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[参考译文] LM5160：LM5160会在上电时立即发电

admin
Guru**** 2468460 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5160, LM5160A

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/681842/lm5160-lm5160-immediately-blowing-up-at-power-on

器件型号：LM5160

您好：

我们使用 WebBench 设计工具为 LM5160进行设计。 它应该取+28V 并将其转换为+5V

首次加电时、在无负载的情况下、我们已使用 LM5160销毁了所有五块电路板。 该部件打开、稳压至+5V 约4-6秒、然后输入电流在+28V 时激增至约0.8A、并抽吸该部件。 我已经检查了参考设计、webench、电路板上的所有部件、引脚排列、布局、并在 TI-TINA 工具中重建了设计。 所有说明设计都应该正常工作、但器件立即发生故障。

导致这种情况的原因是什么？ 请帮助

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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、


    降低输入电压时器件是否发生故障？ 您是否有适合您设计的输入电容器(未在原理图中显示)？ 它是否非常靠近 IC？ 是否还有输入滤波器？ 滤波器是否阻尼？

    即使没有输入滤波器、使用长电缆也可能会振铃和输入电压过冲。 对于输入阻尼、您可以使用具有相对较高 ESR 的大容量电解电容器、比如100的 MR？ 大容量电解电容器需要比输入陶瓷电容器大得多。

    L3的 Isat 级别是多少？ LM5160的 Isat>ILIM 最大值(2.875A)吗？ 您可以在启动时测量电感器电流、这会有帮助吗？


    C4的 ESR 是多少、您确定它是否足以确保稳定性？ 请参阅数据表、了解 II 型纹波注入、确保您满足要求？ 如果您在忽略建议的 ESR 的同时注意 COUT 电容器、很容易发生这种情况？

    如果您在 Vin 上没有看到任何过冲、我会得到一个示波器并在加电时监控 Vin。

    请确保您已按照数据表中的指南进行了布局

    如果您已勾选上述所有内容、那么电路板上可能会出现与您发布的原理图不同的错误？

    希望这对您有所帮助？

    David。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    也许是27 μ H、此参考 设计具有47 μ H。 根据手动计算、26uH 是允许的最小值。

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    TI__Guru**** 2468460 points
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    我刚才看到了你的答复。 电路板上的其他位置有一个球状电容器。 我已经检查过电容器的 ESR、它们都是优质陶瓷、因此它们应该很好。 令人沮丧的是、在一个板死前、我有一个板在5伏下调节了几秒钟。 然后会发生一些事件、部件损坏。 我想知道它是否与该电感器产生尖峰或将过多电流重新注入开关引脚有关。 如果您忘记了肖特基保护二极管、它就像降压稳压器。 尽管没有肖特基二极管、但该器件应该是同步的。 我在该板上只有另外两个开关稳压器、它们的工作也很正常。 此 lm5160是主稳压器、可为下游的其他器件供电。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    并增加更多的沮丧。 我们在孟菲斯的 DigiKey 和 FedEx 点对零件进行了夜间处理。 今天我们没有进行任何测试、因为我们没有任何聚会、希望明天他们能来、我们可以再次访问。 非常奇怪。 我可能在十年内有一个开关稳压器。 我设计了数十个、它们都运行良好。 5秒内肯定不会冒烟
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    很抱歉、我所说的电感器的 ISAT 电平有任何混淆、需要大于2.875A、否则、您可能会遇到可靠性问题？

    Hoppep 这有帮助吗？

    David
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    我指的是电解电容器的 ESR、以提供输入滤波器阻尼。 ESR 需要较高才能提供足够的阻尼。 陶瓷具有非常低的 ESR。 请注意、您仍然需要陶瓷电容器、并且需要将其放置在数据表中所述的靠近器件的位置。

    David。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    我可以看一下您的布局吗？ 谢谢。

    David。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    它是4.2A Isat 电感器。 大容量电容约为4.4uF 陶瓷电压100V、几乎完全符合参考设计的要求。 它在无负载时发生故障、因此我们不应处于接近饱和的位置。 真的很奇怪。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    这样可以排除电感器的 Isat 是导致问题的原因。 请注意、在无负载的情况下、由于为 Cout 充电提供了能量、因此在启动时仍会有高电流。

