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[参考译文] TPS3840:反极性保护

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS3840, TPS3760
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/1400445/tps3840-reverse-polarity-protection

器件型号:TPS3840
主题中讨论的其他器件: TPS3760

工具与软件:

我们在预充电电路中使用 TPS3840来控制大电解电容在电源应用时的充电。 上电时的 TPS3840 RESET 输出使电路内的功率电阻器保持不变、以减小充电电流;当 TPS3840 RESET 时间到期时、预充电电阻器被 旁路。 电容器后跟一个具有反极性保护功能且符合 MIL-STD-1275标准的滤波器。 为了满足 MIL-STD-1275、此预充电电路还必须满足反极性要求。

TPS3840的 VDD 线使用齐纳二极管稳压器从主系统输入电压创建。 如果电源引线反向、齐纳二极管会将 GND 和 VDD 之间的电压钳制到其正向压降;根据数据表、在5mA 电流下、该电压在-40°C 至125°C 温度范围内的~-0.5V 至-0.9V 范围内变化。 然而、TPS3840的绝对最小电压为-0.3V。 将反向偏置肖特基二极管与齐纳二极管并联会提供足够的保护吗? 由于限流电阻、齐纳二极管本身是否足够? 在这种情况下、您是否建议使用任何其他解决方案来限制反向电压?

简化版原理图如下所示。 反极性测试期间的输入电压将为-33VDC、这意味着~Ω 5mA 将通过 Z9和 R50/51消耗。

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    您好、Nick。

    33VDC 是来自 DC-还是 DC- GND、反极性发生在 DC+上?

    就看一下裸应用、我会推荐 TPS3760、 https://www.ti.com/product/TPS3760

    TPS3760是一款65V 器件、具有比 TPS3840更大的保护块、可帮助器件在测试期间承受测试。

    Jesse  

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    尊敬的 Jesse:

    基准器件在数据表中注明的绝对最小电压相同、也会出现同样的问题。

    电压不是瞬态条件;而是旨在模拟测试事故、操作人员将电力线反向连接到我们的系统。 在这种情况下、我们需要消耗很小的电流或没有电流、以免损坏器件。 这通常通过将导通 FET "反向"放置来实现、使体二极管阻断错误的方向电流、而沿正确方向的电流将流经体二极管并进入导通 FET 的栅极偏置电路。 我们的下游滤波器中有该电路、但当电源引线反接时、该滤波器之前的 TPS3840电路也需要能够承受。

    因此具体而言:DC+输入通常可以比 DC-高33V。 在反极性测试用例中、DC+连接到+33V 电源负极、DC-连接到+33V 电源正极。 通常反向偏置的9.1v 齐纳二极管将改为正向偏置、这会将 VDD 钳位到低于接地电压大约0.5V 到0.9V -超出0.3V 规格、但电流受 R50/R51限制为~Ω 5mA。 如果由于内部 ESD 钳位二极管而导致电流受限、则信号线上通常可以容忍反向电压、但我不确定 TPS3840 VDD 是否有类似的超出数据表的容差。

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    您好、Nick。

    很抱歉耽误您的时间、我正在进一步调查您的问题。 我将在周一更新。

    Jesse  

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    您好、Nick。

    是的、 TPS3760的绝对最小值类似、但由于 TPS3760的额定电压更高、如果齐纳二极管故障将能够承受。  

    另外、根据我对 TPS3760的测试、该器件在 SENSE 引脚上具有足够的阻尼阻抗、能够在发生故障前承受更多的负电压。

    Jesse  

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    谢谢 Jesse。 由于这是基于标准的测试、因此需要更直接地寻找答案。 那么、如果我在指定的时间(5分钟)内向 TPS3760的 VCC 施加反向电压、并且该 VCC 被齐纳二极管正向压降钳位、使其不低于接地电压0.9V、那么 TPS3760不会损坏?  我问这个问题的原因是、响应中包含"但 TPS3760的额定电压更高"、我认为反极性钳位条件下的行为与正常的"正向"额定电压无关。

    请注意、MIL-STD-1275的反极性测试要求负载不下拉源极电压;我不确定在这种情况下如何连接检测线。 我无法将 SENSE 连接到正常的+28V 电源轨并使用肖特基二极管来保护它、因为肖特基二极管将在反极性下正向偏置、并会使电源线短路(反向)。

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    您好,尼克-我们的团队将在下周响应美国假期。

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    您好、Nick。

    由于这是数据表的限制、因此我不建议使用数据表参数之外的任何应用。

    话虽如此、我已经在 EVM 上测试了我的 TPS3760、并将 VDD 暴露在-.900V 下大约30分钟。 之后 TPS3760正常运行。  

    Jesse