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TPS4811-Q1: IC损坏,INP电压异常,NMOS击穿

Part Number: TPS4811-Q1

Hi Team,

 在使用TPS48111时,通过外部稳压电源(48V)供电,负载端连接电子负载,采用INP 使能控制,前面测试都正常,包括过流和短路保护功能,今天测试突然出现输出端电压反复升降,DS反复导通关闭,后面检测INP对地电压只有0.6V,然后就发现NMOS 也击穿,PU 脚为48V,未驱动NMOS。电路图如下图所示,测试中,OUT3_EN采用3.3V电源供电。

  • Hi

        之前正常,再测才出现这些异常?

        建议先确认一下负载是否异常?  如果没有问题,更换MOS,  采用PPS电源供应器设置一下电流限制,空载或者轻载测试确认一下芯片是否能正常工作?

  • Hi Johnsin

       感谢回复,今天上午更好了芯片和NMOS,并将INP 的输入电阻R86调整到了8.2k,移除了R64,其他未做调整。由于3.3V电源供电属于对接头形式,担心是否接头连接时INP引脚上有负压毛刺导致损坏,于是改了下上电顺序,OUT3_EN一直提供3.3V电源,然后另外一个电源输出48V,两个电源共地,测试了一上午一切正常,包括启动,带负载,过流保护,短路保护,至少有30次以上。下午关闭了48V电源,但是未关闭OUT3_EN的3.3V电源,过了2个小时候,48V电源重新上电,负载关闭状态,芯片PU无输出,测试INP引脚对地电压为1.1V,断开全部电源,测量INP对地电阻只有7k多,IC 跟上次损坏现象跟上次一致基本一致,只是没有反复驱动外部NMOS,所以NMOS没有损坏。

      我看了下数据手册,IC框图显示内部只是一个简单的比较器来判断是否需要驱动PU,如下图1,IC电气参数这个部分描述INP最大电压值为20V(图2),不明白的是图三描述的最大值为2V 是指的需要大于2V才使能驱动,还是不能大于2V,如果是不能大于2V,那么跟图1有点对不上,且没有描述最小该多大的值为使能驱动。

    还请帮忙分析下,感谢。

    图1

    图2

    图3

  • Hi

        2V是判定基准,并非芯片pin脚耐压。

        下午关闭了48V电源,但是未关闭OUT3_EN的3.3V电源,过了2个小时候,48V电源重新上电...

         这个3.3V是给到芯片EN脚,如果是先关闭EN脚后关闭电源,反复操作,看是否有损坏芯片?  

        (从你描述看应该是操作上的问题或者是有时序上的问题,INP脚的损坏应该是芯片内部损坏导致的表象。)

  • Hi Johnsin

      感谢回复,从目前测试来分析,应该时EN脚在连接器接入时,EN脚上产生了抖动,包括负压,导致了IC损坏,我今天会测试下使用PPS电源提供3.3V给OUT3_EN脚,这样应该不会有连接器接入导致的抖动,以便验证下这个是否这个地方导致。

      在INP引脚损坏情况下,IC其他引脚输出都正常,包括EN,BST(12V),明显看到INP引脚电压被下拉,看数据手册,INP 最大电压范围为-1--20V,我会用示波器抓下两种情况下,启动时INP引脚电压的波形。

  • Hi

        从你描述看,我也觉得应该是操作上导致的损坏。

  • Hi Johnsin

       之前的IC损坏已基本确定由于连接器接触时,INP引脚上有负压导致。另外一个问题,由于4811是用于电池组输出的控制开关,且系统有8个类似的输出控制,为了减少存储时VS端供电损耗,能否在VS 端和EN端增加一个控制开关,系统上电后在给VS,EN 端通过闭合开关连接到电池正极,这样是否有影响。如下图所示。

  • HI

       从你描述看应该没有问题,建议你通过测试来确认下。