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[参考译文] TMUX1204:组装电路板后芯片过热、稍后无法重现

Guru**** 651100 points
Other Parts Discussed in Thread: TMUX1204
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/switches-multiplexers-group/switches-multiplexers/f/switches-multiplexers-forum/953121/tmux1204-overheating-chip-right-after-board-assembly-unable-to-reproduce-later

器件型号:TMUX1204

大家好

我使用 TMUX1204将3个模拟信号多路复用到唯一的 ADC 输入、信号介于0和1V 之间、以符合 ADC 最大电压。 您可以看到与此消息所附多路复用器相关的原理图。

A1有一个10K 下拉电阻器、未在原理图中表示、A0连接到可能在启动时浮动的 MCU GPIO。 S4保持悬空。

在一批50块电路板上、插入 TMUX1204芯片时、5个芯片过热。 问题会随时间的推移或在刷写 MCU 时消失。

我现在无法重现此问题、因此害怕在不知道正在发生什么的情况下承诺使用更多的电路板。 我们尝试浮点 A0和 A1以重新生成它、但运气不好。

您是否有任何线索来确定问题的原因以及如何解决/重现问题? 我正在考虑将 S4接地并添加下拉至 A0、但我有点迷路。

  • 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!

    因此、我的第一个直觉是、您需要下拉 A0线以确保始终存在已知的逻辑状态。当它悬空时、 连接到 A0的逆变器上的两个 FET 都可能使两个 FET 部分导通、从而产生更大的电流通过电源、使芯片过热。

    但我还有几个问题可以帮助缩小答案范围。

    当您说芯片过热时、您是否意味着芯片会因温度超过125°C 而保持损坏? 如果这是您的意思、您会在哪里看到芯片损坏?

    系统的环境温度是多少、芯片附近是否有任何多余热量释放?

    请告诉我、以便我了解我们如何缩小这个问题的范围!

    最棒的

    Parker Dodson

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    你好

    虽然芯片没有受到损坏、但非常热、尽管理论上它的电流应该非常低。 我可以测量 PCB 温度、告诉您系统的环境温度是多少。

    该芯片不在热源附近、PCB 由 LDO 和 WiFi 芯片加热、但没什么特别的、TMUX1204比这两个芯片热得多。

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    您好!

    是的、当您可以提供合适的电路板温度、因为它为芯片提供了参考点。

    但是、话虽如此、导致器件发热的唯一真正问题是电流被推过器件。 如果选择引脚悬空、则可能会形成从 VDD 到接地的直接路径-它可能不会超出从 VCC 到 GND 的电流的绝对最大额定值、并导致损坏、 但这是最可能的原因、除非有其他电流源流经开关、根据原理图、我看不到在重新刷新 MCU 之前在启动时会发生大量电流的任何其他地方。 我怀疑其浮动电压会导致从 VDD 到 GND 的导电通道、另一个原因是它并非在每个单元上发生、这会导致引脚电压发生变化、因为它是浮动的、并且您无法重新创建问题的原因。  

    我是否正确地假设这是一个低电流应用?  

    不过、我认为解决该问题的最佳方法是向 A0添加下拉电阻器、因为这是导致该问题的最可能原因。 您可以使 S4保持悬空、因为这不太可能成为发热源、如果在较高频率下使用、建议通过50 Ω 电阻器将其连接到 GND、否则会降低开关速度。

    如果您希望测试芯片本身以尝试重现问题、我会将 A1连接到下拉电阻器、如原理图中所示、 然后扫描 A0上的控制电压、从0V 到 VDD、步长为50mV - 100mV、主要集中在逻辑的"不知道"区域。 在这里、您将看到 VDD 和 GND 之间的最高电流、而不会出现损坏。  

    请告诉我环境温度以及您是否可以执行建议的测试(如果您可以在测试中提供数据将会有所帮助)。  

    最棒的

    Parker Dodson

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    你好 Parker

    感谢您的深入分析、即使这种应用不会耗尽电池、也确实是一种低电流应用。 我们尝试扫描 A0上的电压、同时在无法监控电流和芯片温度的情况下进行扫描

    检测消耗尖峰或见证我们之前看到的过热行为。

    我们还使用热像仪进行了一些温度测量、结果是由 LDO 将 PCB 加热至27摄氏度左右、但多路复用器比 PCB 温度低、因此我认为不是自发热。

    TMUX 位于27.2C 标记处、蓝色方块表示 WIFI 芯片屏蔽、热点表示 LDO。

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    您好!

     LDO 会导致电路板上产生大量热量、这一点很有意义。 LDO 通常效率很低、低效是由 LDO 的功耗导致的、LDO 本质上只是一个通过误差放大器控制的导通 FET。 此处测量的热量给出了环境温度-但它看起来基本上是室温、除非预期的环境温度要比~25C 高得多、否则这些温度结果与显示的温度结果并不相关、因为它与25C 的温度只有几度的上升。  

    我知道您在初始测试期间可能没有有关 TMUX 加热的确切数据、但您认为您提供的图片中看到的温度与 IC 本身经历的最高温度相似吗?

    此外、当扫描每个电压阶跃的电压时、您的电压阶跃的大小是多少? 通常、当我们根据 电压电平测试电源电流时、我们会像切换 GPIO 一样对这些值进行扫描-这并不一定会考虑引脚上的电压可能处于未定义逻辑状态的用例、 我们通常建议不要使用该器件、这段时间内可能会通过 IC 产生更大的电流、导致其发热。  我认为脉冲的持续时间应该尝试模拟电路板加电到多路复用器开始加热之间的长度、并将目标区域集中在 0.8V 至1.35V 之间的50mV 步长、因为这是3.3V 的未定义区域。 这不会损坏器件、但希望能重新创建问题、以便您可以确认此问题。 我认为这是最可能的原因、因为流过器件的电流很可能导致问题、并且最可能的位置电流是从 VDD 到 GND 的路径、而可能处于活动状态的开关本身会具有更高的 Ron、 并且很可能没有足够的电流来显著加热器件。  


    最后、在拍摄温度快照之前、电路板的均热时间是多少?

    请告诉我、为了让我们有希望达到这个目标、我理解这样的瞬态问题可能很难隔离。

    最棒的

    Parker Dodson