LM2586-인덕터 가열 후 화상

LED 스트립을 구동하기 위해 승압 정전류 소스를 설계하고 있습니다 (공칭 부하 전압은 약 54VDC 임). 요구 사항 :

V _in : 18..32 VDC
나는 _밖으로 = 0.2 A
V _출력 = 54VDC (공칭)-57VDC (최대)

회로에는 on-off 입력이 있어야하므로 LM2586SX-ADJ 를 사용하기로 결정했습니다 .

문제

R & D 단계에서 수제 고속 프로토 타입이 제대로 작동하여 수백 개의 회로를 제조했습니다. 통전 후 회로가 제대로 작동합니다. 그러나 일정 시간이 지나면 (정확한 지속 시간을 말할 수는 없지만 15 분에서 1 시간 사이로 변함) 인덕터가 윙윙 거리기 시작하고 과열 된 다음 몇 초 안에 영구적으로 고장 (화상) 합니다. 정상 작동 중에는 IC와 인덕터가 모두 시원하게 유지됩니다.

내가 시도한 것

처음에는 인덕터의 DC 저항에서 문제가 발생한다고 생각했습니다. 그래서 인덕터 를 Würth의 7447709681 로 교체했습니다 . 도움이되지 않았습니다.
스위칭 주파수를 거의 200kHz로 높였습니다. 도움이되지 않았습니다.
LM2586의 입력에 걸쳐 0.1µ 커패시터를 배치했습니다. 도움이되지 않았습니다.
SW 핀에 스 너버 (47Ω 및 10nF)를 배치했습니다. 도움이되지 않았습니다.

개략도:

PCB :

노트:

바닥 레이어는 컷이나 구멍이없는 GND입니다.
입력 VX 앞에 파이 필터 (100 µF elco-68 µH-100 µF elco)가 있습니다. 그러나 그것은 다른 시트에 있으므로 여기에 그것을 보여줄 수 없었습니다.
BL 입력은 마이크로 컨트롤러 (5V 또는 GND)에서 나옵니다.

그래서 나는이 문제에 갇혀있다. 어떤 도움이라도 대단히 감사하겠습니다.

— 로 하트 킬 리츠
소스

57V 출력에서 작동 할 때 출력 캡인 C34의 전압 마진이 많지 않습니다. 작업 보드에 스코프를 설치하고 그 시점에서 피크 출력 전압을 측정 했습니까?

— AlmostDone

그 피드백은 어떻게 작동합니까?

— Oldfart

@ RohatKılıç, 피드백 핀 노드가 작동하는 방식은 입력 핀이 예상 전압 (1.23VDC)을 볼 때까지 SW 노드를 변경하는 것입니다. 핀 자체는 임피던스가 높으며 전류를 소싱하거나 싱킹하지 않습니다. (또는 어쩌면 점심을 먹을 수도 있습니다). C34-FB 핀에 저항 분배기가 필요합니다.

— Brian Dohler

@ 브라이언 아니에요. 이러한 저항은 부하의 리턴 경로에 배치되어 부하 전류가 이들을 통과하도록합니다. 이 저항의 전압은 1.23VDC로 유지되므로 부하 전압이 변하더라도 출력 전류는 205mA로 유지됩니다. 일정한 출력 전압 및 부하에 따른 출력 전류 대 일정한 출력 전류 및 부하에 따른 출력 전압 과는 다른 관점에서 보자 .

— Rohat Kılıç

의도적으로로드를 분리하지는 않을 수도 있지만 커넥터를 통과하여로드가 발생하는 것처럼 보입니다. 또는 부하는 실패하고 개방 회로로 갈 수 있습니다. 어느 쪽이든, 레귤레이터는 FB 핀 전압을 충분히 높이려고 시도하면서 평평해질 것입니다. 멈추지 않으면 커패시터, 다이오드 또는 IC의 정격 전압을 초과 할 수 있습니다. 그 일을 막을 무언가를 추가하고 싶습니다.

— Finbarr

답변:

40V 쇼트 키 다이오드 인 D4 의 피크 역 전압 (PRV) 정격을 초과한다고 생각합니다 . 스위칭주기 동안 2586의 SW 핀이 0V가되면 C34 상단의 출력 레벨로 인해 D4가 역 바이어스됩니다. 출력을 57V로 설정하면 40V 역 정격 D4를 초과합니다. 이것은 오실로스코프로만 관찰하고 측정 할 수 있습니다. 멀티 미터에서는이를 볼 수 없습니다.

이것이 원인인지 또는 다른 것이 있는지 여부에 관계없이 D4의 40V 대신 60V 다이오드를 사용하는 것이 좋습니다.

더 자세한 설명 :

스위치가 꺼지면 충전이 C34로 펌핑되고 부하에 의해 배출됩니다. 다이오드가 단락되면 C34는 스위치가 켜졌을 때 더 이상 해당 전하를 유지하지 않지만 빠르게 0으로 감소합니다. 피드백은 강하를 감지하고 스위칭 컨트롤러는 시간이 더 길어 인덕터에 더 높은 전류를 축적하도록 명령합니다. 이 시간이 충분히 길어지면 인덕터가 포화됩니다. 포화되면 더 이상 인덕터로 기능하지 않으며 L10을 통과하는 전류는 권선 저항과인가 전압에 의해서만 제한됩니다.

— 거의 다
소스

최대 57V DC 출력을위한 60V 다이오드? 70V를 사용하는 것이 더 좋습니다.

— Uwe

알았지 만 오해하지 말고 어떻게 이것이 전력 인덕터를 태우는 지 이해할 수 없었습니다. 좀 더 자세히 설명해 주시겠습니까?

— Rohat Kılıç

— 거의 끝났다

역 전압 정격을 훨씬 초과하므로 B340A 다이오드 가 눈에 띄게 좋습니다 .

다이오드는 발생하는 전압을 차단해야하므로 커패시터 전압보다 높은 정격 전압이 필요합니다. 나는 75-100 볼트 범위에서 무언가를 사용할 것이고 아마도 ES07B 가 충분할 것입니다.

— 잭 크레이 세이
소스

딩 딩딩! 여기서 총을 피우십시오.

— winny

@ RohatKılıç 긴 이야기를 짧게 (및 단순화) : 다이오드는 전압을 처리 할 수 없기 때문에 단락됩니다. 최대 피크 역 전압이 더 높은 전압을 얻으려면 두 번 시도하십시오.

— Marast

좋아, 이제 봤어 나는 ES1G (400V / 1A)를 가지고 있으며 다이오드를 이것으로 대체 할 것입니다. 약 2 주가 소요 되었기 때문에 이것이 해결되기를 바랍니다.

— Rohat Kılıç

D4는 안전 마진이 50 %에 불과할 것으로 예상되는 DC 출력의 3 배인 정격 전압을 가져야합니다. 그 이유는 C4에 57V가 있으면 내부 MOSFET이 다시 ON 상태 일 때 다이오드가 57V와 0V를 모두 볼 수 있기 때문입니다. 이제 57 볼트가 거꾸로 있습니다. 그런 다음 순방향 전류의 또 다른 서지.

D4가 단락되어 인덕터가 과열 되었기 때문에 인덕터와 MOSFET이 커패시터 전하를 다시 공급받습니다.

최소 200V 정격의 고속 다이오드를 삽입하면이 문제가 해결됩니다.

— 스파키 256
소스