Causa de la falla del diodo en descender conmutación modo de alimentación

Question

En un básico de conmutación de paso del regulador de tensión de diseño (como se muestra en la imagen de abajo), lo que podría ser la principal causa de un corto circuito diodo fracaso (D1 en la imagen)?

Un poco de historia:

La empresa en la que estoy trabajando diseñado para una fuente de alimentación como parte de un gran producto de un par de años atrás, que acepta 24V como entrada y utiliza un LM2675 para producir 5V de salida. El tipo de diodo es MBRS340 (Shottky, 3A, 40V).

Algunos dispositivos (con estas unidades de suministro de energía) han sido devueltos por el cliente y todas las unidades tienen el mismo defecto: Todos los diodos Shottky están en cortocircuito.

Adicional al circuito en la foto también hay un poli fusible para limitar la corriente de salida a Un 0,9, por lo que un secundario de cortocircuito no debe destruir el diodo. Normalmente la carga de salida es de menos de 100 mA.

Lo extraño es que el resto del circuito (en 5 v parte) no se dañe, por lo que sigue funcionando después de la conmutación de los diodos defectuosos.

La forma de onda de trabajo a través de los diodos se parece a este, mientras que el voltaje de entrada es de 24V, por lo que no inusual altos picos de tensión visible.

¿Alguna experiencia con este tipo de fallos?

Answer 1

Después de la reparación de una devolución de la unidad, tome un cuidado muy oscilograma a través de la Schottky con un corto de 10:1 ámbito de aplicación de la sonda (conectar directamente la punta y el uso de un muy corto de cable de tierra) y sin limitación de ancho de banda en su buena calidad (100MHz o mejor, el almacenamiento digital de preferencia) ámbito de aplicación.

Un ejemplo de una sonda corta, prestado de otros lugares en EE.SE:

Lo que estamos buscando es el de alta tensión (un pico, o zumbido) en el borde de la forma de onda de voltaje. Cualquier momento de cambiar de una carga inductiva, existe el potencial de alto voltaje - a menos que mirar con cuidado para ella (es decir, con una sonda corta y un buen alcance) que no se verá. A su disposición tendrá una gran influencia sobre si hay o no será nastyness a través de la Schottky, con el fin de medir para estar seguro.

Si usted ve algo feo, puede que necesite introducir un snubber RC a través de la Schottky para mantener el diodo de cayendo en avalanchas.

Answer 2

Esto es sólo una comprobación de validez...

Su potencia de salida se expresa como 5 W y debido a que el conmutador funciona a 260 kHz, la energía transferida por ciclo es: -

\$\dfrac{5\mathrm{~W}}{260,000} = 19.2\mathrm{~\mu J}\$.

Para liberar esta energía de un 47 uH inductor requiere de un "cargo" actual de: -

\$\sqrt{\dfrac{2\times19\times 10^{-6}}{L}}= 0.905\mathrm{~A}\$.

Esto no suene demasiado para un 3 a Un diodo capaz de no repetitivo picos de 80A.

El cambiador es muy capaz de conmutación a 0% de ciclo de trabajo así que no puedo ver este tiene ninguna relación con las cosas. Polyfuse podría ser un problema - se encontró a estar bien? Hizo probar alguno de ellos?

Sospecho que usted puede tener un mal lote de diodos o hay algunas otras consideraciones que no son conscientes de. La semana pasada tuve varias 400 V diodos ir pop en mí y estuvieron bajo ningún esfuerzo en absoluto. Tal vez es una mala semana para los diodos!

Answer 3

Su entrada se etiqueta como 8V a 40V. Su diodo shottky ver el voltaje de entrada durante la conmutación. Si su entrada puede ir realmente a 40V entonces su schottky debería ser clasificada 60V o a menos de 50V clasificado.

El límite de corriente del interruptor es 1.5A. Parece que su cliente se debe poner más de 24V en la entrada. Shottkys necesita un margen de tensión sana o será revertir la fuga y calentarse.

Answer 4

Creo que el problema es con su poli fusible de 0,9 a es, probablemente, la celebración actual de la PTC fusible. El real de la corriente de disparo quizás 2 o 3 veces mayor, como se ve en esta hoja de datos También es importante señalar que en el tiempo de viaje se especifica una corriente de falla de 1.25 que es 5 veces mayor que la de la bodega actual y es lo que normalmente se ve como una guía para la corriente de disparo. El escenario más probable es que, con un 0.9 en la celebración de Una corriente de su corriente de falla será de 4.5 a, sin embargo el LM2675 será la limitación de la corriente de uso interno, el límite de corriente a 2.2 a max que nunca viaje de la PTC. Así, en un fallo que el diodo se disipa la mayor parte de la energía y si no hay buena calefacción hundimiento para el diodo, es más probable que falle, mientras que el LM2675 se verán afectados debido a su sistema interno de apagado térmico