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[参考译文] TPS22953:输入电压上的过压瞬变

Guru**** 2448780 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS22953, TPS2595, TPS22810

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/670103/tps22953-over-voltage-transients-on-input-voltage

器件型号:TPS22953
主题中讨论的其他器件: TPS2595TPS22810

尊敬的社区:

我正在设计总线供电的 USB 器 件、我想使用 TPS22953负载开关来满足 USB 2.0规范的 Vbus 浪涌要求。 根据 USB 规范、最大 Vbus 电压为5.25V。 TPS22953数据表规定了 Vin 和 Vbias 上的绝对最大电压为6V。

虽然在稳态条件下始终符合绝对最大额定值、但我担心 USB 接口上的热插拔事件会导致 Vbus 上短暂超过6V 的瞬态。 查找钳位在6.00V 以下但在5.25V 下泄漏不会过多的保护器件是一个棘手的问题。

对于能量有限的瞬态脉冲、是否可以安全地假设 Vin 和 Vbias 具有更高的额定电压? 如果是、请提供详细信息。

此致、

Gavin。

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    您好、Gavin、

    虽然我们没有现成的这些信息、但获取示波器快照或电压 脉冲参数会很有帮助。 我们需要查看瞬态行为的斜升速率、峰值电压和事件持续时间。

    一般而言、我们无法保证瞬态行为超过器件的绝对最大额定值、但我们可以帮助确定风险。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius

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    您好、Alek、

    感谢您的回答。 我仍处于设计阶段、因此我还没有用于探测示波器的电路板。 我想、最坏情况下的瞬态可能是由于使用5米长(最大长度)的 USB 电缆将器件热插入5.25V USB 端口而产生的。 在 TPS22953的输入端、电路板上有3uF 的陶瓷电容。 当这些电容器充电时、电流将通过 USB 电缆上升。 电容器充满电后、电缆的电感会导致输入电压过冲。 理论上、如果一切都无损、则电压可能会在10.5V 峰值(稳态的两倍)、尽管能量很小。 在实践中、我希望过冲要小得多。

    需要知道的一点是:在 TPS22953上产生6V 绝对最大额定值的故障机制是什么? 如果超过6V 的瞬态会导致 TPS22953灌入电流、并且该限值基于过热、那么 TPS22953可能会安全吸收低于该能量水平的瞬态。 但是、如果在大于6V 的电压下可能发生栅极氧化物击穿、那么我猜即使在大于6V 的微小能量瞬变也会导致损坏。 请您提供有关此评级的任何见解。

    此致、

    Gavin。

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    您好、Gavin、

    这里的问题是 器件的 ESD 保护。 如果电压瞬变过快、VIN/VBIAS 上的 ESD 二极管将激活并消耗大量电流。 如果功率足够高、则器件将损坏。 如果您需要用于热插拔应用的器件、那么 TPS2595电子保险丝可能是更好的选择。 我们还有 TPS22810等电压更高的器件、可承受更高的电压峰值。

    谢谢、

    Alek Kaknevicius

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    您好、Alek、

    该器件具有 ESD 保护这一事实可能就足够了。 我希望 USB 电缆是一个非常糟糕的电感器、因此任何瞬态中的能量都很小(可能小于典型的 ESD 事件)。 TPS22953在所有其他方面都是我的应用的理想选择、因此我计划继续使用它。 我将添加一个500mW 齐纳二极管、以针对 Vbus 轨上的瞬变提供额外保护、并在构建原型时查看"示波器"。

    感谢你的帮助。

    此致、

    Gavin。