Pytanie:
5 V LDO wysadza się tylko podczas testowania poboru prądu
user2434889
2020-01-19 21:03:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mam obwód do zasilania 5-woltowej logiki ze źródła + 24VDC.Posiada podstawowe zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją i wykorzystuje TI 5VDC LDO. enter image description here Jednak wszystko działa świetnie podczas normalnej pracy, gdy używam multimetru FLUKE w trybie wzmacniacza do testowania poboru prądu w następujący sposób:

enter image description here

LDO natychmiast się wybucha.Dym, iskry, jasne światło, wszystko to. Czy ktoś wie, co się dzieje?

Dzięki

Jaki jest Twój ładunek?Jakie jest Twoje źródło?
Używasz regulatora liniowego, aby przejść z 24 V do 5 V?Kiedy mówisz, że to działa, czy to bez obciążenia?
Źródłem jest przemysłowy zasilacz impulsowy 24 V.Obciążenie to 8 diod LED i kilka przełączników ttl.LDO działa bez obciążenia, z pełnym obciążeniem (około 80 mA) i wszystkim pomiędzy.
Jaki masz obszar miedzi na swojej płytce drukowanej, aby rozproszyć 1,52 wata z urządzenia?
Czy możesz pokazać swoją konfigurację ze zdjęciem?
Pięć odpowiedzi:
Jim Paris
2020-01-20 21:40:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Myślę, że PMOS rozprasza ludzi, ale prawdziwym powodem jest skok napięcia po podłączeniu 24 V, ze względu na indukcyjność okablowania, która jest jeszcze wyższa, gdy podłączony jest multimetr, znacznie przekraczając maksymalne napięcie LDO . Zakładam, że używasz kondensatora ceramicznego na wejściu LDO, co jest powodem, dla którego ktoś może mieć ten problem po raz pierwszy - nie doszłoby do tego z korkiem elektrolitycznym, jak wyjaśnię.

Zapomnij na razie o tranzystorze i zamodeluj obwód w ten sposób, używając źródła, które ma pewną rezystancję i indukcyjność w okablowaniu (R1, L1). Wymodeluj również kondensator tak, aby miał bardzo niski ESR (R2):

schematic

symuluj ten obwód - schemat utworzony przy użyciu CircuitLab

Zasymuluj to, a zobaczysz, że obwód RLC dzwoni, osiągając szczyt przy około 42 V po włączeniu 24 V:

enter image description here

Teraz spróbuj tego samego po zmianie R2 z 10 mΩ (co może być typowym ESR dla wielowarstwowego kondensatora ceramicznego) na 1 Ω (co może być typowym ESR dla kondensatora elektrolitycznego), a szczyt będzie znacznie niższy około 27 V:

enter image description here

Dodatkowa rezystancja połączona szeregowo z kołpakiem znacznie tłumi oscylacje, utrzymując napięcie wejściowe dobrze z zakresem LDO. Yay! Więc prostym rozwiązaniem jest dodaj dodatkowy rezystor 1 Ω między kondensatorem 1 μF a GND, aby uwzględnić niski ESR nasadki.

Powinieneś być w stanie dość łatwo zaobserwować to zachowanie w rzeczywistym obwodzie za pomocą oscyloskopu. Wyjmij LDO (aby uniknąć jego wysadzenia) i obserwuj napięcie na kondensatorze po pierwszym podłączeniu 24V. W razie potrzeby możesz zmodyfikować wartość dodanego rezystora, aby mieć pewność, że szczyt nigdy nie przekroczy limitu LDO.

Alternatywnie, dzwonienie nigdy nie przekroczy dwukrotności napięcia wejściowego, niezależnie od jakichkolwiek pasożytniczych wartości, więc możesz przełączyć się na LDO, który ma limit wejściowy> 48 V i zawsze będziesz bezpieczny.

bobflux
2020-01-19 21:57:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zgadzam się z VillageTech w oskarżaniu PMOS. Ma obciążenie pojemnościowe w źródle i obciążenie indukcyjne w odpływie (przewody mutlimetera), dodaj trochę pasożytniczego sprzężenia indukcyjnego / pojemnościowego i otrzymujesz oscylator colpittsa.

Ponieważ jednak twoje zasilanie to 24 V i używasz LDO do wytwarzania 5 V przy 80 mA, zastanawiam się, dlaczego potrzebujesz użyć PMOS, aby stworzyć quasi-idealną diodę o niskim spadku napięcia ...

Jeśli zaimplementujesz zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją za pomocą głupiej starej diody, spadającej z 0,6 V, LDO nadal będzie mieć zapas 18,4 V zamiast 19 V!

Powiedziałbym, że po prostu pozbądź się PMOS i zastąp diodą.

