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] LM2674:上电时过冲

Guru**** 2381110 points
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/1217048/lm2674-overshoot-at-power-up

器件型号:LM2674

您好!

我们在产品中使用 LM2674M-3.3提供微控制器。
我们最近发生了上电故障、导致连接到3.3V 电源轨(IC 短路)的 IC 发生熔断。  
随附的 pdf 包含了所用阶段的原理图:

e2e.ti.com/.../LM2674M_2D00_3.3.pdf

似乎在上电时存在过冲、能量足以破坏连接到3.3V 电源轨的 IC。
以下示波器捕获、使用 LM2674M-3.3比较同一器件上未引起过冲(黑色)的上电情况、并比较了导致过冲的上电情况。
注:  

-次要 Y 轴是输入电压(12V 限制为200mA )。

-过冲保持~0.5V ,因为钳位二极管连接到外部3.3V 以保护 IC。

您能否告诉我、上电时此类过冲的起因是什么?

如果在加电后、3.3V 短路然后释放、则不存在过冲。

与数据表中的值相比、电感器和输出电容器的值似乎很高。 这可能是上电时过冲的原因吗?
此电路板并非新设计、在制造过程中已无故障运行了5年以上。

感谢您的帮助

吉尔

  • 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。

    Gilles、您好!

    很遗憾听到这个问题。

    我想说的是、大电感可能会造成问题、这可能是您的错。 似乎在软启动完成后有大量能量从电感器中倾出。 在短路释放之后不会出现该问题是很奇怪的、因为我的理解是、发生短路时器件具有类似的启动顺序。 要确认、该故障在器件上是可重复的? 如果是这样、最好能看到一些波形并显示 VSW、这样我们就能更好地看到控制行为以及低电感器电流转换是否会带来问题。

    我在您的原理图中记下了

    1. 电感额定电流看起来很低,因为有注释。 我建议 电感的饱和电流大于最大指定的直流负载电流 (500mA)/

    2.电容器的最大输入电压额定值是否正确?

    3.此设计中如何使用48V 网络(通过一些元件连接到 SW)?  

    奇怪的是、您提到设计已投入生产很长时间、没有任何问题。

    您能分享故障率吗?

  • 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。

    感谢您的回答。

    1) 1)您是对的、我们应该考虑使用一个具有较高额定电流可能较低值的电感器、但是我已经测得在降压转换器开始快速降低到低于时电感器中的浪涌电流为~μ A 250mA 50mA、  

    2)陶瓷电容的额定电压为50V、输入电解电容的额定电压为35V。

    3) 3) SET R1、C9、C10、D3是一款电压加倍器、用于驱动连接至28V 电源轨的高侧 N-MOS。 我已经尝试移除 R10以将此级从方程中排除、但这不会改变过冲的振幅。

    关于故障率、抱歉、我没有任何有效信息。

  • 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。

    您好 Gilles、我相信如果通过较低的电感消除了问题、那将是一个值得尝试的实验。 我建议使用 webench 计算您的电感器。 我希望低于100uH

    此外、最好看到其他波形、以便我们能够了解器件控制行为。

  • 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。

    感谢您的回答、我没有尝试100uH 但330uH、但没有注意到过冲有任何改进(请参阅以下示波器截图):

    CH1:输入电压、CH2:输出电压、CH4:开关节点

    我已经将 Webench 返回的电感值和电容值与目前在设计中使用的值进行了比较、似乎在我们的设计中相位裕度可能太小。  我不愿意使用更小的电感器和更小的输出电容器、因为这款产品已经制造了一年、没有问题、我只发现一个 LM2674M-3.3在上电时出现过冲问题、成套解决方案为~200。

  • 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。

    谢谢、Gilles。 您具有移动真的很慢的 VIN。 有时这可能会引起问题、您可能正在进出启动 UVLO (输入电压非常接近输出电压)。 您是否尝试过具有更快转换速度的初创公司? 此外、我是否可以假设此启动波形是在没有负载的情况下获取的?

    如果您有 Vin 上具有更快压摆的波形、这将是您很好看到的。 此外、如果您可以为此图像提供更高分辨率的图像、这将非常有用。  

    屏幕上显示"零标记"、无法看到 Vin 电压是多少、但根据示波器上标注的平均统计测量值看来大约是5.2V。 请更正我的错误。