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[参考译文] LMQ66430:3.3V 稳压器短路问题

Guru**** 2510095 points
Other Parts Discussed in Thread: LMQ66430

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/1336514/lmq66430-3-3v-regulator-short-circuit-issue

器件型号:LMQ66430

我将使用 LMQ66430 IC 为汽车应用将9-24V 调节到3.3V。 随附了我的 IC 原理图以及 WEBENCH 提供的原理图。 我看到的问题是施加电压时 IC 会损坏(从0V 缓慢上升到12V)。 我的理解是、此 IC 具有过热保护功能、但我的两个 IC 已经由于温度而出现故障。 是否有任何不符合规范或连接不正确的可能性、或者我是否应该假定 GND 焊盘不足以以足够快的速度提供足够快的散热、以防止 IC 发生故障?

 e2e.ti.com/.../0552.WBDesign3.pdfe2e.ti.com/.../LMQ66430-Supply-Schematic.pdf

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    您好、Adam、

    感谢您发送编修。  原理图看起来不错、但布局需要改进、尽管我还没有弄清楚 IC 到底是如何损坏的。 抱歉、布局不是很清晰、无法查看、但我发现它与数据表中推荐的布局有很大不同。  为了便于比较、我将方向更改成了与您的图片类似、并且您可以在建议的布局中看到、输入 电容器与 IC 紧密放置、并且开关电流进出 Cin 的路径非常短。  另外、SW 直接与电感器相连、并且 PGND 引脚与接地多边形直接相连。  在您的系统中、SW 布线会出现 zigzagging、PGND 引脚占用焊盘下的通孔、迫使开关电流走更长的路。  所有这些都会在 PCB 布线上引入寄生电感、从而影响电路的正常运行。 您可以通过遵循建议的布局来修改布局吗?

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:
    我最近还注意到、电路中的 IC 是 M 变体、而不是 R 变体、因此如果是 RT 引脚、它有一个 MODE/SYNC 引脚。 这是否可能是导致 IC 损坏的潜在问题? 请参阅以下图片和随附的数据表。
    就您提到的布局问题而言、寄生电感是否会导致我看到的故障模式? 该布局的另一个图像如下所示。
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    您好、Adam、

    您从何处获得该器件的 M 版本? 根据数据表、LMQ66430没有 M 版本器件。 您能否在卷带上分享标签的照片?

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    该器件可从 mouser 获取: https://www.mouser.com/ProductDetail/Texas-Instruments/LMQ66430MC3RXBRQ1?qs=rQFj71Wb1eWZ6AyXDpSreA%3D%3D&gad_source=1&gclid=Cj0KCQiAhc-sBhCEARIsAOVwHuT1VbpITr8siGUTXfwiuQdyu7na0Dy4I4Zfhh9AFkbju0JeXyUB7SIaAnQaEALw_wcB

    我们当前正在对 PCB 进行返工、以将上面链接中的 IC 替换为下面链接中的 IC:

    https://www.mouser.com/ProductDetail/Texas-Instruments/LMQ66430R5RXBR?qs=rQFj71Wb1eUBJjL24cjkfw%3D%3D

    这种混淆是否可能是我们所看到的问题的原因?

    亚当

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    未购买卷带、此处是分销商提供的标签:

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    您好、Adam、

    谢谢你。 我们现在正在研究这一问题。  将尽快更新。

    谢谢。

    友好  

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    您好、Adam、

    我们的器件专家说、这两个器件可以交换、而不会造成损坏。  不过、由于 M 版本的 MODE/SYNC 引脚被 R 版本的 RT 引脚取代、并且您将使用 RT 功能、因此我建议您使用合适的版本。

    或者、您可以验证这个 M 版本器件、方法是将 MODE 引脚绑定到 VCC 或 GND 并查看问题是否已解决。

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    目前正在对电路板进行返工、以组装 r 芯片。

    是否有可能由于我们施加了低电压来启动负载、由于电压过低而没有电流、并且电感器消耗了过多电流、从而导致 IC 过热?

