[参考译文] WEBENCH®︎工具/TPS54360：TPS54360的热插拔 Burnout

Patton、

检查 VIN 上是否存在过冲。 如果 VIN 电压高于绝对最大规格(在本例中为65V)、您会看到这种问题。

在这样的情况下、热插拔将比打开电源更糟糕。 当您打开电源时、电源会在为其输出电容器充电时斜升。 但热插拔会立即将充电电容器连接到电路板的输入端、从而导致更糟糕的瞬变。

在这种情况下、您可以通过降低从 Vsupply 到 VIN 的电感来解决该问题、这可能包括缩短连接线、将 VIN 电容器移至更靠近 IC 的位置等。 请告诉我您发现了什么、我们可以从那里继续。

Sam

感谢 Sam 的快速回复。

我同意、这似乎是 VIN 上的过冲问题。 我手头没有示波器来验证这一点、但我认为在这种假设下操作是正确的。

VIN 和 VSUPPLY 之间的导线已经很短(仅几英尺)、VIN 电容器紧邻 VIN 引脚(仅一毫米或两毫米)。 也许更大的电容器可以缓解这一问题？ 目前使用 WEBENCH 建议的2 x 2.2 uF。

我很高兴分享该板的照片、但我看不到上传附件的选项(可能是因为我是新成员)。我也有一段视频、介绍最近的故障、如果可能有用的话。

我刚刚回顾了故障视频、电路板经受住了几个热插拔、直到最后一个热插拔。 在最后一个热插拔上、拔下电路板的时间仅为2-3秒(比其他测试短得多)。 VIN 电容器可能会保留其电荷、从而无法防止初始浪涌电流的情况？ VIN 电容器上的电阻器是否允许它们快速耗散并防止浪涌？

谢谢、

帕顿

Patton、

您可以通过单击"插入代码、附加文件等..."来附加文件 单击右侧回复文本框下方的按钮。 这将带您进入具有更多格式选项的专用页面。

请务必共享电路板和视频的图片。 如果可能、查看原理图和布局也很有用。

在理论上、2x2.2uF 可能是可以的、但这些值可能会与寄生电感一起振铃、从而导致更严重的过冲。 我建议使用更大的电容或大容量电容器-电解电容器的 ESR 比陶瓷电容器更大、这将抑制这种振铃效应。

当电容器完全放电时、我预计这个问题会更糟(充电时间越长、寄生电感中的能量就越多、这意味着振铃过冲越高)。 您的情况可能只是最后一条稻草、而这条草只在更短的时间内被拔出。 我认为添加电阻器对输入电容器放电不会帮助实现这一点(此外、这会因额外的功率耗散而降低效率)。

Sam

啊、我现在看到了这个选项。 查看附加的多个文件。

我将在电路板上添加一个大型电解电容器、看看这是否解决了问题。 对于合适的尺寸、是否有良好的经验法则？ 我手头没有100V 的电压、因此我需要下订单。

如果您在原理图或视频中看到我错过的任何其他问题、请告诉我。 我从视频中删除了音频、因为它仅涉及风扇、最后我在大汗淋漓 视频出现故障的时间为40秒。

此外、请务必注意、6.5V 线路上有一个电阻器-电源之外的电路板的其余部分已断开连接、以隔离此问题。 在原理图上、这仅对应于原理图中的电源部分、直至 C7。

帕顿

注意：此电路板上有一个线性稳压器、可将6.5V 降低至干净的5V。 在此测试中、线性稳压器已替换为一个大电阻器。 在电路板的下一个草稿中、我们决定将 TPS54360更改为12V、以便与5V 控制器的线性稳压器共同使用。 如果您认为这可能会对运营产生重大影响、请告诉我。

e2e.ti.com/.../Board-Schematic.pdfe2e.ti.com/.../Board-Top.pdfe2e.ti.com/.../Board-Bottom.pdfhttps://youtu.be/6J-HVEpg87g

在人类范围内重新发布视频。

https://youtu.be/6J-HVEpg87g

Patton、

感谢您分享此信息。 当视频变黑时、我感到担忧。 我很高兴你能正常工作！

您可以在输入端添加~10至100uF 的大容量电容器。 陶瓷电容器的电容已经为4.4uF、因此15-22uF 可能是不错的。 但是、订购一组电容器来尝试它们不会有任何影响。

我还想了解从 CAT5电缆到 IC VIN 的电感(以及从 IC 的 GND 引脚到 CAT5 GND 的电感)、但您的布局在这方面看起来不错。 它可能有助于将 IC 散热焊盘直接连接到 GND 平面、而无需散热。 整个过程中的稳定连接。 但我不希望这会导致您的问题。

CAT5电缆每米的电流量将为几百 nH。 以太网电缆的长度是多少？ 这也可能是电感的重要来源。

Sam

相当不错 :)最后我感到惊讶，因为这是我的第10次或第15次测试。

导线中的电感很小-只有大约3英尺长。 但是、在最终的用例中、我们计划使用长达30英尺的导线、因此、一旦我们在这段时间内解决问题、我将尝试使用更长的导线进行测试。

今天晚上、我将拿起几个电容器、然后拿一个示波器进行下一轮测试。 我将告诉您我学到的内容！

再次感谢、
帕顿

进行一些挖掘后、如果较大的电容不起作用、那么浪涌电流限制电路似乎是下一个最佳选择。

我对该电路进行了补充、该电路应防止浪涌、直到电容器大部分充电(将电路板的全部功率延迟约0.05秒)。 此电路是否会干扰 TPS54360的运行？ 我们是否应该考虑其他意外后果？

帕顿

Patton、

我的首选选择是使用与电解电容并联的 TVS 二极管。 这将使 VIN 过冲过多、不会影响您的效率。

但浪涌电流限制是一个选项。 我可以预见的唯一问题是、TPS543460是否打开并尝试在浪涌限制器让最大电流流过之前消耗电流。 然后、它将下拉 VCC (VIN)、可能永远不会启动。 您可以通过在 EN 上添加带有电阻分压器的 UVLO 来降低这种可能性、以便 TPS54360在 VIN 达到指定的 VIN 之前不会开启。

Sam

啊，很棒的建议！ 并且更容易安装到我们已经拥挤的电路板上。

我将使用较大的电容和 TVS 二极管执行更多的测试、看看它是否能解决我们的问题。

再次感谢、

帕顿

对于未来查看该螺纹的任何人、47uF 电解电容和 TVS 二极管的组合可以防止电压尖峰、并且似乎已经解决了问题。