LM2586-电感加热然后燃烧

我正在设计一个升压恒流源来驱动LED灯条（标称负载电压约为54 VDC）。要求：

V _在：18..32 VDC
我_输出 = 0.2 A
V _输出 = 54 VDC（标称）-57 VDC（最大）

由于电路应具有开/关输入，因此我决定使用LM2586SX-ADJ。

问题

手工制作的快速原型在研发阶段工作良好，因此我们制造了一百个电路。通电后电路工作正常。但是，经过一段时间（我确实不能说出确切的持续时间，但是会在15分钟到1小时之间变化），电感器开始嗡嗡响，过热，然后最终在几秒钟内永久性地失效（烧毁）。我要说的是，在正常工作期间，IC和电感器均保持相当凉爽。

我尝试过的

起初，我认为问题出在电感的直流电阻上。因此，我用Würth的7447709681替换了电感器。它没有帮助。
将开关频率提高到接近200 kHz。它没有帮助。
在LM2586的输入两端放置一个0.1 µ电容器。它没有帮助。
在SW引脚之间放置一个缓冲器（47Ω和10 nF）。它没有帮助。

原理图：

PCB：

笔记：

底层完全是GND，既没有切口也没有孔。
输入VX之前有一个pi滤波器（100 µF elco-68 µH-100 µF elco）。但这是在另一张纸上，因此我无法在此处显示。
BL输入来自微控制器（5 V或GND）。

所以我陷入了这个问题。任何帮助将不胜感激。

— 罗哈特（RohatKılıç）
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当以57V输出时，输出电容C34上的电压容限不大。您是否已将示波器放在工作板上并测量了此时的峰值输出电压？

— AlmostDone

该反馈应如何运作？

— Oldfart '18

@RohatKılıç，反馈引脚节点的工作方式是改变SW节点，直到输入引脚看到期望的电压（1.23VDC）。该引脚本身是高阻抗的，因此既不会产生电流，也不会吸收电流。（或者我要出去吃午饭）。C34与FB引脚之间需要一个电阻分压器。

— Brian Dohler '18

@Brian不，不是。这些电阻器放置在负载的返回路径上，以便负载电流流过它们。由于这些电阻两端的电压将保持在1.23VDC，因此即使负载电压变化，输出电流也将保持在205mA。从不同的角度看：恒定输出电压和负载相关的输出电流与恒定输出电流和负载相关的输出电压。

— RohatKılıç18年

您可能没有故意断开负载，但看起来负载通过连接器，因此可能发生。否则负载可能会失效并断路。无论哪种方式，稳压器都会竭尽所能，以使FB引脚电压足够高。如果没有任何阻止，它可能会超过电容器，二极管或IC的额定电压。我会添加一些东西来阻止这种情况的发生。

— Finbarr

Answers:

我相信您已经超过了40 V肖特基二极管D4 的峰值反向电压（PRV）额定值。在您的开关周期中，当2586的SW引脚变为0 V时，由于C34顶部输出的电平，D4变为反向偏置。输出设置为57 V时，这超过了D4的40 V反向额定值。这只能通过示波器进行观察和测量。用万用表看不到它。

不管是原因还是其他原因，我建议您使用60 V二极管代替D4的40V。

更详细的解释：

当开关断开时，电荷被泵入C34，并被负载排出。二极管短路时，C34不再在开关接通时保持该电荷，而是迅速减小到零。反馈感测到压降，并且开关控制器命令更长的导通时间以在电感器中建立更高的电流。当导通时间变得足够长时，电感器将饱和。饱和时，它不再用作电感器，流经L10的电流将仅受其绕组电阻和施加电压的限制。

— 即将完成
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60 V二极管最大输出电压为57 V DC？最好使用

— 70V。– Uwe，

好的，但是，不要误会，我不明白这是如何导致功率电感器烧毁的。您能详细说明一下吗？

— RohatKılıç18年

当开关断开时，电荷被泵入C34，并被负载排出。二极管短路时，C34不再在开关接通时保持该电荷，而是迅速降低至零。反馈感测到压降，并且开关控制器命令更长的导通时间以在电感器中建立更高的电流。当导通时间变得足够长时，电感器将饱和。饱和时，它不再用作电感器，流经L10的电流将仅受其绕组电阻和施加电压的限制。

— AlmostDone

我建议您的B340A二极管正在雪崩，因为您远远超过了其反向电压额定值。

二极管必须隔离产生的电压，因此需要的额定电压高于电容器电压。我会使用75至100伏特的电压范围，也许ES07B就足够了。

— 杰克·克雷西（Jack Creasey）
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叮叮叮！吸烟枪就在这里。

— 温妮

@RohatKılıç长话短说（简化）：您的二极管短路，因为它不能承受电压。获得一个具有更高的最大峰值反向电压的电路，然后尝试加倍。

— 桅杆

好吧，我现在知道了。我手边有ES1G（400V / 1A），我将用它替换二极管。我希望这可以解决，因为这花费了我大约2周的时间。

— RohatKılıç18年

仅出于50％的安全裕度，D4的额定电压应为预期直流输出的3倍。原因是当C4上有57伏时，当内部MOSFET再次导通时，二极管会同时看到57伏和零伏。现在它的反向电压为57伏。然后是正向电流的另一浪涌。

由于D4短路导致电感器过热，因此电感器和MOSFET将电容器电荷反馈给它们。

插入一个额定电压至少为200伏的快速二极管，该问题将消失。

— 闪亮的256
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