[参考译文] TPS7A4701-EP：输出异常

达信、您好！

如果没有某种类型的事件导致这种行为、我看不到会导致这种行为的任何东西。  

在观察到异常输出之前、该器件是否多次上电？ 器件正常运行后观察到的输出是否异常、或者是否开始以某种随机方式异常？

24V 是否稳定、或者它是否在21.5V 范围内移动或下降？  

Regadrs、

Nick

您好、Nick、

1、哪种类型的事件会导致这种故障？

[引用 userid="409494" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1162309/tps7a4701-ep-output-abnormal/4371069 #4371069)]如果没有导致此行为的某种类型的事件，我看不到会导致此行为的任何情况。  [/报价]

2、200个循环通电(10秒加电、30秒断电)、未检测到损坏。

3、我不确定输入24V 是否始终大于输出21.5V。 当输入小于输出时会发生什么情况？ 反向电流？ 这肯定会导致失败吗？

4、输入在上电之前具有2V 的初始电压、这意味着 LDO 将在 UV 条件下短暂运行。 这是否是根本原因？

谢谢

达信

达信、您好！

1. 我希望反向电压会导致这样的故障。 从输入到输出的反极性可能会导致两种后果。 显而易见的是、反极性会导致反向电流、从而损坏器件。 另一个原因是、不足以损坏器件的反向电流会使内部电路进入导致输出稳定至不同工作点的状态。 我们通常会将这种"锁存"行为称为"锁存"行为。 在许多没有集成反极性保护的器件中可能会发生这种情况、因为这是架构固有的特性。
   
   由于输出电容比输入电容大得多、因此原理图中存在反极性风险。  
2. 如果这是锁存情况、器件可能不会损坏。 如果器件进入锁存状态、通常可以在下电上电时恢复。  
3. 如果存在反向电压、则不会始终导致故障。 但是、如果预计存在反向电压、通常建议在输出到输入之间使用低 Vf (小于300mV)肖特基二极管、以帮助提供反向电流不通过器件流动的路径。  
4. 这个最小输入电压有可能导致器件不能完全上电、但我不会说这是根本原因。 我认为根本原因是反向电压。

您能否捕获输入和输出的断电示波器截图？ 出于测试目的、您还可以尝试使用电阻器替换其中一个输入电容器、以帮助在电路板断电时释放额外电压。  

此致、

Nick

您好、Nick、

请查看断电波形。 存在一种反向电流流经寄生体二极管的现象。 输入和输出上的电压约为3V。 我们是否可以说反向 电压是故障的根本原因？

您对解决方案有什么建议吗？ 最好不要进行任何 PCB 修改。

谢谢  

达信

达信、您好！

我认为这是根本原因。 我希望、如果输入电压在上电之前一直到0V、器件将重新启动、并且不会出现这种异常行为。 幸运的是、断电足够慢、器件不会因该反向电流而损坏。

由于无需修改 PCB、我认为您的最佳选择是更换输入端的其中一个电容器、以帮助在断电后释放剩余电压。 如果预计电路板在重新上电之前的几秒钟内会断电、则电阻器可能相当大(因此额外的电流很小)。  

此致、

Nick

您好、Nick、

非常感谢您的输入。

我 简要总结了这一情况。 如果我犯了任何错误、您能帮助纠正吗？

1、TPS7A4701-EP 处于 "锁存"状态。

Evidence1、我们可以看到锁存的触发器、这是在断电时在该器件上观察到的反向电压。

Evidence2、由于在重新上电之前输入上的剩余电压、因此不满足移除锁存的要求。

2、建议的权变措施。

建议1、修改 PCB 并添加反向保护。

建议2、将一个输入电容器替换为一个电阻器、以释放输入上的剩余电压、从而帮助器件重新加电。

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3、异常材料状况的问题。

A、您认为异常部件处于"锁闭"状态、可以恢复、对吧？ 因为我们没有在器件上观察到任何热点或明显的燃烧点。

B、为什么您会得出断电缓慢且器件未损坏的结论。 (根据事实1反向流动时间：6ms；输出电容72.3 uF；ΔVoltage 15V、我们可以估计反向电流约为180mA、 TPS7A4701-EP 的体二极管能否处理此类电流？)

[引用 userid="409494" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1162309/tps7a4701-ep-output-abnormal/4376518 #4376518"]幸运的是断电足够慢、器件不会因此反向电流而损坏。

