主题中讨论的其他器件: TPS564201、 LMR51635
工具与软件:
警告:我是一个业余爱好者,正在做一个家庭项目。 我的问题似乎与这个旧线程密切相关: https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1241239/lmr51430-switch-regulator-keeps-burning-out-at-vin-net
我将 LMR51430用作降压转换器:电源最终来自固定发动机(固定式发电机)上的12V 汽车电池、我会将其降至5V/3A、用于 Raspberry Pi Zero 和电池调制解调器。 我制作了电路图(见下方小片段)和2层 PC 板设计(见下方)。 订购了三个 LMR51430芯片、前两个芯片在第一个原型组件上烧毁。 由于尚未填充电路板、因此除了一个3mA LED 之外、没有负载连接到稳压器。 现在、一切都由 HP 台式实验室电源(14V)供电。 两个芯片都能承受最多几分之一秒的电压!
症状:第一个芯片在 Vin 和 SW 之间完全短路(大约1 Ω)。 第二个芯片的 Vin 和 SW 之间约为100 Ω、GND 和 Vin 之间约为200 Ω、FB 和 GND 之间约为160 Ω。 尚未测量引脚之间的二极管压降、但它可能无关紧要。
我知道在电路图和 PC 电路板布局布线中有几个小错误。 首先、Cin 过大、为22uF (X5R 类型)、而不是所需的4.7uF。 其次、电路图中缺少 Cin 的高频100nF 部分、但我将其添加到了原型中(通过将0603焊接在22uF 1210上)。 看一下布局、芯片周围应该有更多的覆铜平面、并且两个反馈电阻器离 FB 引脚太远。 但这是否 足以连续两次彻底杀死芯片? 好的一面是:所有电源线迹宽度至少为0.5mm、其中大部分为完全1mm。 两侧的接地平面。
明显的怀疑是输入上的瞬态。 好消息是输入电源非常干净:一个由安装在 PCB 上的拨动开关打开的实验室电源、然后不到2"到 Vin 的迹线。 坏消息是 Vin 线路( SMBJ20CA-13-F)上的 TVS 二极管尚未组装。 在任何人甚至问之前:不,我没有发生的事的示波器轨迹。 因为我只剩下一个芯片,牺牲最后一个在祭坛似乎愚蠢的(加上,我不得不借用一个存储范围)。 但我将在下周早些时候订购更多硬件(顺便说一下、新年快乐)。 拨动开关是否存在故障?
我已在我的待办事项列表中将以下项目列入了电路板下一个旋转步骤:将 Cin 更改为4.7uF + 100nF、将两个反馈电阻器移至 FB 引脚旁边、将100nF 输出电容器移至两个22uF 电容器旁边、并添加更多铜和过孔。 也许甚至可以在反馈线路中添加一个33pF 电容器。 是否有其他好的建议可以实现这一目的? 可能需要改用其他芯片? 由于我需要手动焊接、SOT23几乎是我所能做的最小的、我想远离具有焊盘的芯片;但 TPS564201/8和他们的5A 朋友看起来也很不错、并且为我提供了一些电流上的余量。 他们是否更宽容? 是否应该在 Vin 线上添加一些内容来进行瞬态管理? 我在线路板上有充足的空间、因此即使是有源芯片也可以安装、但我需要一个具体的建议。
如果这种事故 在生产中发生、它会杀死 LMR51430的所有下游、因此我想在其 12V 输入端添加一个~2A 保险丝(穿孔、1/8W 电阻器的尺寸)、并在其输出端添加一个 crowbar 电路;可能是几个6V 1A 齐纳二极管。 这将使维修更容易、更便宜。
再次,我很抱歉,作为一个不知名的业余爱好者,但找到有关良好设计的信息是很困难的,所以我认为在这里问专家可能是有用的。