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[参考译文] TPS62082:器件似乎始终以"100%占空比"模式启动

Guru**** 670100 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS62082
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/713298/tps62082-devices-seems-to-start-always-in-100-duty-cycle-mode

器件型号:TPS62082

我们生产了75种原型电路、其中包含 LT 62082:固定3.3V 电压、并进行稳压、在15个样本上、我们看到以下行为:

运行条件:

-电路由输出电压= 5.8V、电流顺从 性= 100mA 的实验室电源供电

-在正常运行中,电路消耗大约20mA 的电流。

观察到的故障电路行为:

-实验室电源符合电流要求、然后将输出电压降低至约3.4V

-存在输出端的3.3V 电压。  使用示波器观察到的端子7显示了接地短路脉冲。

-看起来电路处于100%占空比、低压降运行模式。  提高实验室电源合规性电流会导致相同的行为。  端子7上的脉冲频率增加。   

问题:

导致此行为的原因是什么?  该电路在75 个样本中的50个样本表现良好。 对焊接的目视检查没有发现直接的问题、但是、目视检查对于该器件来说并不简单。

e2e.ti.com/.../8585.Doc1.docx

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    您好 Dirk、

    我很抱歉耽误你的回答。

    我看了一下你们的原理图、有一件事不能说服我。 您使用的是2.2uH 输入电感器。 我们不建议特意将电感器放置在输入滤波器部分、因为稳定性可能会受到影响。

    现在、您告诉我、75个电路板中有50个电路板不存在任何问题、因此您的配置所使用的电路都是略微稳定的(电感器和电容器可能有+/- 20%的变化)、或者必须在其他地方找到问题。

    您可以将器件从"正常"板换用为"错误"板、以查看问题是否与器件或电路板有关。 或者、您是否直接检查器件上的某些引脚是否损坏?

    为此、您可以:
    -保持 Vin 开路并施加500mV 的小电压,外部 PSU 处于 Vout,并检查流出 PMU 的电流是否保持在 uA 范围内。 否则、SW、VOS 或 PG 引脚均会烧断、必须进一步调查原因。
    -移除电感器并在您指定的相同条件下应用 PSU。 如果您仍然进入当前合规性状态、则 VIN 引脚被烧断。 因此、仍需进一步调查。

    此外、我能否在您看到奇怪行为的情况下看到 SW、VIN、PG 和 VOUT 与 GND 的一些波形?
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    埃马纽埃尔

    今天我们进行了一些进一步的测试、您将找到随附的详细测试日志。

    我们还测试了您提出的一些问题、观察结果如下:

    1. 记录波形 Vin、SW、PG、Vout
      另请参见随附的测试日志文档


    2. 移除输入中的线圈:
      没有影响

    3. 移除 TPS62082,直接为3V3供电,并观察电路是否正常运行:
      在这种情况下、电路似乎正常运行。
      临时结论: TPS62082故障不会影响后面的电路、反之亦然。

    4. 在“正常”板和“不良”板之间交换设备
      我们没有真正交换器件、但我们在 有缺陷的电路板上用新的器件替换了 TPS62082:无效。
      这似乎表明故障与电路板或电路设计有关、而不是与特定组件有关。

    5. 搜索损坏的引脚:保持 Vin 开路并在 Vout 处施加0.5V 电压。
      测量电流:370uA

    根据您的输入,Vin 引脚被“烧坏”。 原因可能是什么?   
    我包括上电时输入电压上升的波形。  您可以看到、它平稳地出现、没有过冲。  

    e2e.ti.com/.../20180813-front-end-board-3V3-supply-debug.doc

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    e2e.ti.com/.../20180813-front-end-board-3V3-supply-debug1.docEmmanuel、

    似乎我上传了错误的测试日志文件。 很抱歉。

    请丢弃前一个、这个应该是可以的。

    迪尔克

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    您好、Dirk、

    非常感谢您提交本报告。 事情变得越来越清楚:

