總結。
該TPS54339由TI於2013年推出，基於D-CAP控制模式，輸入電壓為45V-23V，3A同步整流降壓轉換器，廣泛應用於低壓系統。 本文主要介紹乙個故障案例，通過對該案例的分析，FCCM模式器件在D-CAP控制模式下的風險，當待機電源電壓高於降壓預設輸出電壓時，實驗測試結果，以及規避風險的方法。
背景。 客戶在 FCCM 模式下使用 12V 至 5V 的 TPS54339DDAR 器件，需要乙個備用電源，該電源通過開關電路 S1 連線到降壓的輸出匯流排。 當檢測到TPS54339輸入電壓低於 10V 時，開關電路 S1 閉合，系統由備用電池供電。
圖 1：系統框架圖。
注意：由降壓設定的輸出電壓稱為V目標
降壓側的實際輸出電壓稱為 V 輸出;
備用電池電壓稱為V備用電池;
故障描述。 正如我們從TPS54339手冊中知道的那樣，只有 EN 電壓在下降沿低於 06V 將關閉，UVLO 將低於 345V，晶元將停止工作。 當待機電源開啟時，晶元的EN和UVLO同時開啟，因此晶元處於正常工作狀態。 備用電池的額定電壓為54V，電池電壓最高可充電56V，通過開關電路S1後，到達降壓母線的電壓可高達53v。這會導致 V 超出> V 目標並啟用TPS54339。 在D-CAP的FCCM模式下，這會導致輸入側的電壓上公升，從而導致晶元輸入側的過壓擊穿短路。 故障表現為TPS54339的 1 2 3 6 引腳接地短路。
圖 2：TPS54339框圖
根本原因分析。 假設VIN可以建立穩定的電壓，那麼整個降壓轉換器工作穩定，必須滿足伏秒平衡和電感電流平衡。
由於 V 超出> V 目標，降壓轉換器的下管繼續導通，直到晶元的 NOC（負電流）保護被觸發。 所以。
由於它工作穩定，因此可以通過結合上述公式得到以下公式：
從電磁感應法拉第定律可以看出，在工作狀態下，
這將是乙個非常小的值，因此 VIN 側存在高電壓的風險。
實驗結果。 使用 TPS54339EVM-056 作為測試板，僅將 R1 電阻從 8 更改為25k 修改為 120k。 在輸出端增加一定的電壓，並在輸入端測試電壓。 在12V輸入端，額定空載輸出電壓為525v。
輸入和輸出的空載實驗。
將輸出電壓調整為 526v-5.32V，如您所見，輸入端的電壓高達33V，這已經超過了TPS54339 VIN引腳的最大耐壓25V，這可能會對裝置造成永久性損壞。
表 1：降壓輸入和輸出端的空載測試結果。
圖 3：V 備用電壓為 5在32V電壓下，TPS54339具有不同的引腳波形。
輸入端空載實驗，輸出端0-3A負載實驗。
測試結果與輸入端和輸出端的空載一致。 在實際做實驗時，需要注意線損電壓，因為 001V的壓降會對輸入端子的電壓值產生很大的影響。
輸入端為30mA，帶負載測試，輸出為空載測試。
考慮到在實際系統中，TPS54339的輸入也可能有負載。 在本例中，TPS54339的輸入端具有30mA負載。 測試結果如下：
表 2：輸入端的 30mA 負載和輸出端的空載測試結果。
結論。 對於需要備用電源的系統，在D CAP控制模式下使用DCCM器件時，應注意備用電源的電壓不應高於降壓預設的電壓，否則可能會出現高電壓tage 在輸入側。
對於備用電源電壓高於降壓預設電壓的系統，建議選擇輕載FM模式的器件，如TPS54339EDDAR或控制EN引腳，這樣當輸入電源關閉時，EN會迅速關斷，使晶元停止工作。 如果您不關心系統效率，也可以在降壓輸出後串聯另乙個二極體，以防止電流回流。
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