谢谢

达信

达信、您好！

您的总结对我来说很好。  

3.A.是的，这是似乎正在发生的事情。 锁存条件不会导致额外的功率耗散。

B.这是一个意见。 由于您提到功率循环200次而不会造成损坏、我认为这是因为输出电容非常大、因此断电速度相对较慢。 我们通常建议将反向体二极管电流限制为器件额定输出电流的5%、以确保可靠运行。 对于该器件、该值为50mA。 超过这个5%的数值并不一定会导致故障、在这种情况下、它似乎不会造成损坏。 尽管如此、也许还有一个建议是减少输出电容的数量、以减少反向电流、从而帮助提高可靠性。  

此致、

Nick

您好、Nick、

非常感谢您的输入。 但实际上，到目前为止，我们仍然无法确定这是否是根本原因。

为了更好地确定根本原因、我们计划设计一个实验来 稳定地重复此问题。  但仍然不清楚如何操作。  您能分享您对重复此错误的见解吗？  

此致、

达信

达信、您好！

要重现此问题、您需要创建反向电压条件、以便反向电流流动、但不会损坏器件。 为此、我建议为器件供电并使其达到正常、稳定的工作点、然后将输入电压降至 VOUT 以下以产生反向电压条件。 然后经过一段时间(我想是几十毫秒)后、恢复输入。 您必须调整的旋钮为：

1. VIN 斜降速率
   1. 如果您使用任意波形发生器+缓冲器、则可以调整斜坡速率、使输入下降速度快于输出放电返回到输入、但速度不会太快、以至于存在过大的差分电压
2. 输入/输出电容器及其比率(即、当您降低输入时、COUT 比 CIN 大多少)
   1. 从较小的输出电容开始、以避免较大的反向电流、并在电流下降过快时增大尺寸

此致、

Nick

您好、Nick、

我收到了 EVM 和异常器件、我发现实验中有一些奇怪的东西。

1、CRU(客户返回装置)可在输入为24V 且无负载的情况下输出20.4V 电压。 请参阅 pico 1。 但它的输出斜升非常慢且奇怪。 Pic2是 EVM 单元性能、提升得很好。

2、当我向 CRU 添加200Ω μ A 时、输出电压将快速下降、详细波形(pico)显示它是偏置锯齿。

问题：

1、这是否意味着导通 FET 断开？

2、这是反向电流的结果吗？

有问题、图片不能附在这里。 我已向您发送了一封电子邮件。

谢谢  

达信

添加图像、以便更轻松地跟踪。

达信、您好！

这看起来像是损坏的导通 FET。 很难说出它是如何损坏的、但反向电流可能会导致这种情况。  

施加负载时是否显示器件输出的锯齿波形？ 当您移除负载时、器件是否仍能从锯齿输出恢复到稳压状态？

此致、

Nick

您好、Nick、

是的、施加负载时显示的平均电压为1.5V 的锯齿、而移除负载时、输出电压恢复到20.4V。

谢谢、

达信

达信、您好！

我明天会向大家介绍这方面的内容。  

此致、

Nick

您好、Nick、

有更新吗？

达信

达信、您好！

很抱歉耽误你的时间。  

您是否能够通过进行上述实验重现任何行为？ 我认为、很明显、异常器件的导通 FET 已损坏、因此此时您只能尝试以我们已进行过热处理的方式损坏一个良好的导通 FET、看看它是否表现出相同的行为。  

此致、

Nick

Nick、

正如我在上面提到的、锯齿仅在我施加 负载时出现、而当我移除负载时、输出电压恢复到20.4V。

事实上、CTM 重复 了200多个实验、未检测到任何问题。 我想、损坏是否因重复的时间增加而累积。 我的意思是反向电流会造成损害、但它不会立即销毁部件。 如果没有检测到重复性问题、我很难说服 CTM。

达信

达信、您好！

我的意思是、该器件已经损坏、因此我们无法采取任何措施来证明造成损坏的原因、除非对其进行了 FA 类型的分析以准确查看损坏在裸片内部的位置。  

那么、这是一个孤立的事件、他们没有复制它？ 我的印象是、许多器件都发生了这种情况。  

此致、

Nick

Nick、

我同意你的观点。 事实上、许多器件在现场损坏、在实验室中没有重复的器件损坏。

他们真的希望在实验中复制、然后关闭此主题。

我建议添加二极管和/或其他电路、以防止反向电流。

达信

达信、您好！

Nick 将尽快回来、感谢您的耐心

达信、您好！

我现在实际上没有带宽来运行基准测试。 由于您已经设置了工作台、您是否可以使用未损坏的全新器件尝试上述测试？  

此致、

Nick

您好、Nick、

希望你能享受你的一天！

一个简短的问题。 您是否有任何具有反向电流保护 功能的 LDO 建议符合以下要求？

此致、

达信

您好、Nick、

谢谢！ 乐于助人！

达信