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[参考译文] TPS54494：在 EVM 上3.9A CH1和1.9A CH2上、几乎满载电流下的器件损坏

admin
Guru**** 2496595 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54494

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/721875/tps54494-part-damage-at-almost-full-load-currents-on-3-9a-ch1-and-1-9a-ch2-on-evm

器件型号：TPS54494

您好！

我最近获得了用于评估双通道降压转换器的 TPS54494-EVM、但它的工作几乎没有成功。 EVM 板上没有进行分立式电平更改。 所有测试均在电阻负载条件下、室温= 25C 时执行。

观察结果 如下：

案例1 (空载)

恒定 Vin=12V

Vout1 = 3.3V。 Iout1 =空载

Vout2=1.5V、Vout2=1.5V。 Iout2=空载

输出电压符合预期。

CASE2 (单通道负载)

恒定 Vin=12V、

Vout1 = 3.3V。 Iout1 =空载

Vout2=1.5V、Iout2=~1.9A (Rload=800mR)

按预期执行。

案例3 (两个通道上的负载)

恒定 Vin=12V、Vout1=3.3V。 Iout1 =~3.9A (Rload=800mR)

Vout2=1.5V、Iout2=~1.9A (Rload=800mR)

两个通道同时连接到电阻负载、为评估套件加电后、TPS54494 IC 将被熏制。

共源共栅4个(两个通道上的负载)

已更换 EVM 套件上的 TPS54494。

恒定 Vin=12V、Vout1=3.3V。 Iout1=3.9A (Rload=800mR)

Vout2=1.5V、Iout2=~1.9A (Rload=800mR)

IC 损坏严重。  (烟、IC 凸起)

Case5 (逐个连接负载)

已更换 EVM 套件上的 TPS54494。

恒定 Vin=12V

降低负载电流。

Step1： 使 Ch1保持空载。 Vout2=1.5V。 Iout2=~1.1A (Rload=1.3R) Vout1=3.3V。 Iout1 =空载。 IC 按预期工作。

步骤2：在 Ch1上接合(1.3R、2.5A)负载。  IC 损坏严重。 (烟雾、IC 凸起) 检查输出电压轨上的阻抗：CH2=21.5K、Ch1=<1 Ω。

我已经确保在任何情况下、输出轨都不会相互短路、从而使两个负载保持分离。

在 Webench 仿真中进行相同的仿真、仿真器在设计中仅显示一个通道。 但是、EVM 指南显示它能够同时驱动满负载电流。 看到这种故障水平、TPS54494是否设计用于两个通道上总共6A (Ch1=4A、Ch2=2A)的同步双通道运行？ 为什么热保护或 OCP 没有触发并直接导致其严重损坏？

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    TI__Guru**** 2496595 points
    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。
    您好、Rushi、

    似乎是针对原始 EVM 触发过热保护的首次测试。
    然后您更改了器件、您是否手动更改了它？ 如果是、器件下方的散热焊盘可能连接不好。
    另一个问题是负载电阻器、它也是热源、这将显著改善环境温度。
    BTW、IC 损坏严重意味着什么？ 您能否提供更多详细信息、例如 VIN 短接至 SW 或 GND？ 谢谢！
    稍后、我将在 EVM 上执行相同的测试。

    此致、
    Sam
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    TI__Guru**** 2496595 points
    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。
    尊敬的 Sam：
    这是手动完成的、但我已确保将散热焊盘与 PCB 良好焊接(使用焊膏)。 我想排除这种可能性、因为库存组装 PCB (原始 EVM)也会发生这种情况(在案例3中进行了说明)。

    负载电阻器是一个值得信赖的250W 风冷负载、放置在距离 EVM 相对较远的位置(也被补偿为导线电阻)；这肯定不会影响环境温度。

    在测试期间、正如我使用过 TI 的 EVM 板、
    我已确保未将 VIN 短接至 SW 或任何此类不当处理。 由于损坏、我意味着 IC 会冒烟并从顶部开始膨胀。

    Sam、
    在第1种情况中、原始 EVM 似乎是如何触发过热保护的？ 您是指案例3中的情况吗？ 如果是、它会保护 IC 不会被烟熏。
  • 0
    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    我没有在手头找到 TPS54494-EVM ...
    问题是否可能是由上一级中的电源引起的？ 在添加满负载时、您能帮助探测 VIN 引脚吗？ 我是说在施加满负载时对波形进行采样。 谢谢。

    此致、
    Sam
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    TI__Guru**** 2496595 points
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    尊敬的 Sam：

