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[参考译文] LM2621:引脚7/8上刻录标记的根本原因

Guru**** 2378690 points
Other Parts Discussed in Thread: LM2621
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/1372865/lm2621-root-cause-for-burn-marks-above-pin-7-8

器件型号:LM2621

工具与软件:

我们正在使用 LM2621将"9V"电池升压至12V、从而为 MCU 和机电锁供电。  MCU 通过控制一个高侧开关 为机电锁供电。  反激式二极管可保护高侧开关(和升压)免受机电锁定的影响、因为它可能是一种基于电磁阀的锁定机制。  此外、升压电路和 MCU/锁负载之间还有一个3A 保险丝。

此电路适用于大多数锁、但我们最近针对一个锁进行了测试、该锁在典型空闲时的最大消耗电流为1.2A、200mA 消耗电流为1.2A。  在对锁定进行供电/控制之后、LM2621不再将输入电压升压到12V (输入电压通过预期的二极管压降传递)。  这已经在2个单独的器件上重现。

目视检查其中一个故障器件中的 LM2621时、引脚7和引脚8上方/附近会显示烧写标记:

从图中可以看出、LM2621上出现了什么故障吗?  芯片的哪个部分位于刻录位置下?

保护负载的3A 保险丝未跳闸。

引脚7 (BOOT)(除了 EN 和 VDD)受4.7V 齐纳二极管的限制、并由输入电压供电、因此我认为引脚7不会受到过压的影响。

引脚8 (SW)-没有证据表明 LM261输出对地短路。  如果出现浪涌电流、LM2621的内部电流限制应保护芯片。  此外、如果流过内部 MOSFET 的电流过大、则应该会起到热保护的作用。

有人想问出什么问题吗?

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    尊敬的 Konrad:

    您能否提供原理图? 我想检查齐纳二极管在引导引脚上是如何连接的。

    虽然芯片在 SW/BOOT 引脚附近、但在刻痕下很难确定损坏的芯片部件。  

    如需进一步检查、您可以检查以下各项:

    1. 对于损坏的器件、SW 和 GND 之间的阻抗或电阻是多少?
    2. 是否可以对要监控的输出电压重新生成损坏问题? 我想确认 Vout 是否下拉至 Vin 以下;   
      1. 如果 Vout 拉至低于 Vin、电感器电流将在没有控制的情况下增加、无论低侧 FET 导通还是关断、峰值电流限制都不起作用、电感器电流会增加。

    此致

    Lei

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    嗨、

    原理图如下:

    1.) 在损坏单元上的 SW 和 GND 之间测量了1K Ω。

    2.) 正在做这件事;我有一个有订单的机电锁的样本。  尝试使用动态负载对锁进行模拟后、未重现问题。  即使将升压输出短接至 GND 也不会重现该问题。

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    尊敬的 Konrad:

    我将在下周早些时候查看并向您提供反馈。

    此致

    Lei

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    我现在已经测试了机电锁、无法重现锁的问题。

    我发现、如果我对电路施加过压、我可以重现类似故障的情况。  发生故障时、电路输出没有任何连接

    在施加22V 电压时、LM2621如下所示:

    24V

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    这是过压情况下的预期故障响应吗?

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    尊敬的 Konrad:

    您能将布局发送给我吗? 我想看看从 SW 引脚-->二极管--> Cout (Vout)--> Cout (GND)--> GND 引脚的主电源路径是否过长。

    此外、您能否帮助测量 正常工作的 LM2621上的 SW 电压? 请确保电压探头的带宽足够高、例如> 250MHz。

    此致

    Lei

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    这是 PCBA 的渲染图

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    SW 引脚捕获:

    最小 输入电压(7V)和最大输出电流(~1A):

    典型值(9V IN 和~12V/0.6A OUT):

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    尊敬的  Konrad:

    感谢您提供这些信息。

    在我的检查中、虽然我不确定布局中从 C5 GND 到芯片 PGND 引脚的路径、但 从 SW 引脚-->二极管--> Cout (Vout)--> Cout (GND)--> PGND 引脚的主要路径相当长。 因此、该路径中的寄生电感相对较大、为数十甚至数百 nH。  在稳定状态下的每个开关周期中、这种较大的寄生电感都会导致高 SW 尖峰。  

    在您提供的 SW 波形(典型条件)中、我们可以看到 SW 尖峰最大值非常接近14.5V 的绝对最大值。 我想您使用的示波器的带宽很低、可能无法捕获高尖峰和快速尖峰。 所以实际情况可能会更糟。 这应该是造成损坏的最可能的原因。  

    您可以参考数据表中的布局概念进行优化。

    另一个检查点是、在 开启/控制锁定时、是否存在 Vout 短接至 GND 的情况、即使时间非常短。 当 Vout 短接至 GND 时、电流限制和热保护不会生效。

    如果您看到任何问题或有更新、请告诉我。

    此致

    Lei

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    感谢您提供的信息!  我将在未来的设计中缩短该 GND 路径