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[参考译文] LMR50410:无法提供足够的电流

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: LMR50410
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/1394734/lmr50410-not-providing-enough-current

器件型号:LMR50410
Thread 中讨论的其他零件: 鳄鱼

工具与软件:

您好!

我正在研究一个使用 ESP32的热板项目。 热板具有两个电源输入:一个为编程提供5V 电压的 USB-C 端口和一个为12-30V 电压供电的直流插孔、用于为整个电路和热板供电。 通过 USB-C 端口供电时、一切都能正常工作、且具有足够的电流。 但是、当使用具有24V 6A 电源(或任何高于12V 的电压)的直流插孔时、电路似乎会将电压正确降至5V、然后降至3.3V、但电流似乎不足、从而导致 ESP32和其他 IC 无法通电。 值得注意的是、当 USB-C 端口和 DC 插孔一起使用时、一切都运行良好。

我使用 TI Webench 工具中的参考设计(适用于 LMR50410XPDBVR)将电压从24V 降至5V、然后使用 AMC1117-3.3降压到3.3V。 鉴于 LMR50410XBVR 电路遵循经过验证的参考设计、我怀疑这个问题可能出在电路中的其他地方。 作为参考、请点击以下链接:webench.ti.com/.../1

是否有人对导致此问题的原因有任何见解? 我已附上我的原理图的图片和 PDF 以供参考。  如果您需要更多信息或测试、请告诉我。 非常感谢您提供任何建议。 (P.S.我15岁、因此任何其他故障排除技巧或见解都将非常有用。)

e2e.ti.com/.../Schematic_5F00_HOT_2D00_PLATE_5F00_2024_2D00_07_2D00_29.pdf

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    尊敬的 Loic:

    我认为您对 LMR50410原理图没有问题。 确保遵循数据表中提供的任何布局指南和 EVM 用户指南(可在此处在线查看、位于"技术文档"下):

    https://www.ti.com/product/LMR50410

    查看直流插孔的电力输送电路。 与 USB-C 上的额定12V 电压相比、确保施加24V 电压时电路中没有其他元件过载  

    此致!

    Ryan

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    您好、我发现此问题是由于自动复位引脚未收到足够的电源所致。 但是、我现在遇到了一个更关键的问题:LMR50410不断变大。 到目前为止、五个 PCB 已经发生了这种情况。 插上电源后芯片会立即出现故障(插上电源期间或插上后即发生、而不是接上一段时间后发生)。 另外、我使用24V 6A 为电路供电。 尽管如此、当芯片熔断后通过 USB-C 供电时、电路的其余部分仍能正常工作。 对可能导致此问题的原因有什么想法吗?

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    尊敬的 Loic:

    对于延迟、我们深表歉意。 我可以从这里获取该线程。  

    您能否就您的情况提供更多背景信息? 请提供以下信息:

    • 布局设计
    • 测试装置
    • 最大输入电压
    • 最大输出电流
    • 电感器饱和电流(可以在电感器数据表中找到)
    • 电容器电压额定值(您还可以在电容器数据表上找到该值)

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    您好!

    在设置中、我使用的电路完全相同、如 PCB 上随附的图片所示。

    最大输入电压为30V、最大输出电流不确定(这是铝 PCB 热板、可使用给定的电流大小)。 电感器的饱和电流约为5.3A (这使我认为我应该真正更改它、因为它可能是或将是一个问题、因为我(希望)输入高达10A)。 所有输入电容器的额定电压均为50V。

    另外、我已经注意到、该问题似乎主要发生在电源插入电源插座后再连接到电路。

    以下是供您参考的布局(仅主板;加热 PCB 是单独的):

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    尊敬的 Loic:

    为困惑道歉。 我的意思是、LMR50410输出的预期电流消耗是多少? 这是一个1A 器件、本身并非设计为可提供超过1A 的电流。  请参阅下面的数据表第7.3节:

    超过该限值将采用部件过流 保护、此时器件将不再供电。 有关这方面的更多信息、请参阅产品说明书的第8.3.6节。 您可能需要为应用使用更高电流的器件。

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    大家好、  LMR50410输出端的预期电流消耗为376.75 mA (如顶部原理图所示)。  

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    尊敬的 Loic:

    我懂了。 从原理图和布局的角度来看、我唯一可能会发现应用存在问题的是 SW 节点相对较长。

    不过、这并不表明器件未受到任何形式的意外过应力影响。 您是否可以尝试将电源直接连接到器件的输入引线、并将 LMR50410与所有上游和下游元件隔离? 我要确保这不是系统性问题、即您的应用中的某个问题会导致器件上出现电压过载。

    您是否还想发送您用于为系统供电的电源规格? 另外、如果您可以发送故障器件的图片、那么了解器件故障的原因可能会有所帮助。 您可以查看此 引脚 FMA 、其中详细介绍了除了超过 数据表中绝对最大值表额定值以外、可能导致器件损坏的电路条件

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    您好!