Jeśli PMOS zapewnia ochronę przed odwrotną polaryzacją dla innych rzeczy na szynie 24 V, o których nie wspomniałeś w swoim pytaniu, to oczywiście nie usuwaj PMOS, ale zamiast tego dodaj nasadkę na wejściu 24 V DC. Najlepiej elektrolityczny z odrobiną ESR, taki jak nasadka ogólnego przeznaczenia 10-100 µF, do tłumienia stanów nieustalonych lub rezonansów z powodu indukcyjności kabla i nasadek o niskiej ESR w zasilaczu. Kapturek ceramiczny o niskiej ESR może z tego powodu powodować dzwonienie.

Myślę, że twoje ostatnie zdanie jest kluczowe;zobacz moją odpowiedź.
Spehro Pefhany
2020-01-19 22:27:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Podejrzewam, że możesz mieć niewystarczającą pojemność na wyjściu LDO. Osobiście uważam, że jest mało prawdopodobne, aby MOSFET był w to zamieszany, dioda ciała poważnie ogranicza to, do czego może dojść.

Jeśli LDO znajduje się na krawędzi niestabilności, niewielka zmiana danych wejściowych może wypchnąć go poza krawędź. Jeśli używasz bardzo małego (fizycznie) kondensatora, pojemność pod obciążeniem może być much mniejsza niż nawet nominalne 1,5 uF, które pokazałeś. I jesteś poniżej zalecanego minimum 2,2 uF, nawet przy wartości nominalnej.

enter image description here

Ale to nie może być najważniejsze. Rozważmy ogromne rozpraszanie mocy dla tak małego urządzenia, jak wskazuje Andy. Jeśli poprawnie odczytałem kod sufiksu, masz urządzenie SOT-23-5, które ma arkusz danych (prawdopodobnie optymistyczny, w zależności od powierzchni) opór cieplny złącza do otoczenia wynoszący 212 ° C / W, co oznacza, że ​​w temperaturze pokojowej złącze jest kurs do 350 ° C. DUŻO za wysoko jak na chip silikonowy. Teraz ma wyłączać się z wdziękiem pod wpływem przeciążenia termicznego (przy bardzo wysokiej temperaturze matrycy), ale nie jest to dobra rzecz do sprowokowania, a przy tak wysokim napięciu wejściowym może w rezultacie umierać.

VillageTech
2020-01-19 21:15:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wygląda na to, że obwód ochronny PMOS zaczyna oscylować z powodu dodania długich przewodów (indukcyjności) szeregowo do źródła zasilania.Spróbuj dodać kondensator 0,1 uF między drenem PMOS (pin 3) a masą.

WindSoul
2020-01-21 00:25:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kondensator wejściowy 50 V przetrwa skok powyżej 30 V, co jest śmiertelne dla regulatora.

Po włączeniu zasilania może wystąpić skok napięcia.

Jest możliwe, że po włączeniu cewka indukcyjna obecna w amperomierzu próbuje przekroczyć stabilizujący prąd rozruchowy, podnosząc w ten sposób napięcie powyżej możliwości regulatora. Tak więc, gdy tylko prąd rozruchowy powróci do stabilnej wartości, amperomierz reaguje zwiększając napięcie, działając skutecznie jako wzmacniacz. Ma mało energii, ale wystarczające napięcie powyżej 30 V, aby smażyć regulator, podczas gdy nasadka wejściowa jest chroniona do 50 V, co najwyraźniej nigdy nie jest osiągane.

Czasami przemysłowe zasilacze 24 VDC można regulować do 28 lub nawet 32 ​​VDC. Upewnij się, że twój jest ustawiony na 24 VDC.

Nasadka wejściowa (50v) wymaga rozładowania przy wyłączaniu zasilania. Jeśli odłączyłeś obciążenie, a następnie wyłączyłeś zasilanie, aby włożyć amperomierz, kondensator był naładowany, przez co narażony byłby na wzrost wartości.

Nie jest to łatwe rozwiązanie. Punktem wyjścia powinno być zasilanie 24 VDC, czyli blisko maks. 30 V obsługiwanego przez regulator.

1. Cewka w amperomierzu?Po co?2. Każdy impuls o niskiej energii zostanie „wyczyszczony” przez kondensator.3. Czy mówisz, że kondensator „ignoruje” skoki poniżej limitu napięcia kondensatora ???
1. Jak byś wytłumaczył zwarcie, które występuje tylko po włączeniu zasilania i tylko wtedy, gdy amperomierz jest włożony do obwodu?Jedynym elementem, który może wyskoczyć, jest cewka indukcyjna.2. Zaślepki nie tłumią skoków napięcia.Będą zasilać przez chwilę w przypadku spadku napięcia, ale to wszystko.3. Mówię, że kondensatory nie są używane do tłumienia skoków napięcia, ponieważ nie są przydatne w.Mam nadzieję że to pomoże.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 4.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...