J'ai une conception déployée dans laquelle nous connaissons un taux de défaillance élevé (~ 4%) dans la partie convertisseur abaisseur abaisseur 12V à 5V du PCB. Le rôle du convertisseur abaisseur dans le circuit est de réduire l'entrée 12 V (d'une batterie au plomb connectée) à 5 V, qui est ensuite alimentée dans une prise USB-A à des fins de charge de la batterie.
Toutes les unités retournées ont le même circuit intégré de convertisseur abaisseur explosé.
L'IC est un TPS562200DDCT de Texas Instruments (fabricant réputé, donc j'entends)
Voici une photo d'une unité en panne:
Voici le schéma:
Voici un aperçu du fichier de conception de PCB pour cette section de la carte:
En analysant la défaillance du convertisseur CI abaisseur, je pense que vous pouvez ignorer le circuit de coupure de batterie faible. Cette partie du circuit utilise simplement une tension de référence et un FET passe-bas pour couper la borne négative de la batterie du reste du circuit lorsque la tension de la batterie tombe en dessous de 11 V.
Il me semble qu'un court-circuit externe sur un appareil connecté à la prise USB ne serait pas un coupable, car le TPS562200DDCT dispose d'une protection contre les surintensités:
7.3.4 Protection de courant La limite de surintensité de sortie (OCL) est mise en œuvre à l'aide d'un circuit de commande de détection de vallée cycle par cycle. Le courant de commutation est surveillé pendant l'état OFF en mesurant le drain FET côté bas à la tension de source. Cette tension est proportionnelle au courant de commutation. Pour améliorer la précision, la détection de tension est compensée en température. Pendant le temps d'activation du commutateur FET côté haut, le courant du commutateur augmente à un taux linéaire déterminé par VIN, VOUT, le temps d'activation et la valeur de l'inductance de sortie. Pendant le temps d'activation du commutateur FET côté bas, ce courant diminue linéairement. La valeur moyenne du courant de commutation est le courant de charge IOUT. Si le courant surveillé est supérieur au niveau OCL, le convertisseur maintient le FET côté bas activé et retarde la création d'une nouvelle impulsion définie, même la boucle de rétroaction de tension en nécessite une, jusqu'à ce que le niveau actuel devienne le niveau OCL ou inférieur. Dans les cycles de commutation suivants, le temps d'activation est réglé sur une valeur fixe et le courant est surveillé de la même manière. Si la condition de surintensité existe des cycles de commutation consécutifs, le seuil OCL interne est réglé sur un niveau inférieur, réduisant le courant de sortie disponible. Lorsqu'un cycle de commutation se produit où le courant de commutation n'est pas supérieur au seuil OCL inférieur, le compteur est réinitialisé et le seuil OCL revient à la valeur supérieure. Il existe quelques considérations importantes pour ce type de protection contre les surintensités. Le courant de charge est supérieur au seuil de surintensité de la moitié du courant d'ondulation inducteur crête à crête. De plus, lorsque le courant est limité, la tension de sortie a tendance à baisser car le courant de charge demandé peut être supérieur au courant disponible du convertisseur. Cela peut entraîner une baisse de la tension de sortie. Lorsque la tension VFB tombe en dessous de la tension de seuil UVP, le comparateur UVP la détecte. Ensuite, l'appareil s'arrête après le temps de retard UVP (généralement 14 μs) et redémarre après le temps de hoquet (généralement 12 ms).
Alors, quelqu'un a-t-il une idée de comment cela a pu se produire?
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Voici un lien vers une conception de référence que j'ai utilisée pour proposer des valeurs de composants et des points de fonctionnement pour le convertisseur abaisseur à l'aide de TI WEBENCH Designer:
https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID = F18605EF5763ECE7
ÉDITER
J'ai fait des tests destructifs ici en laboratoire et je peux confirmer que j'obtiens un tas de plastique fondu très similaire à celui du convertisseur Buck si je branche la batterie avec une polarité inversée. Étant donné que notre choix de connecteur de batterie offre un risque relativement élevé de plug-ins accidentels de polarité inversée (disons, 4% de chance -> clin d'œil clin d'œil), il semble probable que cela soit responsable de la majorité des défaillances que nous avons observées.