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[参考译文] TPS23756:内部热插拔 MOSFET 损坏? 带有 PPD 引脚的主24VDC /辅助电源

Guru**** 2493565 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS23756, TPS23754

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/709741/tps23756-internal-hotswap-mosfet-damaged-primary-24vdc-auxiliary-source-with-ppd-pin

器件型号:TPS23756
主题中讨论的其他器件: TPS23754

你(们)好 我需要一个直流/直流转换器解决方案、该转换器具有宽输入电压范围(如果可能、从8Vdc 到~55Vdc)的初级和次级电源以及固定隔离式输出12V/~1.5A。 我正在研究并找到 TPS23756。 我研究了 IC 并构建了具有以下要求的电路:

a) VDD/VSS 中的主(优先级)电源= 24VDC (来自固定稳压或开关电源)。 我不想使用任何 PSE/POE 802.3at 类型1/2。
b) VDD1/GND = 10.8VDC- 48VDC 中的辅助(备用)可变电源
c)隔离式输出电压= 12VDC/1.25A。

我的设计基于 TIDU190 + SLVA306A。 我介绍的更改包括:

-我使用 PPD 引脚禁用分类。 VDD/VSS 为24VDC。 初始 PPD 引脚电阻分压器为 Rppd1=30K/Rppd2=3K

-尽管 PPD 引脚抑制分级电流、但我构建了 CLS = 63.4ohm 且 DEN = 24.9K 至 VDD 的电路。 请、您能否澄清这一点、因为在本例中、数据表并未说明 CLS/DEN。

我的电路使用24VDC 主电源和10.8VDC<->48VDC 辅助电源。 我一直在测试电源之间的开关、以在电源变化时获得平稳变化、而不会出现压降。 我开始添加更多电容(直至470uF)以稳定输出电压... 但 TPS23756开始随机失效启动序列、很难需要大电流来为具有额外反射性的电容充电... 然后、测试结果良好、降至220uF。

此外,我做了一些改变:
-我向 VC 添加了更多电容(22uf/25Vdc)。
-我向输入初级电源添加了47uf/100Vdc 以改善 DE 输入纹波。

在这些变化的情况下、我工作了1个月。 无活动3个月后、我仅使用一次电源为电路供电、我观察到电路在一段时间内处于关闭状态、过了一段时间后无法再次打开。 所以这已经有几天了...

我检查焊接并清洁电路。 我将分频器更改为 Rppd1=50K/Rppd2=6K、这一工作在大约1小时内正常。
之后、转换器关闭、不再开启。

电压测试:

VDD/VSS =24VDC

PPD > 1.55VDC

VC = 0Ve2e.ti.com/.../TPS23756_5F00_2017.pdf

如果我为辅助装置供电、它工作正常!

问题:

1) 1)内部热插拔 MOSFET 损坏是可能的、尽管其架构设计用于支持热关断/短路保护等...或在我的电路中排除任何错误?

2) 2)如果我替换为新的 TPS23756、我如何保证 IC 长时间工作正常。 今后必须注意什么?

非常感谢您的参与。

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    尊敬的 Juan:

    就 DEN 引脚而言、由于 DEN 引脚具有其他功能、因此应像您当前一样将其上拉。

    在设计方面、目前正在研究这一问题。 如果可用、将发布答案。 谢谢!
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    好的,亲爱的达尔文

    希望您能进行分析。

    PD。

    P2是辅助电源的输入

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    尊敬的 Juan:

    我没有忘记你的问题! 我还在看着它、很快就会回来。

    -Tom
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    尊敬的 Tom:
    感谢您的关注。
    我还在等...
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    您好!

    今天我在无负载的情况下为主电源(24VDC)供电、它可以为任何扇区输出12VDC、在此之后、输出再次为0VDC……

    如果我从辅助电源供电、我的启动非常好。

    近况如何?

