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[参考译文] ISO5852S:ISO5852S:运行几个小时后、它毫无理由停止工作。

Guru**** 2538930 points
Other Parts Discussed in Thread: ISO5852S, UCC21750

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/1353958/iso5852s-iso5852s-it-stop-working-for-no-reason-after-some-hours-of-operation

器件型号:ISO5852S
主题中讨论的其他器件: UCC21750

一个月前、我在此处启动了一个线程、描述了我使用 IC 时遇到的问题。 经过一段时间和20小时的测试、一切正常、IC´s VCC 和 VEE 引脚在没有任何明显原因的情况下损坏、并短路。

IC ISO5852S 用作   半桥 LLC 谐振转换器的两个驱动器电路的一部分。 一个驱动器负责在半桥桥臂的上半部分触发两个开关(并联工作以对开关上的电流进行分压)、 另一个  负责在桥臂的下半部分触发两个开关(同样、并联工作以分配开关上的电流)。

该电路的运行细节如下:

    -转换器的开关频率为80 kHz。

    - IC 的电源侧由直流-直流隔离式转换器 RS3K-2424SZ(24 V 输出和3W )供电。

    -半桥转换器的功率为6 kW。

同样、为了更好地了解设计、在下方  示了电路原理图。



为了更好地了解布局的设计方式、下面展示了布局的一部分、其中展示了与负责逆变器上部开关的栅极驱动器相关的电路。



下面展示了四个开关的栅极波形。


下部开关:

A

每个 IC 的输出上的波形也如下图所示。 在这里的第一个线程中、要求我发送该波形、但因为 那时 我们认为问题已经解决了、所以我完全忘记了发送它。


第一个 IC:
                   OUTH                                            输出
  

 第二个 IC:

                  OUTH                                            输出
    

这里显示的所有波形都是在我们的实验室中、在设备全功率运行时保存的。

出现故障时、我们的设备 已经进行 了20个小时的测试。  PCB 所处的金属外壳周围的室温约为50摄氏度。  

n´t 没有测量外壳内的室温、但我们估计  应该在60摄氏度左右甚至更高。  

我们的设备在恶劣条件下在现场运行。 它被装在拖拉机的背面,在一个金属壳内,在阳光下停留数小时,而它是打开的。

您对 IC 可能发生的情况有任何了解吗?

在最坏的情况下、出于测试目的、是否有其他更强大的 IC 可以替代这一个?

  n´t:为了解决上面波形中出现的噪声问题、已经进行了新的布局设计、但我们还没有 PCB。  



  • 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 Vitor、  

    下面提供了一些意见和建议-  

    1. 我同意 OUTH 和 OUTL 具有很多意想不到的噪声尖峰。 OUT 的绝对最大值为 VCC2+0.3V、绝对最小值为 VEE2-0.3V、因此推荐的方法是重新设计布局以改进波形。
      1. 同时、我建议检查是否可以在 OUTH 和 OUTL 上放置一个铁氧体磁珠来抑制来自升压级的一些噪声。
      2. 此外、我建议屏蔽栅极驱动器和功率级以查看是否有任何改进、因为它有助于降低辐射噪声。  
    2. 第一个 IC 是否损坏、第二个 IC 是否损坏、还是两个 IC 都损坏? 您是否发现损坏发生在不同的 PCB 上还是固定在一个 PCB 上?  
    3. 您是否知道除栅极驱动器之外的其他元件是否损坏? 尝试查看栅极驱动器损坏是否是导致系统故障的原因或结果。
    4. 栅极驱动器可承受的最高结温为150摄氏度。 由于您使用12欧姆电阻器驱动升压级、我预计栅极驱动器本身内部不会有太多功率损耗、但由于 FET 很容易使环境温度升高、因此监测温度始终很好。  

    我们全新的保护驱动器系列是 UCC217XX、其中 UCC21750的引脚排列最接近 ISO5852S。 与 ISO5852S 相比、UCC217XX 具有更高的 CMTI (共模瞬态抗扰度)。 但是、它不是直接替代产品、需要对连接进行微小的更改。 您可以探索 UCC21750引脚排列选项。  

    请告诉我结果。  

    谢谢!  

    薇薇安

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    非常感谢您的关注。  

    如您所说、这种意外的噪音可能是我们的主要问题之一。  

    ´m 已经在等待新的 PCB、我曾尝试在该 PCB 中解决所有布局问题。  

    我将尝试使用磁珠至少降低此 PCB 版本中的噪声、  用于评估如何改善信号。  

    然后  出于同样的目的屏蔽同一个 PCB。

    遗憾的是、这不是第一次 IC 损坏、并且我们在其他 PCB (尚未发生所有原型)中也遇到了同样的问题。

    到目前为止、其他组件似乎都很好。 只有 IC 反复出现问题。  

    我将  介绍其他 IC 选项、感谢您提供的建议。  

    顺便说一下、是否有任何方法可以限制 IC 输出端的电压电平? 例如、反并联齐纳二极管可以帮助实现这一点。

    如果是的话,这也是一个问题吗?

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    您好 Vitor、  

    是的、我们看到其他客户使用齐纳二极管选项来钳制电压。 这应该是一种可以接受的方法。  

    如果您的测试有任何更新、请告诉我。 谢谢!  

    薇薇安

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    听起来不错! 我要尝试一下。  
    如果它能解决我们的问题、我会告诉您。  
    谢谢。

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    我们在引脚 IN+和 IN-上检查了输入信号、似乎该信号上有大量的噪声。  
    信号峰值高达5、5V、其最小值为-700mV。 这是否与 OUTH 和 OUTL 引脚上的问题一样糟糕?

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    尊敬的 Vitor:  

    输入侧的高噪声振幅也可能有不利影响-输入侧可以承受 GND-0.3V 的绝对最小值和 VCC1+0.3V 的绝对最大值。 因此、如果您使用 VCC1 = 5V、信号的正负尖峰都会超过绝对额定值。  

    我建议您在输入侧添加去耦组件、如果您有足够的空间-也许一个100欧姆的电阻器和一个100pF 的电容器、从而形成一个 RC 滤波器。 此外、请确保在探测输入引脚时使用适当的探测技术、以便可以确认所观察到的噪声是真实的、而不是探测实践(接地回路长等)引起的干扰

    此致!  

    薇薇安