Проблема с понижающим преобразователем

У меня есть этот понижающий преобразователь - BD9G201EFJ-M

введите описание изображения здесь

Технические характеристики понижающего преобразователя:

  • Входное напряжение - от 18В до 32В
  • Частота переключения - 300кГц
  • Выходное напряжение 9В
  • Ток нагрузки - от 0 мА до 200 мА максимум.

Я выполняю тест, в котором я отключаю входное напряжение с помощью этого тумблера и измеряю, сколько времени требуется выходному конденсатору 47 мкФ, чтобы разрядить выходное напряжение 9 В. Я провел этот тест с разными входными напряжениями (18 В, 28 В и 32 В) и разными токами нагрузки (без нагрузки, 50 мА, 100 мА и 200 мА) при 25 градусах Цельсия, и результаты были нормальными и ожидаемыми при 25 градусах Цельсия.

Переключить переключатель :

введите описание изображения здесь

Когда я выполняю тот же тест при 85 градусах Цельсия, для входного напряжения 18 В и входного напряжения 28 В, выходной сигнал соответствует ожидаемому. Когда я держу входное напряжение равным 32 В при +85 ° C без нагрузки, подключенной к выходу, моя микросхема сгорает, но (пошел дым), и на короткое время выходное напряжение было таким же, как входное напряжение 32 В.

Я вынул микросхему и измерил непрерывность между контактами Vcc и LX микросхемы, и мультиметр показал непрерывность. Итак, между контактами Vcc и LX есть короткое замыкание.

Моя гипотеза:

Я думаю, что из-за высокого входного dV/dt (dV - 32 В до 0 В и dt порядка 100 мс) на входе, я думаю, что внутренний полевой МОП-транзистор между контактами Vcc и LX был поврежден, и поэтому мы получаем короткое замыкание между эти 2 штифта.

введите описание изображения здесь

Мои вопросы :

  1. Почему тест дает правильные результаты при +25 градусах Цельсия, но не работает при +85 градусах Цельсия?

  2. Проблема в высоком dV/dt? Если да, то что на самом деле происходит, когда мы подаем высокое значение dV/dt на сток MOSFET, когда затвор включен (N-MOS)

Пример формы волны при +85°C без нагрузки:

Для входного напряжения 18 В я получаю приведенную ниже форму сигнала без нагрузки на выходе:

введите описание изображения здесь

Открыв входную линию, вполне вероятно, что понижающий преобразователь, который в вашем случае является синхронным, стал повышающим преобразователем, берущим напряжение с выходного конденсатора. и повышая его на входе: синхронизатор представляет собой двунаправленный преобразователь. Поступая так, вы, вероятно, превысили максимальный рейтинг видеомикшера. Это классика в этом типе схемы. Если вы хотите избежать этого, либо не открывайте входную линию, либо установите ограничивающую цепь на контакты питания коммутатора.
Почему у вас 2 комплекта по 2 крышки последовательно ? Каково назначение D1102?
Почему за этот вопрос проголосовали?

Ответы (1)

Понижающий преобразователь, реализующий схему синхронного выпрямления, представляет собой двунаправленный преобразователь: он может либо уменьшать напряжение источника, как это делает классический понижающий преобразователь, либо, при питании от выхода, повышать выходное напряжение и увеличивать исходное входное. Если выход слабо загружен, а вход открыт, очень вероятно, что преобразователь несколько циклов работает в форсированном режиме. Если подаваемое напряжение превышает максимальное значение внутреннего переключателя, вы предохраняете его.

Ниже представлена ​​простая потактовая схема SIMPLIS 5-вольтового понижающего преобразователя, работающего в режиме управления по напряжению. Верхний переключатель S3 закрыт в начале пробега, и я разомкну его через некоторое время, наблюдая за входными и силовыми шинами переключателя:

введите описание изображения здесь

После того, как симуляция завершена, вы видите пик на входной шине, когда переключатель S3 размыкается:

введите описание изображения здесь

Вы можете видеть, как входное напряжение увеличивается и приближается к 50 В. Конечно, это зависит от внутренней архитектуры ИС, а также от того, как развязана входная линия. Однако, поскольку эти всплески могут быть чрезвычайно мощными, нескольких может быть достаточно, чтобы разрушить переключатель. Я не говорю, что это обязательно объяснение в вашем случае, но это явление, действующее в этих синхронных понижающих переключателях, о котором должны знать разработчики.

Дополнительное редактирование

На приведенных ниже диаграммах показано, как конфигурация изменяется в режиме понижения или повышения. В режиме buck обычное напряжение источника В я н в обратном режиме выходной конденсатор С о ты т поставляет повышающий преобразователь.

введите описание изображения здесь

Спасибо за ваш ответ. Я пытаюсь медленно понять ваш ответ. Но у меня есть еще 2 вопроса. 1. Я выполнил этот же тест при +25°C без нагрузки на выходе, а также с различными токами нагрузки на выходе, как указано в моем вопросе. Но микросхема повреждается только тогда, когда я выполняю тот же тест при температуре +85 градусов по Цельсию. Почему это происходит при высокой температуре, а не при +25°С?
Не могли бы вы объяснить или предоставить несколько статей о том, как синхронный понижающий преобразователь действует как двунаправленный преобразователь, как вы сказали, в условиях холостого хода? И происходит ли это явление только на холостом ходу или даже при типичной и максимальной нагрузке?
Для первой части очень вероятно, что вы лавинно завалите одно из устройств внутри чипа. Если переход уже высокий, то вы можете превысить максимальную температуру перехода, и кремниевые дорожки перегорят. Во втором случае: в понижающем режиме переключатель на стороне высокого напряжения включает катушку индуктивности, а переключатель на стороне низкого напряжения является диодом свободного хода. В форсированном режиме выходной кеп. становится источником входного сигнала, в то время как переключатель нижнего плеча возбуждает катушку индуктивности, а переключатель верхнего плеча становится диодом свободного хода, который теперь указывает на источник входного сигнала.
Почему R3 = 1 Ом? 1 Ом означает большую нагрузку, верно?
Может кто-нибудь, пожалуйста, помогите мне с направлением тока во время этого явления
Проблема с понижающим преобразователем
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v