Estou projetando uma fonte de corrente constante intensificada para acionar tiras de LED (a tensão de carga nominal é de 54 VCC). Requisitos:
- V em : 18..32 VDC
- I out = 0,2 A
- Saída V = 54 VCC (nominal) - 57 VCC (máximo)
Como o circuito deve ter uma entrada on-off, decidi usar o LM2586SX-ADJ .
Problema
Um protótipo rápido feito à mão funcionou bem no estágio de P&D, então fabricamos uma centena de circuitos. O circuito funciona bem após a energização. No entanto, após algum tempo (eu realmente não posso dizer uma duração exata, mas varia entre 15 minutos e 1 hora), o indutor começa a zumbir, superaquece e, finalmente, falha permanentemente (queimaduras) em alguns segundos . Devo dizer que tanto o IC quanto o indutor se mantêm bem frios durante a operação normal.
O que eu tentei
- No começo, eu pensei que o problema vem da resistência DC do indutor. Então substituí o indutor por 7447709681 da Würth . Isso não ajudou.
- Aumentou a frequência de comutação para quase 200 kHz. Isso não ajudou.
- Colocou um capacitor de 0,1 µ na entrada do LM2586. Isso não ajudou.
- Colocou um amortecedor (47 Ω e 10 nF) no pino do interruptor. Isso não ajudou.
Esquema:
PCB:
NOTAS:
- A camada inferior é completamente GND, sem cortes nem furos.
- Há um filtro pi (100 µF elco - 68 µH - 100 µF elco) antes da entrada, VX . Mas está em outra folha, então não pude mostrá-la aqui.
- A entrada BL vem do microcontrolador (5 V ou GND).
Então, eu estou preso neste problema. Qualquer ajuda será muito apreciada.
Respostas:
Acredito que você esteja excedendo a classificação de tensão inversa de pico (PRV) de D4, o diodo Schottky de 40 V. Durante o seu ciclo de comutação, quando o pino SW do 2586 chega a 0 V, o D4 fica com polarização reversa devido ao nível na saída na parte superior do C34. Com a saída definida para 57 V, isso excede a classificação reversa de 40 V de D4. Isso só pode ser observado e medido com um osciloscópio; você não pode ver isso com um multímetro.
Se essa é a causa ou ainda há outra coisa, sugiro que você use um diodo de 60 V no lugar dos 40 V para D4.
Explicação mais detalhada:
Quando o interruptor está desligado, a carga é bombeada para o C34 e é drenada pela carga. Com o diodo em curto, o C34 não retém mais essa carga quando o interruptor está ligado, mas diminui rapidamente para zero. O feedback detecta a queda e o controlador de comutação comanda mais tempo para acumular uma corrente mais alta no indutor. Quando isso chegar a tempo, o indutor irá saturar. Quando saturado, ele não funciona mais como indutor, e a corrente através de L10 será limitada apenas por sua resistência ao enrolamento e tensão aplicada.
fonte
Eu sugiro que o seu diodo B340A esteja em avalanches, pois você está excedendo em muito a sua tensão reversa.
O diodo deve diferenciar a tensão que você gera, portanto, você precisa de uma classificação de tensão acima da tensão do capacitor. Eu usaria algo na faixa de 75 a 100 volts e talvez um ES07B fosse suficiente.
fonte
D4 deve ter uma classificação de tensão 3 vezes a saída DC esperada apenas para uma margem de segurança de 50%. A razão é que, quando C4 possui 57 volts, o diodo vê os 57 volts e o zero volts quando o MOSFET interno está novamente ligado. Agora, ele tem 57 volts no sentido inverso. Em seguida, outra onda de corrente direta.
O indutor está superaquecendo devido ao curto-circuito do D4, de modo que o indutor e o MOSFET recebem a carga do capacitor de volta.
Insira um diodo rápido com pelo menos uma classificação de 200 volts e esse problema desaparecerá.
fonte