    我不知道如何 在隔离状态下测试 LMR50410、但我几乎可以肯定这不是其他组件(特别是32等组件)的问题、因为 它能够正常工作并且仍然与 USB-C 端口完美配合。 我的电源模型是 CJ-2460、 是 DC 24V 6A 电源。 我包含了三 台 LMR50410爆炸的照片。

    谢谢!
    Loic

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    尊敬的 Loic:

    感谢您的发送。 这在输入端似乎是一个一致的问题、我们通常会在违反 VIN 引脚的绝对最大额定值时看到这个问题。 您是否可以执行以下操作:

    • 请发送到布局的底层
    • 您是否可以使用示波器? 如果是、请通过在输入电容器(U12)上进行探头来探测器件的输入电压。 我们建议使用以下方法进行测量:
    • 请发送波形、其中测量了 VIN、同时执行通常会导致器件故障的操作。 我想应该是先插入直流插孔、然后再接通电源。
    • 由于器件熔断是个问题、因此我建议在执行此测试之前拆焊器件。

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    您好!

    我确实可以使用示波器、但我没有"尖头和桶形"探针、我还不是完全熟悉如何有效使用它。 也就是说、我怀疑这个问题可能与浪涌电流有关。 这将解释我看到的行为。 此外、当我插入直流插孔时、会出现明显的火花、这可能会导致短暂的高压尖峰、进而可能损坏敏感元件。

    我附上了布局底层的图片供参考。

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    尊敬的 Loic:

    尖端和桶形探头通过移除 GND 线和探头尖端以暴露其"桶式 GND"来创建。 然后、您将一根细线缠绕在料筒上、并用尖端探测信号、同时将缠绕的电线连接到 GND。 下图显示了相同的探头、其中一个带有默认的探头和鳄鱼夹、另一个已拆下这两个元件并替换为缠绕的导线:

    在任何情况下、如果您对此不满意、我建议您仅使用常规探头引线来获取前面列出的波形。 我也怀疑这是直流电源插孔的问题。 如果我们在热插拔插孔时在器件输入端看到电压 尖峰、我们就会发现这个问题、并且可以找到一些方法来抑制这些尖峰、例如在输入端添加电解电容器。

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    大家好、我取得了一些成绩。 我只采用了 vpp 高于正常值的那些(例如:使用24V PSU 时为50V)、并不总是发生这种情况。 下面列出了一些屏幕截图。 如果您认为我在进行测量时有任何问题、请告诉我。

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    尊敬的 Loic:  

    只是为了确认这个示波器镜头是否是用 IC 去焊器拍摄的?

    如果这是进入器件的输入电压、则器件在输入端吹风是有道理的、因为器件的输入引脚上存在负电压。 这是数据表中的绝对最大额定值。 电压超过这些限值可能会损坏器件:

    看起来您可能需要找到不同的保护电路、以确保从直流电源插孔进入 VIN 引脚的电压在这些限制范围内。  

    谢谢!

    Joshua Austria.

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    您好!

    是的、 这张示波器屏幕截图是使用 IC 去色器拍摄的。

    此外、 在我遇到这种情况时、您会建议使用什么保护电路?

    谢谢!

    Loic

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    尊敬的 Loic:  

    在使用保护电路之前、我 建议仔细查看您的直流电源插孔的数据表、并确保正确使用它、并且按预期输出电压。 此类电源插孔可能不适合此用例、因为 VIN 上似乎存在明显的下冲/过冲。  

    在保护电路方面、这通常是 TI 车轮上难以企及的、但输入电压保护电路有很多在线来源。 我想说、您需要通过某些   器件来确保进入 IC 输入的电压限制在-0.3V 至+38V 的范围内。实现这一点的最简单方法可能是使用二极管的半波整流器、但您可能需要尝试使用其他电源/方法为可以提供稳定输入电压的器件供电。

    在任何情况下、我现在都要关闭该主题。 如需更多帮助、请随时与我们联系。

    谢谢!

    Joshua Austria.