    记录波形 Vin、SW、PG、Vout:
    SW 波形真的很奇怪... 实际上、我们很喜欢功率级 FET 受到部分损坏。

    2.取下输入中的线圈:
    本测试旨在使用电路板上新的未损坏单元完成、并将 L1替换为短整型(抱歉、不清楚)。 因为我知道 FPGA 电压引脚可能会损坏
    由于 EOS、请使用新的未上电电路板并重复此测试:请确保电路板实际上从未上电、
    因为可能已经发生了损坏。

    3.移除 TPS62082,直接为3V3供电,并观察电路是否正常运行:
    这是器件损坏的反证

    4.在“正常”板和“不良”板之间交换设备:
    这表明损坏是可重现的、您的结论是正确的。 请像第2点一样重复此步骤以了解
    L1的影响。

    5.搜索损坏的引脚:
    当您保持 Vin 开路并在 Vout 处施加0.5V 电压时、您的负载仍处于连接状态。 因此、如果 FPGA 引脚损坏、我会期待一些东西
    例如400uA。 请重复此测试、断开负载(如果可能)、并将相同的概念应用于 Vin 引脚、C12上的电压为0.5V。

    到目前为止、我们了解到有一个 EOS (电气过载)损坏了功率级。 我的嫌疑人倾向于以下两个因素:

    输入中的 L1为2.2uH、这是我们真正不推荐的、因为它会影响稳定性。 通常、选择良好的输入电容器会使工作变得非常重要。 您将通过用较短的时间给电路板上电进行的测试将确认/拒绝此假设。

    -我尚未看到您的布局。 如果开关电流路径上引入的寄生电感不能忽略不计、则可能会出现高尖峰。 由于您的输入电压为5.8V、因此这些尖峰可以轻松达到7V 绝对最大值。您是否可以与我分享您的布局以供审核?
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    e2e.ti.com/.../power-ramp-up.docxe2e.ti.com/.../Lay-out.docxEmmanuel、

    感谢您的跟进、这非常有帮助。

    在您的最后一条评论结束时、您需要两件事:删除 L1 并发送布局。

    -1-我们删除 了 L1并使用新器件替换了 TPS62082。  我们观察到相同的行为。   

    对于 TPS62082的焊接、我们现在严格遵守了温度限制:我们使用含铅焊料并在回流炉中使用受控温度曲线对组件进行了重新焊接。  我们从未超过230摄氏度。

    我们这样做的原因如下:在75块电路板的生产过程中、TPS62072的焊接出现了问题、我要求组装公司对这些器件的焊接进行返工。  他们用手重新加工,我怀疑其中一些人过热。  那么、这次我们应用了严格的温度控制。   

    -2-电路板布局:

    我包括 PCB 顶部和底部布局的视图。  我可以向您发送 Altium 项目、但鉴于机密性要求、我不愿意将该项目发布在此论坛上。  您能否提供一个电子邮件地址、以便我可以将其发送给您、从而使其不会公开?

    同时、我还绘制了加电斜升图、并添加了一些注释。  这只是一个想法...

    您可以看到、从实验室电源启动的速度相当慢。  它是否会影响 TPS62082 100%模式的行为?  我在数据表中找不到加电要求。   

    迪尔克

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    您好 Dirk、

    您的布局似乎很好。

    不管怎样、您是否发现有任何引脚损坏?

    因为、总而言之、该器件似乎在工作并调节至所需的电压。 因此、导致电流过高的原因(由于电源顺从性而降低输入电压)是负载电流高于依从性和/或从损坏的引脚泄漏。

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    尊敬的 Emmanuel:

    我们已经接触了一段时间。

    同时、我们发现了 TPS62082在某些电路板上运行不稳定的原因。   

    结果、在有缺陷的电路板上、与 SW 输出串联的线圈 L2短路。   

    这可能发生在 PCB 的手动返工过程中:最初、LT62082未在某些电路板上充分焊接、并且对所有电路板进行了手动返工、可能使用热风枪。 很明显、在许多电路板上、在此操作期间附近的线圈 L2短路。

    无论如何、我们感谢您抽出宝贵的时间提供宝贵的建议。  TI 的支持给我们留下了非常积极的印象。   

    祝你一切顺利、

    Dirk Uwaerts、

    新的喜悦工程。