This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TPS54331:24V 至3.3V 电路发生故障。

Guru**** 2381810 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS54331
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/1284908/tps54331-failure-of-24v-to-3-3v-circuit

器件型号:TPS54331

您好!

我们现在在特定地理位置的产品有4个实例、其中3.3V 电源电路出现故障。 在审查故障时、环流二极管发生短路、并且 TPS54331也发生故障(必须更换)。

设备运行了几年、然后出现故障。 设备全天候运行、但在现场维护其他设备时可能会进行功率循环。 我们正在尝试确定维护活动与故障之间是否存在任何关联、但这尚未实现。

同样的产品在全球范围内使用、而且我们没有任何其他地点的故障报告。  我们希望确定此故障的原因、或者我们是否可以执行任何测试来重现故障。

随附文档展示了原理图和 PCB 布局。  我还附上了在产品开发时完成的一些 Webench 设计和一个计算的电子表格。

谢谢。

基兰


e2e.ti.com/.../Failure-of-TPS54331-circuit.pdfe2e.ti.com/.../24V_2D00_to_2D00_5V-at-0.5A-using-TPS54331DDAR-_2800_TI-Webench-design-_2300_73-_2D00_-28_2D00_Mar_2D00_19_2900_.pdfe2e.ti.com/.../24V_2D00_to_2D00_3V3-at-0.5A-using-TPS54331DDAR-_2800_TI-Webench-design-_2300_72-_2D00_-28_2D00_Mar_2D00_19_2900_.pdfe2e.ti.com/.../24V_2D00_to_2D00_3V3-at-1.5A-using-TPS54331DDAR-_2800_TI-Webench-design-_2300_73_2900_.pdfe2e.ti.com/.../Design-Calcs-for-24V_2D00_to_2D00_3.3V-using-TPS54331.xlsx

  • 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。

    Kieran、您好!

    感谢您的联系!

    我想您应该关注 Vin 现象、检查运行过程中是否存在电压尖峰。

    此电源轨(U902) 输入布线放置在 Cin 大容量电容器之前、而不是在 Cin 之后、此处 Vin 未经过良好滤波。 如果电压尖峰大于建议的28Vin_max 或 abs 30Vin_max、器件可能会损坏。

    2、小输入去耦电容应放置在 Vin 引脚附近尽可能靠近的位置,以过滤输入高频噪声。

    3.请放大 Vin 线迹,使用大多边形减小线迹阻抗。

    FB 检测走线应连接到 Cout 之后的 Vout、而不是 Cout (电感焊盘)之前、以获得干净的 Vout 信号。

    如需进一步调试、请捕获 Vin/SW/Vout/Vout IL 波形、检查是否存在 OV/OC 风险。

  • 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 Miranda:

    感谢您的回复。

    我想您怀疑输入由于某种原因出现了过压情况。

    输入受到瞬态抑制二极管(保险丝右侧所示的 SMD 器件)的一定程度上的保护。  但通过查看此器件、我们可以看到它的钳位电压额定值略高于 建议的 稳压器28Vin_max。

    最后、令人好奇的 是该板 在3.3V 和5V 两个电路中使用了同一稳压器。  但是、只有3.3V 电路出现故障、我们没有5V 电路出现故障。   在第一个图中、5V 电路显示在3.3V 电路上方。

    此致您的评论。 。 。

    1.如图所示、有两组大容量电容。  每个稳压器电路都有两个10uF 陶瓷电容器(Cin)、它们之间靠近输入引脚、并具有铁氧体磁珠。  右侧的两个大型电解电容器是用于电路板其余部分的大容量电容。

    这种行为合适吗?

    2.小的输入去耦电容被添加作为预防措施,但没有出现在 Webench 设计中。  同意可以将其放置在更靠近输入引脚的位置。

    输入布线宽度由铁氧体磁珠的宽度决定、我想可以增加。

    4.是的、可以将 FB 布线移至 Cout 之后、但它仍非常靠近电感器焊盘(因为它们共享相同的覆铜)。

  • 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 Kieran:

    很高兴您发现了与输入过压相关的根本原因。

    我认为只有3.3V 电源轨发生故障、5V 电源轨正常的原因是:A) 3.3V Vin 迹线放置在更靠近系统 Vin 的位置、而5V 输入迹线放置在大容量电容器之后、 可能 3.3V 电源轨过应力; B) 3.3V 轨负载最大为1.5A、高于5V 轨负载最大为0.5A、 我认为较高的电流会更容易打破 SOA 曲线最大功率限制并导致器件损坏。

    关于如何选择 Cin、我不知道您的应用条件、无法直接提供建议值。 但我认为您可以修改板中的 Cin 组件、并检查其是否处于正常的 Vin 范围内。

  • 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 Miranda:

    我还不能说输入过压是根本原因。  造成这种情况的原因是5V 稳压器没有损坏、并且两个稳压器都具有相同的输入电路/元件并且 PCB 布局非常相似、而 5V 输入迹线没有放置在大容量电容器之后。  两个输入与电路板大容量电容器共享相同的宽覆铜线迹。

    当然、足够高的输入电压会损坏器件、因此可能是输入过压的原因、但我尚无法确定这会发生的原因。   

    我们将进行进一步调查。

    此致、

    基兰

  • 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。

    PCB 布局和输入组件。 。 。

  • 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  Kieran:

    当然、期待您的测试进度、请告诉我您的进一步支持需求。