Почему сгорают резистор и конденсатор в ИП? Опции

[GinRider]

Всем привет!
Есть такая схема на LNK306 - модифицированная из даташита. Разработка не моя, если что. Изделие серийное. Время от времени в момент включения ярко и шумно сгорают R1 и C2, никакой привязки к производителю платы или поставщику компонентов не замечено. Конденсаторы, аналогичные C2, стоят параллельно C1 в нескольких местах, так что дефект C2 исключается. Подскажите, плиз, есть какие идеи по этому поводу?

Сообщение отредактировал GinRider - Sep 9 2013, 13:22

Эскизы прикрепленных изображений

 

[perfect]

Может, C2 не любит переменный ток, возникающий при работе LNK? C2 пвыкусывать не пробовали?

[SNGNL]

Есть такая схема на LNK306 - модифицированная из даташита.

Что модифицировано?

[perfect]

Не может ли возникать некая релаксационная генерация? R1 перегораемый или у него меняется сопротивление от протекаемого тока?

[нищеброд]

Подскажите, плиз, есть какие идеи по этому поводу?

Если С2 - керамика, то идеи есть.

[GinRider]

Изменена входная цепь, уменьшены ёмкости с 4.7u до 0.1u. R1 сгораемый, С2 керамика.
Так понимаю, основная идея в том, что переменная составляющая рассеивает слишком большую мощнось на ESR в момент включения? Там внутри камня ограничение тока полтора ампера.

[HardEgor]

А когда R1 C2 сгорают, всё остальное целое остается? После ремонта снова не сгорают?

[GinRider]

А когда R1 C2 сгорают, всё остальное целое остается? После ремонта снова не сгорают?

Всё остальное целое, повторно не сгорает. Но это и так происходит достаточно редко, так что не факт, что заменённые больше никогда не сгорят.

[Abell]

Изменена входная цепь, уменьшены ёмкости с 4.7u до 0.1u. R1 сгораемый, С2 керамика.
Так понимаю, основная идея в том, что переменная составляющая рассеивает слишком большую мощнось на ESR в момент включения? Там внутри камня ограничение тока полтора ампера.

В момент включения вообще много всего интересного происходит вместо R1 сгораемого я бы поставил терморезистор, чтоб ограничить зарядный ток конденсатора, и посмотрел бы режим мягкого старта в этой микросхеме. конденсатор, естественно, поставил бы уже после резистора

Сообщение отредактировал Abell - Sep 10 2013, 06:29

[Plain]

Там внутри камня ограничение тока полтора ампера.

Где "там"? На неведомых дорожках?

На схеме у Вас никаких шпионских контейнеров в виде полых камней с выскоинтеллектуальной начинкой нет, так что ток через C2 как минимум 40 А, а то и вообще бесконечен, если R1 первый попавшийся, т.е. не высоковольтный.

[HardEgor]

Если бы зарядный ток сжигал предохранитель, тогда конденсатор оставался бы целым.
Здесь возможен эффект перенапряжения из-за индуктивности подводящих проводов и керамического конденсатора, тогда умирает конденсатор и сжигает предохранитель. Решение - поставить резистор на несколько ом последовательно с предохранителем.
Вот статья про эту проблему AN88 - Ceramic Input Capacitors Can Cause Overvoltage Transients

Сообщение отредактировал HardEgor - Sep 10 2013, 07:14

[GinRider]

R1 высоковольтный, а входная RC-цепь отличается от приведённой в даташите только ёмкостью конденсатора.

Если бы зарядный ток сжигал предохранитель, тогда конденсатор оставался бы целым.
Здесь возможен эффект перенапряжения из-за индуктивности подводящих проводов и керамического конденсатора, тогда умирает конденсатор и сжигает предохранитель. Решение - поставить резистор на несколько ом последовательно с предохранителем.
Вот статья про эту проблему AN88 - Ceramic Input Capacitors Can Cause Overvoltage Transients

Вот это похоже на правду, выброс имеется.

[Abell]

Если бы зарядный ток сжигал предохранитель, тогда конденсатор оставался бы целым.
Здесь возможен эффект перенапряжения из-за индуктивности подводящих проводов и керамического конденсатора, тогда умирает конденсатор и сжигает предохранитель. Решение - поставить резистор на несколько ом последовательно с предохранителем.
Вот статья про эту проблему AN88 - Ceramic Input Capacitors Can Cause Overvoltage Transients

Естественно конденсатор первым сгорает емкость 0.1 мкф, перед ним резистор 10 Ом. при включении фильтрующий С1 еще не зарядился, на нем выбросы. микросхема софтстарта не имеет, сразу выходит в рабочий режим. в момент спада напряжения ШИМ пытается выжать все в нагрузку, а напряжение падает, а энергию с дросселя куда-то сбрасывать надо - в С2 и сбрасывает, особенно если у него запаса по напряжению нет, как и у С1 тоже, кстати имхо, С1 поставить параллельно с С2 и вместо разрывного R1 ставить терморезистор.

