Я разрабатываю повышающий источник постоянного тока для питания светодиодных лент (номинальное напряжение нагрузки составляет около 54 В постоянного тока). Требования:
- V в : 18..32 VDC
- I out = 0,2 А
- V out = 54 В постоянного тока (номинальный) - 57 В постоянного тока (максимальный)
Поскольку схема должна иметь вход выключения, я решил использовать LM2586SX-ADJ .
проблема
Ручной быстрый прототип отлично работал на стадии НИОКР, поэтому мы изготовили сотню схем. Схема работает нормально после подачи питания. Однако через некоторое время (я действительно не могу сказать точную продолжительность, но она варьируется от 15 минут до 1 часа), катушка индуктивности начинает гудеть, перегреваться и затем, наконец, выходит из строя постоянно (горит) через несколько секунд . Я должен сказать, что и микросхема, и индуктор остаются достаточно холодными при нормальной работе.
Что я пробовал
- Сначала я подумал, что проблема в постоянном сопротивлении индуктора. Поэтому я заменил индуктор на 7447709681 от Würth . Это не помогло.
- Увеличена частота переключения почти до 200 кГц. Это не помогло.
- Разместил конденсатор 0.1 µ через вход LM2586. Это не помогло.
- Размещен демпфер (47 Ом и 10 нФ) на контакте SW. Это не помогло.
Схема:
PCB:
ПРИМЕЧАНИЯ:
- Нижний слой полностью GND без надрезов и отверстий.
- Перед входом есть пи-фильтр (elco 100 мкФ - elco 68 мкГн - 100 мкФ), VX . Но это на другом листе, поэтому я не смог показать это здесь.
- Вход BL поступает от микроконтроллера (5 В или GND).
Так что я застрял в этой проблеме. Любая помощь будет оценена.
Ответы:
Я полагаю, что вы превышаете пиковое значение обратного напряжения (PRV) для D4, диода Шоттки 40 В. Во время цикла переключения, когда вывод SW на 2586 переходит в 0 В, D4 становится смещенным в обратном направлении из-за уровня на выходе в верхней части C34. Если выходной сигнал установлен на 57 В, это превышает номинальное обратное напряжение 40 В для D4. Это можно наблюдать и измерять только с помощью осциллографа; Вы не можете увидеть это с помощью мультиметра.
Является ли это причиной или есть что-то еще, я предлагаю вам использовать диод 60 В вместо 40 В для D4.
Более подробное объяснение:
Когда переключатель выключен, заряд закачивается в C34 и сливается нагрузкой. При закороченном диоде С34 больше не удерживает этот заряд при включенном переключателе, но быстро уменьшается до нуля. Обратная связь определяет падение, и контроллер переключения дольше подает команду на создание более высокого тока в индуктивности. Когда это вовремя становится достаточно длинным, индуктор будет насыщаться. При насыщении он больше не функционирует в качестве индуктора, и ток через L10 будет ограничен только его сопротивлением обмотки и приложенным напряжением.
источник
Я бы предположил, что ваш диод B340A имеет лавину, поскольку вы намного превышаете его номинальное обратное напряжение.
Диод должен противостоять напряжению, которое вы генерируете, поэтому вам нужно номинальное напряжение выше напряжения вашего конденсатора. Я бы использовал что-то в диапазоне 75-100 вольт, и, возможно, ES07B будет достаточно.
источник
D4 должен иметь номинальное напряжение, в 3 раза превышающее ожидаемый выход постоянного тока, только для 50% запаса прочности. Причина в том, что когда на С4 имеется 57 вольт, диод видит и 57 вольт, и ноль вольт, когда внутренний полевой МОП-транзистор снова включен. Теперь он имеет 57 вольт на нем наоборот. Затем еще один всплеск прямого тока.
Индуктор перегревается из-за короткого замыкания D4, поэтому катушка индуктивности и MOSFET получают заряд конденсатора обратно к ним.
Вставьте быстрый диод с номиналом не менее 200 вольт, и эта проблема исчезнет.
источник