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[参考译文] LM2596：环流二极管故障

admin
Guru**** 2449610 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/701289/lm2596-catch-diode-failure

器件型号：LM2596

我们使用 LM2596S-ADJ 将电路输入端的电流从28V 左右降压到20V、消耗大约1.8A 的电流。

(原理图如下所示。)

我们看到了许多环流二极管 D3 (SS34FA)出现故障的情况。  我们怀疑 SS34FA 的 RMS 反向电压可能不足、并已升级到 SS36FA、但我们无法在实验中使任一失败、并希望在重新部署到现场之前进行验证。

该电路用于车辆应用、并在 SNVA717的24V 版本之前进行保护、这似乎工作正常。

有什么想法、我们可能会做什么错？

谢谢


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    TI__Guru**** 2449610 points
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    您好！

    最初的二极管的额定电压为40V、比30V 最大输入电压的1.25倍还要高。 此外、反向恢复时间看起来不错。 压力最大的情况是重负载或短路情况。 二极管的额定负载应为最大负载的1.3倍。

    在什么条件下、环流二极管发生故障-启动、瞬态条件、稳态？ 您还可以分享此设计的布局吗？

    谢谢、
    Katelyn Wiggenhorn
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    TI__Guru**** 2449610 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。

    您好 Katelyn、

     感谢您的快速响应！

    我花了一些时间来查阅布局。  我确实看到了许多不理想的事情、但我会让您发表评论(希望我在评论期间发现了这些事情！)

    我们在现场发现几天后的故障、因此假设它在重负载期间处于稳定状态。  (在启动期间它不会失败、并且汽车保护电路会清除任何瞬态。)

    谢谢、

    Kurt

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    TI__Guru**** 2449610 points
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    您好、Kurt、

    此应用的典型负载条件是什么？ 一种可能是您需要使用具有较高额定电流的环流二极管。

    其次、数据表建议在该器件上使用热同步。 您的电路板是否使用热同步？ 有多少层？ 此设计是否使用内层散热 IC？ 查看您的电路板、该器件可能会在很长一段时间内非常热地运行。 二极管的最高工作温度为125C、而 IC 的最高温度为150C。

    对于原理图、我的建议是：

    1、建议 R18介于240Ohm 和1.5kOhm 之间。 然后相应地计算 R19。 这是为了最大程度地减小敏感反馈引脚的前端。 反馈电阻器也应尽可能靠近反馈引脚。
    2. C6的 ESR 是什么？ 需要在靠近器件输入端的位置放置一个低 ESR 铝或钽电容器。

    对于布局、我的建议是：
    SW 节点在器件的底层和 FB 引脚的下方布线。 该迹线和 FB 应彼此远离。 我建议将 SW 走线保持在同一层上、并使用较大的走线连接这两者。
    2.我建议为器件保留一个实心输入平面。 我不清楚 C6的位置、但它距离器件的距离比推荐的要远。

    请将 EVM 用作示例布局、如果您有任何疑问、请告知我。

    此致、
    Katelyn Wiggenhorn
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    TI__Guru**** 2449610 points
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    您好 Katelyn、

     最大负载为1.8A、持续几个小时、直至电池充电。  请澄清 您是否认为 SS34FA 或 SS36FA (3A)的电流额定值太低。

     遗憾的是、我们在此器件上不使用散热器。  这是一个覆铜为2oz 的双层电路板。  但是、电路板相当紧凑、因此散热空间很小。   

     感谢您注意到 R18、我一定会更新它。

     C6是 Nichcon 的铝盖(UVK2A101MPD)、ESR 未列在数据表中。

     是的、您提到的路由注释记录得很好。  我希望我在检讨委员会时，早已看到过这点。

    谢谢、

    Kurt

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    TI__Guru**** 2449610 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。
    我认为 C6离 IC 太远。 此外、您可能还需要在 IC 附近使用0.1uF 或1uF 的小型电容器。
    可能是您在 SW 引脚上看到了可能会损坏二极管的尖峰。
    您能得到一个 SW 引脚的"范围"吗？
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    TI__Guru**** 2449610 points
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    您好、Kurt、

    二极管的额定电流3A 大于负载电流的1.3x。 这应该就足够了。

    此致、
    Katelyn
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    TI__Guru**** 2449610 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。

    谢谢大家、

     我将在考虑到这些要点的情况下重新进行布局。

     我正在努力确定 SW 引脚的范围-(刚刚离开办公室、因此请同事仔细检查)