[Siv21]

Используем LNK304 для подобных целей, конденсатора С2 нет, резистор 33ом стоит в качестве предохранителя, сам по себе не горит, схема работает надежно. Применяем 8 лет в серийном изделии.

[нищеброд]

С2 керамика.

Поскольку керамика взята без трёхкратного запаса по напряжению, она работает в нелинейном режиме. (при большом напряжении от её ёмкости остаётся процентов 20)
Поэтому при включении , индуктивность резистора и нелинейная ёмкость создают большой всплеск напряжения на конденсаторе.
Тут обсуждали нелинейность керамики http://valvol.ru/topic26-1005.html

Сообщение отредактировал нищеброд - Sep 10 2013, 17:40

[AlexandrY]

Поэтому при включении , индуктивность резистора и нелинейная ёмкость создают большой всплеск напряжения на конденсаторе.
Тут обсуждали нелинейность керамики http://valvol.ru/topic26-1005.html

Хм, у нас вообще явная индуктивность вместо резистора стоит.
Испытывали на критических нагрузках, все нормально. Долговременных испытаний правда не делали.

Думаю, что сгорает C2 из-за своей маленькой емкости. Он просто перегревается на старте из-за большой частоты и амплитуды токов.
Надо параллельно несколько ставить чтобы рассеивали тепло.

Наша схема:

[нищеброд]

Хм, у нас вообще явная индуктивность вместо резистора стоит.

А на симуляторе не пробовали?

[Егоров]

А на симуляторе не пробовали?

Да так уже и без симулятора понятно. Треснет конденсатор обязательно.
Как-то с DC-DC возился, входной фильтр П-образный, дросселек что-то 4-5мкГн, но ток при пуске 27-29А.
Фильтр на радостях поставил из полимерных электролитов 16 вольт х270 мкф , ESR что-то 15мОм и параллельно 1000 х16 обычных пару. Вот, думал, зафильтрую все-все такими хорошими конденсаторами. Почти керамика, а не электролит.
Полимеры аккуратненько лопались при входном 10-11 вольт. Посмотрел осциллограмму - ой-ей выброс напряжения после этого дросселька!
Угу, тогда симулятор, прочтение режимов внимательно - да, со входной индуктивностью нужно осторожно!
Дело не в ESR, а в общей емкости, способной поглотить индуктивный выплеск. Энергия дросселя на пусковом токе и энергия конденсатора при перезаряде выше питания должны быть сбалансированы.

Возможно, (просто гипотеза) у ТС иногда заметная индуктивность подводящих проводов. Вот она-то и дает прикурить этим 0.1мкФ на переходном процессе. Не стоило убирать 4.7 мкФ.
Чем гадать - смотреть осциллограмму при включении. Даже качественная картинка, без точных измерений, покажет что там что-то звенит амплитудой выше питания. Ну и проволочный резистор может быть тоже индуктивностью. Это ж П-контур выходного каскада передатчика, расхожий способ из 12 вольт получить в антенне 500 на резонансе.

[нищеброд]

Возможно, (просто гипотеза) у ТС иногда заметная индуктивность подводящих проводов. Вот она-то и дает прикурить этим 0.1мкФ на переходном процессе.

Нелинейная ёмкость усугубляет этот процесс.
К сожалению, на симуляторе не получается получить большого напряжения, но качественно смысл виден.

[HardEgor]

К сожалению, на симуляторе не получается получить большого напряжения, но качественно смысл виден.

Качественно у вас высокодобротный контор, стоит добавить резистор эквивалентный нагрузке. Тогда выброс будет меньше.
Да и индуктивность стоит уменьшить, там в худшем случае будет 1 мкГн.

Сообщение отредактировал HardEgor - Sep 11 2013, 07:56

[Plain]

ограничение тока полтора ампера

это похоже на правду, выброс имеется

Где именно и откуда ему взяться, если с процитированных выше Ваших слов при подаче питания C1 спокойно себе заряжается от нуля до 390 В током 1,5 А, т.е. идеальная пила на нём, и на всём, что с ним параллельно, т.е. и на C2 тоже.

[GinRider]

Получил ответ от разработчика - они действительно предполагают большое рассеивание на ESR и предлагают увеличить ёмкость. С минимальным ESR, вестимо.
http://www.powerint.com/en/forum/low-power...circuitry-burns

Где именно и откуда ему взяться, если с процитированных выше Ваших слов при подаче питания C1 спокойно себе заряжается от нуля до 390 В током 1,5 А, т.е. идеальная пила на нём, и на всём, что с ним параллельно, т.е. и на C2 тоже.

Да, пардон, заплутал в трёх соснах - имеется выброс тока C2 (мерялось на шунте) в момент переключения ключа.

Сообщение отредактировал GinRider - Sep 11 2013, 17:02