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    我的赌注是、在此期间内部热插拔 MOSFET 损坏:
    ------
    我开始添加更多电容(直至470uF)以稳定输出电压... 但 TPS23756会随机开始使启动序列发生故障
    ------

    我非常快速地查看了您的原理图、我看不到任何会导致故障的跳转页面。 它在由 AUX 供电时切换几乎肯定意味着内部 FET 损坏。
    我建议更换该部件并进行进一步评估。 我打赌、现在电容减小了、就可以了。

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    您好、

    非常感谢您的支持。

    我将替换它并在给您留言之后、但是、对于电流限制或热关断这种安全电路、有什么保证?

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    尊敬的 Juan:

    我赞同本杰明的建议。

    您能否进一步澄清您的最后一个问题?

    -Tom
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    尊敬的 Tom:

    数据表显示:

    7.1概述

    "TPS23754和 TPS23756器件包含多种保护特性、例如热关断、电流
    限制折返和可靠的100V 内部开关。'

    7.4.1.7启动和转换器运行

    (笑声) TPS23754器件通过启用热插拔 MOSFET
    如图24所示、电流限制约为140mA (浪涌)。

    ...一旦浪涌电流下降到大约10%以下
    浪涌电流限制、PD 电流限制切换到工作电平(约为970mA)。

    7.4.1.8 PD 热插拔操作

    … 内部热插拔 MOSFET 通过电流限制和提供输出故障和输入电压阶跃保护
    抗尖峰脉冲(时间延迟滤波)折返。

    但是... :

    7.4.1.5浪涌和启动


    802.3at 具有启动电流和时间限制、可为1类 PD 提供2类 PSE 兼容性。 类型2
    PSE 在上电后(向 PI 施加48V 电压)可将输出电流限制在400mA 至450mA、持续时间长达75ms
    1类 PSE 功能。 2类 PSE 在75ms 后支持更高的输出电流。 TPS23754
    实现了140mA 的浪涌电流、该电流与所有 PSE 类型兼容。 高功率 PD 必须控制它
    转换器启动峰值和80ms 内消耗的工作电流低于400mA。 TPS23754器件
    内部软启动允许控制转换器启动;但是、应用电路必须确保其启动
    功耗不会导致 PD 超过电流/时间限制。 这一要求隐含地要求
    某种形式的应用电路断电。

    现在、我认为、如果任何应用在启动时需要更大的电流/时间、则可能会损坏内部热插拔 MOSFET。 在本例中、我要求它通过过多的输出电容。

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    尊敬的 Juan:

    我对该应用有以下几点意见:

    如果您希望开始使用新的元件并进行更换、损坏最大的元件将是 IC、FET 和 BJT。

    增大 VC 电容器将增加为大容量电容器充电的时间(内部稳压器可能会损坏)。

    将输出增加到12V 时、您应该小心地关断。 您应查看关断期间同步 FET 的 VDS、并确保其不超过 FET 的绝对最大额定值。

    请注意您参考的 PD 控制器之后的 TI 参考设计(VDD-RTN 之间)。 有什么特殊原因、如果没有使用 PoE、它是在 RTN 上使用还是在 RTN 上使用? 我之所以这样说、是因为 PD 控制器前端(VDD-VSS)是根据符合 IEEE 标准的 PSE 的斜坡速率设计的。 如果在 VDD-VSS 之间热插拔适配器、则可能需要增大输入电容(大于 VDD-RTN)。 或者、您也可以尝试调制电路板、以便您的输入或参考 RTN。

    对于您参考的浪涌规格、PD 必须在 VDD-RTN 电容执行正常的电流限制操作之前完成对 VDD-RTN 电容的充电;否则、PD 将进入热循环。 转换器或负载不应在初始启动时开启、以便 PD 可以脱离浪涌电流限制状态。 但是、将适配器引用到 RTN 将绕过这一步(作为另一个注意事项)。

    此致、
    达尔文