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TPS563219A: 无输出电压

DavyGuo
Prodigy 20 points
Part Number: TPS563219A

Hi sir

电路中使用TPS563219A发现，DC在刚开始上电时候输出电压正常，SW的波形如下图所示，测试时候是空载，但是SW的波形趋近与满载状态。工作一段时间之后（时间未定，可能几十秒或者几分钟），SW停止振荡，输出电压为0V。此时测试VIN 电压12V，VOUT电压0V，PG电压0V，EN电压6.5V，SS pin 电压4.5V，FB pin电压4.8V。

请帮忙分析是什么原因导致没有输出电压值。谢谢。

  • 0
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

       输出为0V, 而FB通过输出的分压电阻得到的电压也应该是0V, 不应该是4.8V， 建议再确认下？

       芯片应该已经损坏了。

       电路相对简单，你可以用在线仿真webench再确认下电路，从上面的方波看开始还是很正常的。

       建议你做启动测试，在操作中确认下输入是否有严重过冲？

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 20 points

    Hi Johnsin

    是的，看起来芯片已经损坏了，但是我更换新的芯片之后，还是会出现相同的问题。

    芯片的输入电压来自于稳压电源（Keysight 品牌），芯片输出端接电阻已经断开。多次监测输入电压没有任何的异常。

    看layout VFB引脚和EN引脚走线比较靠近，会不会VFB引脚收到干扰导致呢？因为电路相对简单，所以对这个layout有一定的怀疑。

    webench推荐电感值是3.3UH，但是由于电路作用于5G模组供电，所以电感选用4.7UH，留有一定的余量，请问这个是否合理？

    明天我会提供更多的测试波形。另外，样片购买渠道是立创商城。

    谢谢

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 20 points

    更换2.2UH和新的DCDC芯片测试。正常工作3min左右，输出电压为0.

    下图是异常时候的测试波形。

    上图是异常时候的SW波形

    上图是异常时候PG的波形

    上图是异常时候SS的波形。

  • 0 回复 DavyGuo
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        电感大小关系不是特别大，差别只是电感纹波电流有差异，电路最好性能是电感纹波电流是输出电流的0.2~0.4倍。

        如你所说，电路确实很简单，参考datasheet或者借助芯片官网的在线仿真都是可以的。

        从你给出的波形看，SW脚存在异常，代表这个时候的电流有异常的大，首先要确认功率电感饱和电流足够并且没有质量问题。如果电感没有问题，确实要确认layout， 反馈收到干扰导致电感工作异常到饱和是有可能的。所以建议严格参考datasheet上的layout。

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 20 points

    Hi Johnsin

    就当前的情况，你们有什么建议吗？

    我尝试rework一些方式，但是没有明显的改善（增加了稳定工作的时间，长时间工作还是出现异常），如下是我采取的方式：

    方案一：cut off EN pin的走线，飞线到EN pin，如下图：

    方案二：更改输出电容的位置，使输出电容的GND距离芯片的GND引脚更近

    方案三：输出极向BST引脚增加一个二极管1N4148

  • 0 回复 DavyGuo
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        如上先确认电感，再对比评估版layout.

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 20 points

    Hi 

    Thanks for your suggestion. 

    May I ask a question: What is the understanding of "This function is non-latch operation" mentioned in the datasheet?

    I have replaced the inductor, but the VOUT is still unstable. 

    And I tried to re-design the PCB trace, but the output was still unstable. see below picture:

    Perhaps I need to consider using other chips.

    Davy

    Thanks

  • 0 回复 DavyGuo
    TI__Guru**** 308311 points

    HI

        TI的电源芯片电流保护模式普遍都是逐波限制，没有关断型（latch）， datasheet提到，但是都没有详细描述。

        另外问一下，你芯片哪里买的？

  • 0
    Prodigy 70 points

    如果开始正常，工作一段时间异常，输出电流大吗？如果电路通规格书，重点查电感，查电感的饱和电流是多少，另外用手摸下电感，看是否发热厉害，注意防止烫伤。然后查下相关电容的类型，看是否是X7R或X5R，以及电容的耐压，关键电容更换一下看下

  • 0 回复 DavyGuo
    Prodigy 70 points

    再提供3个测试方法，1，将芯片电源输入串一个自恢复保险丝，然后接一个12V的TVS到地，排除输入电压传入干扰，2是再输出电源脚上串一个肖特基，之后接一个较大容量的电解电容，如220-470UF，3是换更大饱和电流的电感，是你需求电流的一倍，另外确认一下，是否不接负载就一定不会损坏芯片？如果是这样，大概率是电感饱和电流小了，导致电感失去感抗，所以芯片会坏。

  • 0 回复 DavyGuo
    Prodigy 70 points

    电感下面不要铺铜，将电感引脚换高一些，排除电感引脚和接地之间问题

  • 0 回复 Johnsin Tao
    Prodigy 20 points

    Hi Johnsin

    谢谢你的解答。

    芯片购买自立创商城，PCB板是嘉立创打样的。

    Thanks

    Davy

  • 0 回复 ? ?
    Prodigy 20 points

    Hi bro

    首先感谢你的支持，下边回复你提到的几个疑问：

    1. DCDC小板刚开始工作正常，工作一段时间SW波形出现不稳定。芯片规格书提到，芯片在任何情况下都是工作在CCM模式，但是当输出不稳定的时候，这个时候的SW波形有些类似于PFM模式，电感震荡是一段一段的波形。波形没有留图，明天提供。不稳定现象和负载无关，测试0ma，100ma，500ma，1000ma都会出现不稳定现象，期间电感不发烫，IC表面温度也正常。电容耐压值确认过正确，更换过电解电容，稳定时间有一定的延长，但是问题没有解决。陶瓷电容使用的是X5R规格。

    2

     2.1 电源使用的是Keysight品牌，使用15CM粗导线直接连接电源接线柱。示波器测试输出电源稳定无噪声；我手上的PTC 的规格不合适，没有搭建电路测试；

     2.2 此方式还没有测试，但是我之前尝试过在SW引脚并联肖特基到GND，无效果；也尝试过使用1N4148连接VOUT和BST引脚，无效果；

     2.3 已购买饱和电流9A的电感，预计后天收到样品后测试，然后给你反馈结果；我重新绘制的PCB板再没有出现过损坏芯片的情况，但是输出不稳定；

    3. 当前的PCB板电感下方是挖空的。

    Thanks

    Davy

  • 0 回复 DavyGuo
    TI__Guru**** 308311 points

    Hi

        芯片，你可以在TI官网申请免费样片，如果库存没有，建议小批量购买。或者找你们长期合作的渠道商购买，这样才有质量包装。

        当电路，layout都确认后，其实最先应该确认的是芯片。