DCDC降低浪涌应该增大输入电容ESR还是输出电容ESR

vea_zhang · 发表于 2021-7-31 12:56:41

大家好,
最近用MP2457GJ做了24->5V的转换, 给板子供电. 原理图设计完全照搬DS, 只有输出的100uf电容用了MLCC.

板子本身只有一个MCU和一块PCA9626, 9626并不输出功率, 只输出PWM, 整体负载非常小.
不过信号线有50根左右长度60cm的.

之前测试阶段, 一直使用10V以下的电池供电, 未发现问题.
昨天改为24V电池供电, 上电2457就烧毁.

后来检查DS, 发现要求输出电容ESR>70mOhm, 猜测可能是上电浪涌导致炸管.

因为输出电容部分线路不好改造, 为了降低上电电压斜率, 就在输入端并入一个47uF的电解电容.
经过测试, 貌似可用.

想向大家请教, 在输入端并入电解电容这个方法, 是否可行, 还是说仍然应该将输出电容换掉.
谢谢!

rclong · 发表于 2021-7-31 13:01:22

我觉得输出侧用100uF MLCC导致ESR太低了

wye11083 · 发表于 2021-7-31 14:31:54

esr并不是决定性因素。重点还是要怀疑你的布线。电容和电感/芯片的间距？退耦是否良好？另外mlcc是常规操作，这里应该不是问题。你可以12v供电用示波器测量电路状况。

lqluocn · 发表于 2021-7-31 15:06:21

看一下en管脚输入电压的范围是否能承受24V？

qwert1213131 · 发表于 2021-7-31 15:20:41

R3调整下试试，换个>165K的

wy2000 · 发表于 2021-7-31 15:59:49

mps的芯片都是这尿性。en脚耐压不是和vin一样的，ti的就基本都是可以耐高压了。所以我也是估计en脚出的问题

LM1876 · 发表于 2021-7-31 16:06:22

输入电容加到22uF以上试试

spli · 发表于 2021-7-31 16:20:02

本帖最后由 spli 于 2021-7-31 16:21 编辑

“mps的芯片都是这尿性。en脚耐压不是和vin一样的，ti的就基本都是可以耐高压了。所以我也是估计en脚出的问题”
楼上正解，已吃过多次亏！

z123 · 发表于 2021-7-31 16:39:34

spli 发表于 2021-7-31 16:20
“mps的芯片都是这尿性。en脚耐压不是和vin一样的，ti的就基本都是可以耐高压了。所以我也是估计en脚出的问 ...

但是数据手册上，EN就是上100K上拉到输入电源呀？配合内部稳压管，这样也不行嘛？

akey3000 · 发表于 2021-7-31 16:49:38

ls几位没仔细看描述“输入端并入一个47uF的电解电容，经过测试, 貌似可用.”

nokia007 · 发表于 2021-8-1 00:00:51

en的100k小了，内部是个齐纳管，过流只有100uA
,楼主仔细看看手册en章节有计算方法。mps我们用了非常多，en内部都是这种结构。

z123 · 发表于 2021-8-1 02:45:40

nokia007 发表于 2021-8-1 00:00
en的100k小了，内部是个齐纳管，过流只有100uA
,楼主仔细看看手册en章节有计算方法。mps我们用了非常多，en ...

按照老哥说法，翻了器件手册，计算了下，的确在24v下电阻小了，超过了100ua，学习了，谢谢！

看来还是用电阻引脚来对付en比较好

vea_zhang · 发表于 2021-8-1 03:19:03

本帖最后由 vea_zhang 于 2021-8-1 03:28 编辑

lqluocn 发表于 2021-7-31 15:06
看一下en管脚输入电压的范围是否能承受24V？

只有6V

vea_zhang · 发表于 2021-8-1 03:20:40

本帖最后由 vea_zhang 于 2021-8-1 03:28 编辑

qwert1213131 发表于 2021-7-31 15:20
R3调整下试试，换个>165K的

明白了明天实测谢谢

vea_zhang · 发表于 2021-8-1 03:21:47

本帖最后由 vea_zhang 于 2021-8-1 03:30 编辑

wy2000 发表于 2021-7-31 15:59
mps的芯片都是这尿性。en脚耐压不是和vin一样的，ti的就基本都是可以耐高压了。所以我也是估计en脚出的问题 ...

加了电解电容后测试数十次(包括放完电和快速连续断电上电) 未见异常
可能是不加电容的浪涌电压比较高, 导致100k分压不够?
明天我测试谢谢

vea_zhang · 发表于 2021-8-1 10:44:47

nokia007 发表于 2021-8-1 00:00
en的100k小了，内部是个齐纳管，过流只有100uA
,楼主仔细看看手册en章节有计算方法。mps我们用了非常多，en ...

