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[参考译文] TPS54283：加电短路

admin
Guru**** 1630180 points
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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/1298021/tps54283-shorting-on-power-up

器件型号：TPS54283

我设计了一种非同步开关模式电源、该电源接受24V 直流输入并使用 TPS54283PWP 输出5V 直流和3.3V 直流输出。 但当我使用24V 电源为芯片供电时、芯片本质上会炸裂、并且看起来像是将接地短路到24V in (看起来像是在芯片内部做到了这一点)。 如果我从1V 开始输入电压并缓慢升高、它似乎会按预期运行、直到我达到18V 标记附近并且炸薯条本身再次呈指数增长 (但我不确定这是否只是我在此时旋转旋钮太快地启动电源)。 我对所有元件的额定值进行了三次检查、以确保它们符合正确的额定值、并严格遵循数据表中针对24V 输入的设计示例。 PCB 布局指南已受到严格遵守和遵守、并在多个具有相同结果的电路板上进行了测试、因此问题不在 PCB 布局中(我也看到很多有关此类内容的答案)。 我已随附了我正在使用的电源电路的原理图(已验证它们与我保持输出开路时出现的相同结果不是负载上的短路)。 如果有人发现原理图有任何问题、敬请告知。 请注意、为确保稳定性、47uF 电容器 C11和 C17是 ESR 为400m Ω 的电解极化电容器。 如果有任何问题或说明、敬请告知、谢谢。 我将连接完整的电源电路、但实际上只关注 TPS54283PWP 和周围元件、因为电源的其他部分已确认为 working.e2e.ti.com/.../AudioDemodulator-v2.3_2D00_Power.pdf

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    TI__Guru**** 1630180 points
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    您好、Jordan、

    我的同事 Bruce 将帮助支持这种情况。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    谢谢。

    约旦

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    您好、Jordan、

    感谢您的联系！ 您能分享一下类似于12Vin 的 Vin、SW、IL、Vout 波形吗？ 因为它在1V 至18V 之间仍然可以工作。

    此外、如果您可以共享布局会更好、因为我想看看它是否因为布局错误导致 VSW 振铃过大而导致。

    我将对您的原理图进行更详细的回顾、并很快回复一些建议、谢谢！

    BRS、

    布鲁斯

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    嘿、Bruce、谢谢您的回复、我目前已经不在下周左右了、但我会在下周同一时间给您提供这些波形。 我需要重新设计布局... 而不是按照数据表的规格完成这一操作。 如果您发现电路有任何问题、敬请告知、这样我绝对可以将问题归咎于布局。

    再次感谢、

    约旦

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    您好、Jordan、  

    明白了、谢谢！ 等待波形。

    BRS、

    布鲁斯

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    您好、Jordan、

    我还计算组件的额定值、对于5Vout、Lmin=35.46uH、Cout=59.9uF、87.5mΩ、 R9=：1.2kΩ、C20=4.25nF。 对于3.3Vout、Lmin=26.7uH、Cout=59.9uF、91mΩ、1.96kΩ、 C21= 2.81nF。 感觉评分还可以

    如果可能、您能否申请 TPS54283EVM 并尝试使用相同的组件以查看问题是否仍然存在？ 也可以尝试将实验室直流电源与其他非相关的 IC 关闭电源配合使用。

    BRS、

    布鲁斯

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    TI__Guru**** 1630180 points
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    嗨、Bruce、谢谢您的回复。 我不容易尝试这些组件、您能否确认我选择的组件是否合适？ 从我所能看到的、您所做的所有更改都体现在选择了值更低的电感器、而不是我的47uH 电感器。 从我所能看到的中选择更大的电感器值是否存在缺点？

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    TI__Guru**** 1630180 points
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    我还在所有其他非相关 IC 器件断开连接的情况下进行了测试、即开路负载但仍不工作、此外还使用外部电源为电路的其余部分供电、并按预期正常工作。

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    TI__Guru**** 1630180 points
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    嘿、Bruce 我已经获得了针对13.7V 输入电压的开关引脚电压和两个输出电压(5V 和3.3V)的波形(我可以确认输入电压波形非常干净)、并将它们连接到本次回复的末尾。 我无法让您读取电感器电流、因为我无法使用电流探头。 SW 波形具有大量过冲、并且两个输出波形具有极高的噪声。 您是否认为 SW 的大过冲使我的 IC 的输入电压达到24V？ 这种过冲是否也是导致两个输出电压上出现大量噪声的原因？ 最后、这些问题都可以通过 PCB 布局来解释吗？ 由于专有问题、我无法与您共享我的布局、但它肯定没有遵循数据表中的布局指南。 感谢您的全力帮助。   

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    您好、Jordan、

    我认为您选择的组件都正确、与我计算的值一致。 您选择的47uH 电感器应该没问题。 SW 波形似乎不正常、在高侧打开之前振铃过大、这很可能是导致 IC 击穿和输出噪声的原因。 我还审阅了您的原理图、没有严重问题。 因此、我认为最好检查布局并遵循数据表中的布局指南。 可能是过大的寄生效应、您可以尝试使用不同的 Iout 并查看过冲是否发生变化。 我们还在数据表和 EVM 用户指南中提供了布局、您可以将它们作为参考。

    不过、我将使用相同的组件测试我的 TPS54283EVM、并在获得波形后回复您。

    BRS、

    布鲁斯

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    嘿、Bruce、非常感谢您、我将密切遵循数据表中的指南、立即开始对布局进行重新设计。 我会等待您的结果、然后再订购新电路板、以确保将问题归咎于布局故障。 再次感谢你的所有帮助,我真的很感激.

