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[参考译文] LM5163：热插拔期间降压 IC 有时会发生故障

admin
Guru**** 2513195 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5163, BQ76952, TIDA-010247

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/1202695/lm5163-buck-ic-fails-sometimes-during-hot-plug

器件型号：LM5163
主题中讨论的其他器件： BQ76952、 TIDA-010247

大家好！
我们采用 TIDA-010247参考设计开发了具有2个 BQ76952 IC 的 BMS。 我们使用 LM5163 IC 作为 电源的降压转换器。 我们观察到、在热插拔电池电压连接器时、降压 IC 有时会发生故障(约为1/20)。 我附加原理图以供参考。

我们提出以下意见：

  1. 为此、我们使用100V 器件。 我们甚至在 降压转换器发生故障时捕获 DSO 上的电压。 当时的 VIN 大约为80V、大约超过85V、但从未超过100V 的限制。 该参考设计表明该器件属于同一产品系列中的120V 部件。 我们认为这是因为该设计旨在用于更高电压的应用。 我们的最大电压永远不会超过85V、我们是否还应该使用120V 型号？
  2. 有时、当降压转换器失败时、VIN 引脚上的铁氧体磁珠也会爆炸。
  3. VIN 输入端的 TVS 二极管没有失效、表明没有发生过压情况。 是这样吗？
  4. 此问题并不一致、只会很少发生。 但是、当我们将 BMS 部署到市场中时、它反复出现了足以成为我们面临的问题。
    提前感谢！
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    TI__Guru**** 2513195 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。

    您好

    LM5163 Vin 的绝对最大额定值为100V。 85V 输入电压应该可以正常。 但热插拔时能否监控 Vin、是否会出现>100V 的瞬态 VIN？

    如 SMBJ85A 数据表中所示、最大钳位电压为137V、因此 TVS 不会发生故障并不意味着不会发生过压。

    https://www.ti.com/lit/an/slvae37/slvae37.pdf?ts = 1678095316652&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

    您能否尝试使用较低的 VCLAMP 放置 TVS？ 例如 SMBJ78A

    谢谢、此致。

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    TI__Guru**** 2513195 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。

    GUI、您好！
    感谢您的快速回复。 我们捕获了热插拔发生而 IC 烧毁时的波形、即使在这种情况下、电池电压为80V、瞬态峰值并没有超过85V。  
    请注意、我们甚至正在考虑使用 SMBJ78A。 对于我们的最大电池组电压 可高达85V 这一事实、我有一点困惑。 如果我们使用 SMBJ75A、TVS 是否会始终传导小电流(1mA)？ 在实际发送的瞬变期间、它将如何影响 TVS 二极管的性能？ 此外、SMBJ85A 的钳位电压也为 126V。 这是否意味着我们无法确保它始终将瞬态钳位到100V 以下的值？
    我对基本问题道歉,但我似乎不能找到任何实际的指导方针。
    谢谢。

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    TI__Guru**** 2513195 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。

    您好

    当您看到瞬态峰值没有超过85V 时、您是指 LM5163的 VIN 引脚或输入端口？  您能帮助监控 VIN 引脚电压吗？ 您是否有机会使用 C31添加一个22uF 100V 大容量电容器看到任何改进？  

    我看到您有一个 EN 控制信号、即器件在 EN 为低电平(器件关闭)时是否会发生故障

    谢谢

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    TI__Guru**** 2513195 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。

    Daniel、您好！
    是的、我是指 VIN 引脚上的瞬态电压。 DSO 探头连接到 原理图 TP53的 VIN 引脚。  
    是的、我们可以考虑添加一个22uF 的大容量电容器。  
    我不太明白您的问题。 我将尝试为 EN 控制部分提供解释。
    EN 引脚连接到3.3V 信号、该信号来自电池管理 IC (BQ76952)。 将电池连接到 BMS 大约50ms 后、EN 信号变为有效状态。 VIN 信号在连接电池后立即变为有效。 因此、我们可以说 VIN 信号和 EN 信号之间存在50ms 的延迟。 当我们向 BMS 发送关断命令时、EN 信号会变为低电平、而 VIN 信号仍为80V。 这会关闭 BMS 和降压端口、并使我们能够节省电力。 此功能经过全面测试、尚未引起任何问题。 LM5163可能损坏的唯一时间 是我们将电池连接到 BMS (热插拔)时。 这种情况也很少见。

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    TI__Guru**** 2513195 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。

    您好

    TP53是测试 PIN VIN 电压的合适位置。  

    1. 对于 EN 问题、如果 EN 信号在50ms 后变为有效、这意味着当 LM5163热插拔电池时器件无法工作。 然后、如果 LM5163仍然损坏、很可能是过压、尖峰可能只会耦合到我们身上、 DSO 探针需要在全带宽下使用10us-100us/div。

    谢谢