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[参考译文] TIDM-02013:PCB 爆炸巨大

Guru**** 2328790 points
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1522765/tidm-02013-huge-explosion-on-the-pcb

器件型号:TIDM-02013

工具/软件:

您好:

在测试 PCB 与我的同事 Sebastián(谁在这个论坛上发布了几个帖子),电路板上发生了一个大爆炸和随后的火灾发生。

电路板以前工作正常、控制环路参数有一些问题、因此我们可以解决 PCBA 组件的一个大问题。 在这里,板的图片被解雇了。



爆炸在 PTCs (R160 和 R165) 开始、然后电路板的其余部分着火。

通过分析这些元件、我们可以看到它们是 24V 直流/交流电、最大为 30V 直流/交流电、当这些元件实际连接到 230VAC 输入时。 因此、这个组件爆炸是可以理解的。 此处是 器件型号原理图和数据表中 PTC (B59101P1080A062) 的屏幕截图:


设计错误似乎很明显。 Texas Instruments 对此事件是否有任何解释?

此致

Juan Carlos

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    您好:

    我已经邀请了团队的专家、他们应该在接下来的 1-2 天内回复您。

    此致、

    Delaney

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    您好 Delaney

    非常感谢。 鉴于此事的重要性、我期待着尽快听取你们的意见。

    此致。

    Juan Carlos

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    尊敬的 Juan:

    在等待我们的硬件设计专家进一步评论的同时、您能否 告诉我们这一事件是何时发生的? 这将有助于我们了解出了什么问题。

    PTC 不会阻止交流输入电压、 230V 交流输入不是导致此事件的原因。

    1、请问您用什么力量来运行这个实验? 输出电压和电流是多少?

    2.此事件在开机后多久发生?

    3.继电器 K1 是否与此 R165 并联、R160 在输出上施加任何负载之前是否闭合?

    谢谢

    Srikanth

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    尊敬的 Srikanth:

    PTC 的作用是因为、在瞬态状态下、当电路板最初连接时、DCLINK 电容器 (C223、C224 和 C225) 的作用类似于短路(低阻抗)。 扼流圈 (L16 和 L17) 的阻抗也非常低、因此几乎所有输入电压都在 PTC 上下降、直到激活继电器。 此处原理图:

    我已经使用 TINA 进行了仿真、它确认了我的说法:

    如仿真中所示、在激活继电器之前、在 PTC 中有很多电压、制造商建议的电压超过 24V。 所以这可能是火灾的原因。

    要回答您的问题:

    1.我们测试的电压为 230V AC、DCLINK 电压约为 400V、DCLINK 负载为 500R。

    2.几秒钟后。

    3.继电器可能没有激活,因为我们的固件没有激活继电器,直到 TTPLPFC_VAC 电压高于 200VAC。

    这是电路板爆炸时的固件版本。

    我等待你的消息,因为这是非常紧迫的。

    此致。

    Juan Carlos

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     只有在打开转换器之前施加交流电、且直流链路上存在负载时、PTC 才会损坏。 在这种情况下、PTC 将过热并爆炸。 PTC 不能在持续电流条件下运行。 简而言之、在浪涌事件结束且继电器关闭之前、无法对直流链路施加负载。

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    您好 Brent、

    我不知道自己是否正确解释,但在董事会启动期间, DCLINK 没有电荷。 PTC 燃烧的电流是 DCLINK 电容器 通过 PTC 充电(直流链路连接器上无负载)时产生的电流。

    我们在正常测试期间激活继电器后连接了 500R 负载。

    我在爆炸前附上了一个内窥镜屏幕截图:

    如您所见、CH1 上的信号为输入电压 (230 VAC)。

    CH2 上的信号是 DCLINK 上在 DCLINK 上没有任何负载的情况下充电的电压。 如果有负载、该信号不会斜升。

    CH3 上的信号是输入电流。 可以看到、该值非常低、在电容器充电期间只有几毫秒的电流尖峰。

    CH4 上的信号对应于继电器激活。 当此信号降至低电平时、继电器被激活。

    可以清楚地看到、在 DCLINK 电容器充电几秒钟期间、PTC 上的电压远高于 24VAC、这显然会损坏这些组件。Tina Space 和示波器捕获证实了这一点。

    请告诉我们、当电路板由 230V 供电时、继电器在 DCLINK 电容器充电(直流链路上无负载)之前不会激活、会发生什么情况。 您能为我们运行这个测试吗?

    请注意、在我们之前执行的实验中、当电路板连接到 230VAC 时、继电器会立即激活、并且由于高电流峰值、这会触发磁热开关和差分开关、因此我们执行的测试涉及延迟继电器激活 、以通过 PTC 缓慢地为电容器充电、但执行这些测试时、电路板会爆炸。

    此致

    Juan Carlos

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    大家好、Juan Carlos、

    我在 230VAC 下为电路板供电超过 1000 次。 继电器每次发生故障的唯一情况是在继电器闭合之前对直流链路施加了负载。 如果在继电器断开且直流链路上没有负载时对输入施加交流电、我从未观察到 PTC 存在问题。

    此致、

    Brent

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    尊敬的 Brent:

    非常感谢您提供的信息。 我有几个问题:


    *您是将电路板连接到某种电网模拟器还是直接连接到电网 (230 VAC )?

    *您是否有一个屏幕截图示波器显示将电路板连接到网格后激活继电器需要多长时间?

    *如果您没有捕获,您能告诉我,当您将主板连接到 230 VAC 后,继电器激活需要多长时间吗?

    此致。

    Juan Carlos

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    大家好、Juan Carlos、

    在测试期间、我将输入连接到交流电源。

    很抱歉、我没有这个。 上次我检查继电器是否根据 CCS 命令激活以启动 PFC。 它没有在任何电压监控情况下激活。 可以修改代码来执行此操作、但我不认为这是以前做过的。

    此致、

    Brent

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    尊敬的 Brent:

    您能否尝试测量电路板加电与继电器激活之间所需的时间? 这会很有帮助吗?

    我仍然认为、从给电路板供电的那一刻起、直到继电器接通、在此期间、PTC 以 230Vac 的电压通电、如附加的仿真所示。 请您就此向我提出意见。

    此致、

    Juan Carlos

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    大家好、Juan Carlos、

    我无法再访问运行任何新测试的硬件。

    我可以告诉您、我已经为该板通电无数次、而不会出现任何问题。 但是、有时我忘记在施加交流电之前关闭负载。 在这些情况下、PTC 将以与您报告的方式一致的方式出现故障。

    此致、

    Brent

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    尊敬的 Brent:

    「好了,我再也不会打扰你了。」 最后一个问题、我只是想让您看看这个仿真、并给出您的意见。 可以看到、开始时 PTC 两端的电压非常高、因为当 PTC 实际上为 24Vac 时、我们有接近 600Vpp 的电压。 这永远不会起作用... 不同意吗?

    此致。

    Juan Carlos

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    大家好、Juan Carlos、

    我对您的仿真不太熟悉、因此我无法做出评论。 正如我提到的、我唯一看到 PTC 故障的情况是在继电器闭合之前施加负载。  我发现该限制器 (B59451C1130B070) 更加稳健。 在新设计中、我建议使用 B59451C1130B070。

    此致、

    Brent