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    您好、Jordan、

    欢迎。 找到有关 TPS54283EVM 板的结果后、我将与您分享该示例。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    嗨、大家好、测试有没有更新？  

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    您好、Jordan、

    Bruce 现在正在进行基准测试、他明天将与您分享 EVM 结果。

    感谢您的理解！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Jordan、很抱歉、我遇到了延迟、因为我花了一些时间才找到合适的二极管、因为原 EVM 板中的二极管不支持大于20V 的电压。 顺便说一下、您能否检查所用输入电容器和二极管的额定电压？ 也可以直接共享器件型号。

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    谢谢 Lucia

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    你好，布鲁斯，不用担心。 10uF 输入电容器(器件型号 GRM21BR61H106KE43L)的额定电压为50V 直流、其二极管(器件型号为

    SL44-E3/57T)的反向电压为40V。 如果您需要更多信息、请告诉我、再次表示感谢。
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    您好、Jordan、

    刚刚在 EVM 上完成了对 TPS54283的测试、测试中使用了47uH 电感器和47uF 输出电容器。 它在输入电压为24V、输出电压为3.3/5V 和输出电流为1A 时正常工作。 下面是波形。 请告诉我实际负载电流、以便我们可以根据您的应用检查行为。

      

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    13.7Vin、3.3/5Vout、1A 波形、Vsw、Vout。

         

    BRS、

    布鲁斯

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    您好、Jordan、

    了解 由于专有问题而无法共享布局的情况。 不确定您是否可以通过电子邮件与我们分享并将其发送至 lucia-gao@ti.com。 如果没有、请参阅数据表布局指南、或者、如果您在更新第二版布局时需要参考、我可以向您发送 EVM 布局。

    对于损坏问题、请检查 其他潜在原因：

    <1> 输入电容过远、导致 SW 尖峰过高或过低、从而导致 LSF 或 HSF 损坏

    <2> 输入电压浪涌/ESD

    <3> 输入电源性能不佳

    <4> 生产测试引起的过压事件

    <5> 引导电容器太小或离 IC 引脚太远

    <6> 电感器饱和电流太小

    <7> 导致内部逻辑正常工作的外设元件缺失/质量问题(输入电压电容器、引导电容器、FB 电阻器等)

    <8> IC 引脚对引脚短路导致 EOS

    <9> 焊接质量问题导致组件开路/短路或 IC 引脚开路或引脚对引脚短路

    谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Jordan、

    在设计第二版电路板时、我们值得一提的是、我们新发布的器件 TPS62933 采用 SOT-583封装(1.6mm x 2.1mm)、具有出色性能的3.8V 至30V、3A、200kHz 至2.2MHz、低 IQ 同步降压转换器：

    • 可调节高 SW 频率(200kHz 至2.2MHz)、具有内部补偿、可实现低解决方案成本和尺寸
    • IQ 超低(12uA) 30V 2A/3A 降压转换器、可实现较高的轻负载效率
    • 引脚排列经过优化、可轻松实现 PCB 布局和 EMI 性能
    • 适用于 PG FCCM/SS、FCCM/ECO/OOA (音频外)选项的所有重要产品系列

    如果您对自己项目中或将来发布的这款新器件感兴趣、敬请告知我们。

    谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Bruce 非常感谢您为我进行的这些测试、仅为了确认您使用的组件是否与我在原始问题中随附的原理图 pdf 中使用的组件相同？ 此外、您的 VSW 肯定比我的系统干净得多、但我仍然看到、这是预期的非常明显的过冲？ (我真的以为我是在油炸芯片、因为 PCB 布局不佳和过冲很大)但是在我看来、过冲实际上并不是炸芯片的问题？ 我的典型负载电流将非常低、仅在200mA - 300mA 范围内。 谢谢你。  

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    嗨、Lucia 我还在重新设计 PCB 布局的过程中、谢谢您、我在设计 PCB 布局时会记住这些提示。 完成审核后、我会通过您的电子邮件将 PCB 布局发送给您、非常感谢！  

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    实际上、我刚刚找到了旧板的布局、我会立即将电源的 PCB 布局发送到您的电子邮件中、谢谢您。  

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    您好、Jordan、

    我收到了您的电子邮件、并将通过电子邮件给您回复。 我们将首先关闭该线程。 谢谢！

    BRS

    卢西亚

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    您好、Jordan、

    我们在一个月内没有看到您的更新、因此我假设问题已经得到解答、问题已经解决。

    如果您没有任何其他问题、可以点击"Resolved"以关闭该主题吗。  单击"已解决"按钮也有助于我们维护此论坛。 谢谢！

    BRS

    卢西亚