Проблема с подогревом LDO

Я работаю над проектом печатной платы и у меня проблема с ИС линейного регулятора.

Я хочу иметь возможность поддерживать относительно постоянную температуру для нагревательного элемента.

Вся система питается от двух литий-ионных аккумуляторов 18650 (от 5,4 В до 8,2 В). Нагреватель управляется микроконтроллером ATTINY84, который считывает температуру с помощью термистора 10K NTC.

В схеме LDO (AP7370) мгновенно нагревается, когда я подаю питание. В техническом описании указано, что входное напряжение может достигать 18 вольт. Схема вышла из строя, когда я подал 6 вольт на вход VCC.

Как вы думаете, стоит ли мне попробовать другой LDO или что-то не так с моей печатной платой?

Верхний слой печатной платыВерхний слой печатной платы

Нижний слой печатной платыНижний слой печатной платы

СхемаСхема

Я в замешательстве. Вы начинаете говорить о повышающем преобразователе, но затем переключаетесь на LDO. Что это и куда подключен ваш нагревательный элемент?
насколько горячо горячо?
@brhans Отредактировал часть повышающего преобразователя. Это была ошибка. Нагреватель подключен к CN1 (контакты 1 и 2 слева направо). Нагреватель управляется микросхемой Q1. U5 — это компонент заголовка для подключения различных элементов, таких как светодиодная подсветка, простая кнопка и термистор NTC. 5 В на U5 используется в качестве источника для термистора NTC и кнопки.
@DKNguyen он уничтожается, если работает слишком долго. Я потерял 2 образца печатной платы.
измерьте потребляемый ток 5В
@DKNguyen LDO в настоящее время не работает нормально, поэтому не выдает 5 В. Он выдает всего около 0,5 В и сильно греется.
Похоже, у вас есть короткое замыкание между силовыми шинами. измерьте сопротивление на пустой печатной плате, чтобы увидеть, является ли это печатной платой или плохой пайкой. всегда измеряйте сопротивление между шинами питания новой конструкции, прежде чем начинать пайку
@DKNguyen Кажется, что между шинами питания нет короткого замыкания, когда я проверил пустую печатную плату, но я вижу низкие значения сопротивления между этими шинами на печатной плате с компонентами. Может ли неисправный LDO стать причиной внутреннего короткого замыкания или это указывает на неправильную пайку компонентов?
скорее всего это плохая пайка. Проверьте все ваши развязывающие конденсаторы и соседние контакты питания или снимите LDO и измерьте шину и посмотрите, осталось ли короткое замыкание.
Ну, если вы видите 0,5 В на выходе LDO, то по определению это не короткое замыкание. Моим следующим подозреваемым будет перевернутая ИС. Если микросхема установлена ​​в обратном направлении, то вы увидите PN-переход с прямым смещением от VCC к GND, и 0,5 В — вполне правдоподобное напряжение. Если у вас неисправная плата, проверьте, не нагреваются ли какие-либо другие компоненты, кроме LDO. В противном случае, если вы начинаете с пустой платы, устанавливайте микросхемы одну за другой, пока не увидите свой сбой. РЕДАКТИРОВАТЬ , но я просто следил за дорожкой + 5 В и трафаретами, и все они выглядят правильно.
Вам действительно следует поработать над своими навыками схематического рисования. Это невозможно читать. Схема должна наглядно отображать функцию схемы в простой и понятной форме. Здесь есть хорошее руководство: electronics.stackexchange.com/questions/28251/… . Тем не менее, какую версию AP7370 вы используете? Схемы не говорят. AP7370 поставляется с тремя различными схемами контактов в корпусе SOT25. Возможно, на вашей печатной плате установлен неправильный тип.
Если у вас есть еще одна пустая печатная плата, соберите ее поэтапно (я думаю, что это всегда лучший подход при прототипировании): проверьте функциональность каждого блока. Итак, сначала припаяйте U4 (AP7370), C1 и C2 и обеспечьте некоторую нагрузку (например, припаяв 1 кОм поверх C2) и проверьте, правильно ли он работает. Затем соберите U3 и сопутствующие компоненты (C3, R17, R12, R13 и т. д.) и снова проверьте. Далее U1 и так далее.
Что конкретно представляет собой нагревательный элемент?
Просто мысль здесь, но глядя на компоновку верхней части и C2. Там много Cu. (плюс переходное отверстие в контактной площадке) между контактными площадками C2, и если ручная пайка выполнялась с использованием слишком большого количества припоя, то +5 В будет/может иметь очень низкий импеданс по отношению к GND.

Ответы (1)

LDO не преобразуют напряжения, они рассеивают избыточное напряжение в тепло. Таким образом, выбор другого LDO ничего не изменит в этом отношении. Выбранный вами LDO имеет функцию отключения при перегреве. Возможно, у вас это происходит из-за перегрева. Вы проверили, что ваш LDO может поддерживать то, что вы от него просите?

Чтобы узнать, будет ли ваш чип перегреваться, вы можете сделать следующее вычисление:

Вы не указали средний ток, который ваша схема потребляет в сети 5 В. Я возьму 100 мА. Не стесняйтесь настраивать это значение, чтобы проверить ваш реальный дизайн.

Худший случай, когда ваша батарея полностью заряжена на 8,2 В.

Напряжение на вашем LDO: 8,2 В - 5 В = 3,2 В.

Ток через LDO составляет 100 мА, как мы определили.

Мощность, которую LDO должен рассеивать в виде тепла, составляет: V * I: 3,2 В * 100 мА = 0,32 Вт.

Теперь пришло время проверить, способен ли LDO рассеять это. Проверим даташит:

введите описание изображения здесь

Вы используете корпус SOT25, поэтому тепловое сопротивление составляет 155°C/Вт.

Повышение температуры перехода составит: 0,32 Вт * 155°C/Вт = 50°C.

Предположим, что температура окружающей среды в наихудшем случае составляет 60°C. Температура перехода: 60°C + 50°C = 110°C.

110°C ниже максимально допустимой температуры перехода, указанной в техническом паспорте: 150°C.

Таким образом, ваш дизайн должен быть в порядке, если предположить, что потребление тока я выбрал.

Как бы то ни было, я не могу видеть, питается ли ваш нагревательный элемент через LDO или нет. Если да, вполне вероятно, что он потребляет гораздо больше тока, чем мои предполагаемые 100 мА, и поэтому LDO перегреется!

Привет. Спасибо за ответ. Мы еще не подключали обогреватель или что-то еще. Просто подал питание через блок питания Lab Bench на уровне около 6 вольт, чтобы быть в безопасности. Но эта проблема все же возникла. Тем не менее, Heater будет напрямую получать питание от аккумуляторов.
@Berkays Вы знаете точный номер детали AP7370, который вы используете?
@PeterKarlsen Я использую AP7370-50W5
@Berkays Тогда схема и расположение соответствуют этой части. Если вы по ошибке получили AP7370-50WS, Vin и Gnd поменяются местами.
Проблема с подогревом LDO
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v