    同时、您能否澄清我在第一个帖子中提出的问题？ 复制位置：

    1. TPS54494是否设计用于两个通道上总共6A (Ch1=4A、Ch2=2A)的同步双通道运行？
    2. 为什么热保护或 OCP 没有触发并直接导致其严重损坏？

    此处的问题2也可能与 Vin 有关。 因此、检查 Vin 行为将对我们有所帮助。 根据您的要求、让我检查在加载 EVM 板并在此处提供时的 Vin 行为。

    此致。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    TPS54494设计用于在4A 和2A 双负载下运行。 它能够在 CH1上同时输出4A 电流、在 CH2上同时输出2A 电流。

    2.在触发 OTP 之前、我怀疑部件因某种原因受损。 让我们来了解原因。

    您还有其他 EVM 吗？ 如果是、请在新 EVM 上进行 VIN 测试。

    谢谢。

    此致、

    Sam

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    尊敬的 Sam：
    我一直在使用 EVM 进行扩展测试。 我发现的主要观察结果是、连接到电容器的 VBST1引脚的0Ohm (R5)电阻器具有一个干焊料、在运行期间阻止了对高侧 NFET 栅极驱动电路的电源、这导致输出变得不稳定。 我还想知道为什么 IC 在热关断方面没有提供帮助。 您是否看到过这样一种故障模式、在这种模式下、VBST 引脚未连接到电容器会严重损坏降压稳压器？ 等待回复。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    Sam、

    等待您对上一个查询的响应。  

    "您是否看到过这样一种故障模式、在这种模式下、VBST 引脚未连接到电容器会严重损坏降压稳压器？"

    需要知道它是否是合法的故障模式。  

    请关闭。 谢谢。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    当 VBST 引脚连接不好时、高侧逻辑将处于错误状态。 器件行为可能无法预测、因此很难判断故障模式。

    无论如何、一旦我获得 EVM (可能在大约2周内)、我将与您执行相同的测试、并为您提供一些反馈。

    请将 VBST 引脚连接好、如果您对器件有任何疑问、请随时与我联系。 谢谢！

    此致、

    Sam

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    谢谢、Sam。

    请在此处执行测试并更新我。 作为故障分析的一部分、多个观察结果和列出影响将帮助我们在设计中采取不同的措施。 谢谢。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    我已经收到电路板并执行了完整的负载测试。 我让它运行了30分钟。 它运行良好、IC 温度上升到大约90度。

    此致、
    Sam
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    TI__Guru**** 2496595 points
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    尊敬的 Sam：

    谢谢。 我一直在不同的环境温度下运行降压转换器、并且在两个通道上都具有不同的负载。

    1. 您是否看到在室温为25°C 时温度达到90°C？
    2. 您能否检查是否移除 R5 (VBST1引脚上为0r)以及降压在满载时的行为？ 如果降压转换器变得不稳定、理想情况下应热关断、而不是损坏。 但我所观察到的是第一个问题中描述的。 请分享行为。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    1.是的、室温为25°C。
    2.我移除了 R5并再次进行测试。 在没有负载的情况下、它正常工作、但施加3A 负载时、器件损坏。 HS MOS 短路。 这肯定是错误的配置、因为 Cboot 不会有充电路径。 Cboot 上的电压非常重要、因为它是高侧逻辑的电源。
    如有任何问题，请告诉我。

    此致、
    Sam
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    TI__Guru**** 2496595 points
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    嘿 Sam、感谢这次实验

    正如您所观察 到的、在这种情况下、降压转换器不会保护自身免受热关断/关断的影响、并且直接导致故障、应向负责零件设计版本的团队强调降压转换器、以至少保护升级设计中的零件损坏(如果有)。 即使电路板有轻微的滥用(如弯曲)、也会使连接到 VBST 的陶瓷电容器破裂、因此器件故障会导致严重问题。

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    TI__Guru**** 2496595 points
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    您好、Rushi、

    实际上、我认为断开启动电容器可能会导致器件损坏。
    我认为我们无法使损坏的部件正常工作以保护自身...
    因此、请确保电路板设计和焊接良好、我们的器件工作正常。
    有关此部件的任何其他问题、请告诉我。
    我们现在可以关闭此案例吗？

    此致、
    Sam
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    TI__Guru**** 2496595 points
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    Sam、您好！

    我并不是说将损坏的部件转换为工作部件。 我的意思是、 如果 TI 专门为此 TPS54494采用了经过深思熟虑的 IC 设计、正常情况下的正常工作部件至少应抗议在该讨论的故障模式下被烧坏/损坏。 现在、VBST 电容器在器件选择过程中变得至关重要、因为系统的整体可靠性现在取决于 VBST 引脚上连接的单个电容器。 任何产品设计人员都不 希望他们的产品遭受火灾、因为电源降压无法保护自己免受热关断的影响、并且包含用于保护它的昂贵措施。 我绝对要向 TI 设计团队提出这一点、以便认真考虑这一故障。

    是的、我们可以解决此问题。