Zerstörung des DC/DC-Abwärtsreglers durch induktive Last?

Ich habe den PAM2316 DC / DC-Abwärtswandler evaluiert und mehrere davon zerstört. Ich nehme an, die Ursache könnte eine induktive Last sein.

Sehen Sie meinen Schaltplan und mein Layout hier:

Schema

Lassen Sie mich erklären: Die Schaltung funktionierte einwandfrei, saubere Ausgangsspannung auch bei maximaler Belastung von 2A. Das Problem beginnt nach dem Testen einer induktiven Last. Ohne die Schottky-Diode fiel der Regler sehr schnell aus. Die erste induktive Last war sehr klein (Test 2), es war ungefähr 1 m Draht aus NiCr-Widerstandsdraht. Der zweite Test (Test 1) war eine schwere Induktivität mit sehr niedrigem Gleichstromwiderstand, was ein Überstromereignis verursachen und den Regler ausschalten sollte. Aber der Regler schaltete sich auch nicht ab, nachdem der Strom etwa 3 A erreicht hatte (was zuvor bei einem Kurzschluss mit einem kurzen Draht der Fall war) (PAM2316 ist für 2 A ausgelegt).

Die Platine war eine selbstgeätzte doppelseitige (mit Masseebene) FR4-Leiterplatte. Es wurde danach richtig gereinigt, besonders der Feedback-spezifische Bereich. [Fyi: Ich bin erfahren in der Erstellung von selbstgeätzten Boards].

Was könnte Ihrer Meinung nach die Ursache für dieses Scheitern sein? Ist die Schaltung mit dieser Schottky-Diode jetzt sicher? Ich nehme an, es wurde durch ein Gegen-EMK-Ereignis verursacht, das dazu führt, dass die SW-Pin-Spannungen < -0,3 V wurden. Dies sollte mit der Schottky-Diode (200mV Spannungsabfall) vermieden werden. Ich habe ähnliche Schaltungen gesehen, bei denen eine Schottky-Diode sogar in synchronen Abwärtswandlern (mit oberen / unteren MOSFETs) auf die gleiche Weise verwendet wurde.

Bitte zeichnen Sie Ihre Schaltpläne mit der Masse nach unten. Wenn Sie die gespeicherte Energie im Ausgangskondensator mit der gespeicherten Energie im Induktor vergleichen, wie ist das Verhältnis zwischen ihnen?
@winny Mit "Induktor" meinst du L1 oder die induktive Last?
Das ist richtig.

Antworten (1)

Ich denke, es gibt zwei Ansätze, die berücksichtigt werden müssen;

1) Genaue Stromerkennung zur Simulation des Over-Current-Protection (OCP)-Designs des Chips.
- Angenommen, ich verstehe (große Annahme), dass es aus einem 3-Ampere-Komparator (nicht sicher, wann/ob es abgetastet wird) und einem 6-Bit-Binärzähler (/64) besteht, der abgeschlossen sein muss, bevor OCP den Regler in den Schluckaufmodus schaltet. Allerdings können alle 2 aufeinanderfolgenden Taktzyklen, die kleiner als der OCP-Schwellenwert sind, den Zähler zurücksetzen. Möglicherweise gibt es eine Bedingung, die Sie vermeiden müssen, wie z. B. das Verhältnis von 2,5 MHz und die von Ihnen gewählte LC-Resonanzfrequenz für die Auswahl der Komponenten. Bestätigen Sie mit dem OEM-Tech-Forum, wie der IC tatsächlich in jedem Zyklus zählt.

2) Untersuchen Sie kritische Punkte und beobachten Sie Antworten in 4 Kanälen, bevor es mit idealen Sondierungsmethoden (Low ESL) fehlschlägt. - Modellieren und analysieren Sie dann die tatsächlichen RLC-Komponentenparameter für jede Komponente, einschließlich des durchschnittlichen RdsOn des Schalters und des Übersprechens, und analysieren Sie sie im Zeit- und Frequenzbereich für die Verstärkungs-/Phasenanalyse und suchen Sie nach instabilen Schwingungen. Berücksichtigen Sie unterschiedliche LC-Werte. (wie die im Datenblatt vorgeschlagenen, 470 nH für 3,3 V)

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

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