    我只是不明白过热保护功能如何防止 IC 毁坏它自己。 我可以理解导致输出不稳定的寄生电感、但我不知道它会损坏 IC。

    亚当

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    您好、Adam、

    抱歉、我还不知道 IC 是如何损坏的。  这并不像在无负载的情况下过热、除非在某个地方有一个隐藏的错误。  

    顺便说一下、我忘记解释器件型号了。  R 版本仅适用于非汽车版本、M 版本仅适用于汽车版本。 我昨天的回复是关于非汽车版本的数据表。

     请问 您可以捕获以下电路节点的一些波形: VIN、SW 和 Vout?   

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    我会看到、当重新设计的板重新归我们所有时、我们可以做些什么。

    感谢您的支持。

    亚当

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    谢谢你,亚当!!  期待最新动态。

    此致、

    友好

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    尊敬的:

    下面是一些示波器轨迹:

    蓝色为 VIN (12V)、 黄色为 VOUT、紫色为 SW、两者的电压都约为0.9V。 每 ~1ms 出现一个尖峰、 如下所示。 有任何见解吗?

    提前感谢。

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    尊敬的:

    只是想签入并查看您有机会查看我上周上传的示波器跟踪。

    亚当

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    您好、Adam、

    很抱歉因为节假日而延迟。  我们在星期五休息。  

    尖峰表示电路正在做一些事情、比如开关事件。  您是否尝试将 MODE 引脚短接至 GND 或 VCC、看看该问题是否可以解决?  我恐怕 M 版本的 RT 电阻器会导致错误行为。  您能否简单地将 RT 替换为0欧姆电阻器?

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    示波器迹线针对 R 型号、我们移除了 M 型号、因为 PCB 不容易适应电阻器的返工。 此迹线是在从电路中移除负载的情况下完成的、以尝试避免对电路的其余部分造成任何潜在的损坏。 这可能是原因吗? 如果施加了负载、您是否可以预见任何损坏?

    亚当

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    您好、Adam、

    感谢您的解释。  请问您的原理图中1*2和8*2是什么意思?   如果"*2"仅仅表示一个相邻的 NC 引脚也连接到这些引脚,则电路应该工作。  除了停留在0.9V 之外、有负载或无负载对于建立~3.3V 的输出稳压应该没有太大的影响。 除非我在您的画中误解了"*2",否则我无法看到 IC 如何被破坏。  

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    2只是意味着 封装中有2个与该引脚关联的焊盘。 这样做是为了克服设计软件的不足、该软件不允许创建"L"形焊盘、请参阅下图以了解详情:

    您可以认为这会导致我们卡在0.9V 的原因吗? 这是 IC 关闭吗? 您是否认为连接电路的其余部分是安全的、并或许采取更多的迹线?

    亚当

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    您好、Adam、

    感谢您的澄清。  这是一个简单的电路、应该可以正常工作。  我担心电路板上有问题、但我还不知道这一点。 我无法在您的布局图片中跟踪信号。   IC 外露焊盘上有多少个过孔? 您是否能够逐层共享布局文件?

    谢谢。

    友好  

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    尊敬的:

    我已经附上了光绘文件供您查看。

    Adame2e.ti.com/.../6201.Gerber-Files.zip

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    您好、Adam、

    您只需知道我已收到该文件。 感谢您的分享。  请允许我花点时间回顾一下、我会尽快回复您。

    谢谢。

    友好

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    您好、Adam、

    很抱歉耽误你的时间。  跟踪信号需要一段时间。  

    我跟踪了焊盘下方的 IC 以及 GND 引脚、底侧只有一个过孔、然后使用一条小迹线连接到输入电容器回路节点(请参阅接地连接的逐层熔断快照)。 因此、当您降低 VIN 上升速度时、没有太多散热器来冷却 IC、由于较低 Vin 下的电流会更高、因此您在慢速 VIN 斜坡期间会比快速斜坡期间产生更多的损耗。  是的、IC 应该具有内部热关断功能以防止自发热、但如果电压超过最大额定值、IC 很容易损坏。 由于从 Cin 到 IC 的电流环路会使微小的返回迹线 Z 形标记回 Cin、因此 PCB 电感会在 IC 开关时引起尖峰电压、这很容易损坏 IC。  

