Неисправная цепь зарядного устройства LiPo

Работа с микросхемой MCP73831T для зарядки одной ячейки LiPo. Мы производим 1000 единиц и получаем значительный отказ микросхемы зарядного устройства. Я подозреваю, что нам нужна защита от электростатического разряда на 5 В для событий горячей замены, или, может быть, каким-то образом обратная подача от катушки индуктивности L1 вредит ИС? Кто-нибудь знает, что может быть не так с моей схемой ниже?

неисправная цепь

Не уверен, что этот парень имел в виду под неразборчивостью.

Продукт выходит из строя у клиентов после 1-3 месяцев повторного использования. Может быть, 5-10% отказов единиц.

Подключайте/отключайте USB для зарядки литий-ионного аккумулятора 18650, 2000 мАч или 500 мАч в соответствии со спецификацией зарядного устройства. Симптомом будет то, что микросхема зарядного устройства больше не загорается светодиодом состояния и не заряжает аккумулятор или выходное напряжение. Замените IC и снова работает нормально.

Если не можете понять, может быть, просто сбросьте зарядное устройство марки микрочипа для сопоставимых техасских инструментов ...

введите описание изображения здесь

У вас есть продукт, на котором вы зарабатываете деньги (или привыкли, или хотите зарабатывать), который терпит неудачу, но вы не можете напрячься на пять дополнительных минут, которые требуются, чтобы проверить, действительно ли ваша схема читабельна? Очень плохой старт.
какая горячая замена? Что на что заменяется?
Когда вы видите неудачи? У клиентов или с конвейера?
На схеме написано «подключиться к ячейке 18650», но вы говорите, что она заряжает ячейку Lipo. Так что это, 18650 или Lipo? Каковы характеристики вашей батареи (емкость, рейтинг C и т. д.)? Вы заряжаете током 500 мА, как написано на схеме, или каким-то другим током? Когда MCP73831T выходит из строя, каковы симптомы? Можете ли вы показать нам разводку печатной платы?
обновления выше показывают макет печатной платы

Ответы (2)

Для таких проблем вам нужно найти механизм отказа. Если вы не переключитесь на другой контроллер, проблема может не решиться.

Убедитесь, что вы следуете всем спецификациям в таблице данных и не превышаете какие-либо спецификации, особенно абсолютные максимальные и минимальные характеристики. Получите осциллограф на входе и выходе контроллера и установите триггеры для высокого и низкого напряжения. Убедитесь, что контроллер не находится в температурном состоянии, которое может привести к его отказу. Затем проанализируйте, что обычный покупатель сделал бы с продуктом.

Если вы считаете, что причиной отказа является электростатический разряд, разработайте процедуру тестирования для проверки этого сценария. Либо найдите способ создать электростатический разряд, либо купите откалиброванный пистолет (вам в любом случае нужно было протестировать его на электростатический разряд, когда ваш продукт попадал в регулятивные органы). Защелкните продукт в разных точках и посмотрите, выйдет ли он из строя и как. Если он надежно выходит из строя, когда вы его отключаете, вы можете припаять диод ESD и посмотреть, не выйдет ли он из строя.

Если это не ESD, это может быть проблема с самой микросхемой. Если вы исчерпали все возможности и не видите никаких способов превышения спецификаций, и вы действительно измеряли такие значения, как напряжение и ток, в течение разумного периода времени и в разумных условиях. Затем обратитесь к производителю и скажите, что это не работает.

При токе 500 мА аккумулятор емкостью 2000 мАч будет полностью заряжаться за 4 часа. Вы не использовали рекомендуемую компоновку печатной платы с большой медной площадью и множеством переходных отверстий, поэтому микросхема, вероятно, проводит большую часть этого времени в режиме перегрева, что приводит к еще большему времени зарядки. Надеюсь, ваших клиентов не слишком беспокоит длительное время зарядки, но постоянно повышенная температура может повлиять на надежность.

Симптомом будет то, что микросхема зарядного устройства больше не загорается светодиодом состояния и не заряжает аккумулятор или выходное напряжение.

Эти сбои сначала наблюдаются в момент включения устройства или после того, как оно какое-то время заряжалось? Если первое, то это может быть проблема с электростатическим разрядом или скачком напряжения, если второе, то это, вероятно, связано с температурой. В любом случае я бы подумал о переходе на микросхему с переключаемым режимом, которая более эффективна и может непрерывно заряжаться с более высокой скоростью.

Я думаю, что импульсные зарядные устройства будут слишком дорогими для этого продукта, я рассматриваю возможность перехода на линейное зарядное устройство BQ24040 с более высоким входным напряжением.
«Я думаю, что импульсные зарядные устройства будут слишком дорогими для этого продукта». У меня есть коробка, полная зарядных устройств для липо, которые я не осмеливаюсь продавать покупателям, потому что (обычно уважаемый) производитель решил использовать дерьмовую линейную зарядную ИС, которая регулярно перегревается и взрывается.