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[参考译文] TPS23754:电容性负载时的器件故障。

Guru**** 2387080 points
Other Parts Discussed in Thread: PMP22301, TPS23754
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/1201659/tps23754-device-failures-with-capacitive-loads

器件型号:TPS23754
主题中讨论的其他器件:PMP22301

您好!

我们基于 PMP22301构建了一个测试试件、用于生成适合电阻负载的24VDC/20W 输出。

我们将设计移到了电路板上、其中 TPS23754将24VDC 提供给四个 LM2596SX 电压稳压器。  24V 电压轨进入这些稳压器的总电流消耗小于0.1A。

每个 LM2596SX 器件在每个 LM2596SX 的输出端都有大约47uF 的输入电容和大约100uF 的输出电容。

我们注意、当 TPS23754向四个 LM2596SX 器件提供24VDC 电压且电容约为160uF 时、会发生以下情况:

1. TPS23754电路会消耗过量电流(> 1A)、而 TPS23754无法正常工作

2. TPS23754会烧毁其内部 Gate_1引脚、该引脚表现出<10R 的 GND 短路

3. PoE 子系统没有24V 输出、或者输出上有24V 的短暂瞬时脉冲(电流限制?)

我感觉24V 上的额外电容会影响反馈路径的稳定性、导致一些振荡或其他情况。

TI 的任何人能否帮助解决  PMP22301的哪些改进可以 通过24V 输出轨上的大电容来提高我们应用中的器件稳健性?

谢谢!

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    您好、

    感谢您与我们联系!

    添加了"24V 电压轨进入这些稳压器的总电流消耗小于0.1A。" 我想知道您是如何获得该0.1A 电流的吗? 是在 TPS23754 发生故障后发生吗?

    如果启动不软、可能会出现启动浪涌电流问题、从而导致电流过大。  

    -对于 PMP22301、您可以将 R28调整为100k 或者将 C33调整为10uF 来增加直流/直流次级侧的软启动时间。

    -在 LM2596SX 端,您还可以考虑延长软启动时间,以避免浪涌期间电流过高。  

    -你也可以增加 C27来让直流/直流转换器稍后启动,并且 FET 的+总线电压更稳定

    -您能在启动和关闭时测量初级 FET 的 Vgs 吗? 因为 TPS23754的栅极引脚损坏。 我们需要检查是否存在任何过压。

    此致、

    帝昂

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    尊敬的 Diang:

    感谢您的观看。

    只是为了说明一下、当我们减小24V 电压轨上的电容时、我们的系统运行良好。

    1.我能够移除 PoE +24V 输出端的电感器(PMP22301中的 L6 / J4)并使用实验室电源为系统其余部分供电、因此我能够测量100mA 电流。

    2.感谢您对 PMP22301设计软启动更改的建议。 我们将在下一次硬件运行中尝试更改电阻。

    3.对于 LM2596SX 设计、遗憾的是、我们无法在器件上实施软启动、此外、根据数据表、我们的最小输入和输出电容受到限制。

    4.我们的 C27 (在 PMP22301设计中)已包含22uF 和2个1uF 电容器。 我们在这条线上有很好的稳定性。

    5.我要对 Vgs 引脚做详细研究。 我们的问题是、如果我们将 电容放回系统、则会损坏 TPS23754器件、因此这是一种仅一次性的解决方案。

    而且、我其实一开始就担心可能导致这个问题的机制。 此论坛上还有其他文章、其中他们提到从 PMP22301设计中移除一些输出电容器、使器件正常工作。 我想知道反馈路径中是否存在任何东西、从而导致电容负载不稳定、最终会振荡或谐振并损坏器件。

    您是否知道任何可能导致反馈系统在大电容负载下错误运行的机制?

    谢谢

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    尊敬的 Stomp:

    感谢您的跟进。

    "当我们减少24V 电压轨上的电容时、我们的系统可以正常工作。" 由于输出电压为24V、因此电容器中存储的能量为0.5*24^2*C、可能过高(高于 PMP22301中的输入电容 C13能量)。 因此 PD 需要从 PSE 消耗更多电流、如果它处于~80ms 的浪涌周期、则热插拔可能需要钳制电流并进入饱和区域。 这可能会使 IC 过热。

    此致、

    帝昂   

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    尊敬的 Stomp:

    我们已有相当长的一段时间没有收到您的更新。 我现在将关闭该主题。 如果您有任何其他问题、请随时打开新话题。 谢谢!

    此致、

    帝昂