    相比之下、我们的 EVM 布局在 IC 底板和 GND 引脚与 PGND 平面以及 Cin 返回端子之间存在短且直接的连接、PCB 散热要好得多、以避免 IC 过热、PCB 电感要小得多、 因此、开关期间的感应尖峰电压不会损坏 IC。  

    我在您的原理图中看不到任何明显错误的内容。  我建议参考我们的 EVM 布局示例修改 PCB、并获得更好的 GND 连接和 PCB 散热。

    希望这一点得到澄清。

    此致、

    友好

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    尊敬的:

    我们已将 Cin 引脚的范围限定为查看是否超过了器件的最大电压、而仅达到了26V。 我们还使用热像仪来查看器件是否过热、如您所见、输出稳定在0.9V、没有变热。 对于输出卡在0.9V 的情况、是否有任何其他解释?

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    您好、Adam、

    您看到过不同的现象吗?  我记得您在之前的帖子中提到过温度问题、或者这篇最新帖子是关于不同的故障模式?

    第一幅示波器图片是否是其中一个切换边的放大视图?

    顺便说一下、当输出电压为0.9V 时、可以测量 FB 到 GND 吗?  我的意思是 IC 方面。

    此致、

    友好

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    尊敬的:

    我们相信 M 型号出现了过热问题、但 R 型号没有出现过热问题、但现在我们的输出卡在0.9V。 所有示波器迹线均采用 R 型号。

    亚当

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    您好、Adam、

    我也感到沮丧、因为我看不到您的原理图和布局中有任何明显错误可以解释这一问题。  我认为误差是隐藏的、因为电路应该支持您的应用。  请允许我咨询我们的团队并与您联系。

    谢谢。

    友好

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    您好、Adam、

    我与同事讨论过、他们建议在我们的 EVM 上测试您的 IC、以查看它是否在 EVM 上正常工作、从而确保 IC 不会以某种方式受到影响。  很抱歉问这个问题、但我们可以在调试中排除这种可能性吗?  

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    下面是 FB 引脚的示波器迹线、我们已经尝试了多个电路板、并且在 所有这些电路板上都遇到了相同的问题。

    亚当

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    您好、Adam、

    感谢您提供的信息。  我是否可以假设 CH1为 FB 电压、CH2为 Vout?  根据 您的原理图、FB 由电阻分压器产生、因此 VFB 是 Vout 的固定比例。  它怎么会跳起来呢?  您能否跟踪电路板上的信号、看看是否有隐藏的 PCB 错误?  

    谢谢。

    友好

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    尊敬的:

    我们还尝试了没有电阻器的电路板(5V 固定输出)、但得到了相同的结果。

    亚当

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    您好、Adam、

    很遗憾听到、但还是一样、您是说 FB 也会像上面示波器图片中所示那样上升?  我指的是黄色迹线。 是 FB 吗?  

    谢谢。

    友好

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    我想知道示波器图片中的黄色迹线是否为 FB。  您可以确认吗?

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    黄色迹线为 FB yes、蓝色为电感器输出、如下所示:

     

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    您好、Adam、

    如果 Vout 是0.9V 的平缓值则毫无意义、但 FB 会上升一段时间。  我担心是 PCB 错误或 IC 以某种方式损坏。 我将再次在您的布局文件中跟踪 FB 信号。  请允许我留出一些时间、因为我刚拿到一台新的笔记本电脑、我仍在尝试整理一些东西以正确设置它。   

    谢谢。

    友好

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    您好、Adam、

    很抱歉、我仍然可以在布局文件中找到可以解释该问题的线索。   您能向我们发货吗、这样我们就能在实验室进行调试吗?   仅供参考:我将在下周结束、我将请我们的同事监控 e2e 并帮助我们安排发货事宜。  

    另外、请接受我的 PMS 请求。  

    谢谢。

    友好

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    让我联系我的客户、看看这是否可以安排。 我将在下周早些时候报告该主题。

    Ada.

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    谢谢你,Adam!  让我们继续谈话,直到我返回工作。