    关于 Cout、它的 ESR 是什么？

    谢谢。

    David。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    你(们)好

    它大约为0.08至0.1欧姆、它是一个采用1210封装的100uF 10V X5R 电容器。

    布局连接在这里、面积约为0.75英寸 x 0.3英寸、在6层电路板上非常紧凑。 SW 引脚进入平面、所有+28V 输入都位于具有完整接地平面的完整平面上。

    有一点、在检查所有器件型号时、我注意到我们使用的是 LM5160、而不是 LM5160A。

    没关系吗？ 5160和5160A 之间是否存在我们应该知道的一些差异(除了允许外部驱动的 VCC 引脚)？

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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    我假设您发布的布局图中的引脚1 (GND)位于器件的右下角？

    遗憾的是、布局指南似乎没有得到遵守？ 布局指南在第27页的数据表中提供。   我看到的最大问题是、器件附近没有 Cin。  我在您发布的原理图上也没有看到输入电容器？  这需要靠近引脚 Vin 和 GND...

    应该注意的是、CVCC、Cboot 和反馈网络都需要放置在靠近器件的位置。

    我认为您的问题与布局直接相关？

    希望这对您有所帮助？

    David。

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    TI__Guru**** 2468460 points
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    我不知道这个。 输入电容稍微远一点、因此实际上并不在器件旁边。 我们将在两个测试点的旁边添加一个。 但是、我不能相信该零件会在5秒内无载荷爆炸。 我将在更靠近组件的位置添加另一个2.2uF 的电流、这很容易实现。
    不过、该器件再次打开-稳压至+5V 电压几秒钟、然后出现故障。 因此、它实现了稳定状态、超出了为 COUT 供电的斜升范围、然后被自毁。 这毫无意义
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    所有其他器件都在 LM5610的0.200英寸范围内。 你真的不能再近得多了。 即使在参考设计中、它们也约为0.100至0.150。 部件占用空间。 如果反馈网络距离3条研磨线6英寸、则确保会振荡。 在一个6层板上，距离1英寸的1/10，无负载... 看到器件调节至+5V ... 还有其他问题吗？
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    您好 Steven、

    很抱歉、我并不是要在这里解释几点...但我认为除了 Cin 之外、还需要解决以下问题。

    C1需要靠近引脚

    请参阅下面的数据表建议。

    "CVCC 和 CBST：VCC 和自举(BST)旁路电容器为高电平和提供开关电流

    低侧栅极驱动器。 这两个电容器还必须尽可能靠近 IC 和放置

    必须最大程度地减小连接布线长度和环路面积(请参阅图36)。"

    2.反馈网络远离反馈节点

    请参阅下面的数据表建议。

    '反馈走线携带输出电压信息和一个小纹波分量、这是必需的

    LM5160和 LM5160A 的正常运行。 因此、在路由反馈迹线时要小心

    以避免将任何噪声耦合到此引脚。 尤其是、反馈走线必须短、并且不能靠近磁性组件运行、也不能与任何其他开关走线并联。"

    希望这对您有所帮助？

    David。

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    TI__Guru**** 2468460 points
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    很棒的景点 我认为这个问题与电感器和尖峰有关。 有趣的是、我无法让 WebBench 推荐27uH。 现在仅为47 μ H。 我明天将推出新器件和电感器。 我们将在此找出问题。
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    TI__Guru**** 2468460 points
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    好的-它现在已修复。 因此、您在使用 Cin 电容的正确轨道上。 尽管我们的距离 LM5610大约0.350英寸、但它应该已经正常工作了。 但是！ PCB 采用0.01uF 电容而不是2.2uF 大容量输入电容构建。 因此、电路板实际上根本没有任何 CIN、只有0.02uF。 来自电源的引线的电感以及不正确的 CIN 会导致巨大的接地反弹。 当电感器启动时、由于接地弹跳、SW 上的电压大约为-15V、因此它会对芯片进行烹饪。 将0.01uF 替换为2.2uF、现在工作正常。

    麻烦事了。 感谢论坛回复