任何振铃电压:

     

    但是、在大多数情况下、当电压应较低时、我会出现奇怪的振荡:

    我的二极管问题是否有任何联系?

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    当电感器电流达到零并被二极管切断时、会发生振荡类型的行为。 这是正常情况、因此在轻负载时可以看到。 是否是轻载条件下拍摄的最后一次示波器拍摄? 您粘贴到第一个帖子中的第一个示波器截图具有常规矩形波形、这是在负载较高且电感器电流在运行时未达到零时的情况。

    快速查看这两个原理图、我认为您的3.3V 设计可能不稳定。 由于分压比的增加、3.3V 的环路增益高于12V。 因此、对于12V 设计、10uF 可能是可以的、但对于3.3V 设计、您需要更多。 我会说30uF、以降低环路增益。

    是否可以更改为更高的额定电压二极管? 这是另一种保护方法。

    -杨
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    您好、Yang、

    首先、我必须承认、我在进行示波器拍摄时犯了一个错误:它用于12VDC 转换器。 很抱歉…

    此12VDC 转换器用于在30ms 内每160ms 为需要电源的芯片供电。 在我发布的第一篇帖子中、我在发布前进行了许多示波器拍摄。 我应该是在130ms 轻负载期间。 我尝试在12VDC 和 GND 之间添加75R 负载以进行测试:在空白周期内不再出现振荡。 我不知道转换器在负载过低时可能会出现这种情况、感谢您提供此信息。

    对于我在3V3转换器方面遇到的问题、我再次进行了示波器截图、以检查我昨天对您的回答是否仍然正确:

     

    这似乎是正常的、没有振铃电压。

    我已经检查了数据表以了解有关输出电容器部分的更多信息(第32页)、我看不到该电容器与环路增益或分压比之间有任何关系。 您能告诉我更多有关这方面的信息吗? 该值是否会对环流二极管产生影响?

     

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    VFB/VOUT 比是环路增益的一部分。 这就是更高 Vout 具有更低增益的原因。 输出电容器向环路中添加1/(2*pi*f*Cout)项、因此 Cout 越大、增益越低。 Cout 值会影响环路稳定性。 如果环路不稳定、则环流二极管可能会出现更高的电压摆幅。 您所连接的波形看起来稳定、我不明白为什么二极管会被该波形损坏。

    40V 电压轨上的50V 额定二极管具有非常小的净空。 我建议使用额定电压更高的环流二极管。

    -杨
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    我将尝试使用具有60V VRRM 的 SS26。

    感谢你的帮助