多谢已经换成240k的
不过去掉增加的输入端电容后仍然炸了

nokia007 · 发表于 2021-8-1 20:57:26

怀疑是输入浪涌过压可以用示波器抓一下，真有的话可以用tvs试试。上电是捅插头吗？

vea_zhang · 发表于 2021-8-2 02:32:02

nokia007 发表于 2021-8-1 20:57
怀疑是输入浪涌过压可以用示波器抓一下，真有的话可以用tvs试试。上电是捅插头吗？ ...

是的手怼插头必然打火星

qwe2231695 · 发表于 2021-8-2 09:34:59

36V芯片用在24v 竟然这么容易炸。前后电解，MLCC ，前后TVS加上。

vea_zhang · 发表于 2021-8-3 01:15:29

本帖最后由 vea_zhang 于 2021-8-3 01:23 编辑

今天再炸一次, 这次上了示波器, 用24V电池的时候上电完全是个5V直角一点波纹都没有,
这就感觉非常奇怪, 为啥会炸呢...
于是把炸管子的24V的ACDC电源拆了抱过来, 什么都没接, 直接测输出波形, ...

稳定的在给1Hz左右 15V的尖峰, 电压上下波动也有5V左右

眩晕中...

还有更酸爽的

angler12 · 发表于 2021-8-3 11:06:04

把布局走线丢出来瞅瞅

vea_zhang · 发表于 2021-8-7 16:13:37

再各位的帮助和提醒下, 问题终于解决了.
多个问题共同存在:
1. EN脚接100K电阻, 太太太小了, DS里的100uA电流是最大值, 放165k, 240k等等, 在出现过冲的时候, 仍然会秒杀. 最终使用1M欧
2. 输入电容过小, DS是4.7u, 实际使用的是10u的MLCC, 在输入端增加100u电解电容一颗
3. 线路过长, 大概有5米左右的12号硅胶线, 开关电源直接测量输出100mVp/p, 接线空载已经有30Vp/p的波纹, 也靠2里的100u电容解决

再次感谢大家的帮助!

linbo411 · 发表于 2021-8-7 20:22:29

wy2000 发表于 2021-7-31 15:59
mps的芯片都是这尿性。en脚耐压不是和vin一样的，ti的就基本都是可以耐高压了。所以我也是估计en脚出的问题 ...

如果是这里浪涌过压导致可以在这里加个瞬态二极管

PowerAnts · 发表于 2021-8-8 10:29:26

楼主遇到的，是典型的LCR回路冲击响应问题，输入回路几十到几百nH的寄生电感，与板上MLCC串联谐振，电容上的振铃幅度可高于VDC，以电感0.2uH, C=4.7uF为例，输入回路上串0.39欧 1206电阻可解决问题，对效率影响甚微。并100uF，ESR提供阻尼，也能够解决问题，只是体积比较大，成本偏高。

vea_zhang · 发表于 2021-8-8 13:08:16

PowerAnts 发表于 2021-8-8 10:29
楼主遇到的，是典型的LCR回路冲击响应问题，输入回路几十到几百nH的寄生电感，与板上MLCC串联谐振，电容上 ...

多谢指点, 我去尝试下

zengboys · 发表于 2021-8-8 13:49:15

输入放电解电容，电源线太长上电瞬间特别是插拔瞬间输入端电压容易过高

cingljlw · 发表于 2021-9-27 05:11:10

本帖最后由 cingljlw 于 2021-9-27 05:15 编辑

DCDC还有一个要求，就是启动时，输入电压的爬升不要过快，斜率不要过大；
试过用TI的芯片，前端电容太小，一接就炸。最好加个电解电容。
还有就是MPS的尿性EN脚确实是个问题。

就是两个原因纠结再一齐，都要解决。
还有个潜在的问题，输入线有这段长度，看下使用环境是否恶劣，必要时要再加个磁珠。。

qwe2231695 · 发表于 2021-10-1 03:09:32

TI 答疑网站，面对DCDC上电偶尔烧毁，都是统一口径：存在热拔插，要加外部软开关，不允许热拔插打火等现象。

我一般这样处理：

1. 芯片选用加1倍余量，24V用40V以上的芯片。
2. 输入电容尽量大，电解电容可以有很好疗效，MLCC疗效小一些。体积紧迫时但电压低于12V甚至可以上20V的钽电容。
3. 输入加一个 24V TVS，效果很好。
4. 加0.3R合金电阻，但是带载会发热，准备要对付1W的热量。

vea_zhang · 发表于 2021-10-2 03:20:45

cingljlw 发表于 2021-9-27 05:11
DCDC还有一个要求，就是启动时，输入电压的爬升不要过快，斜率不要过大；
试过用TI的芯片，前端电容太小， ...

EN引脚用1M的电阻解决了...

vea_zhang · 发表于 2021-10-2 03:21:33

qwe2231695 发表于 2021-10-1 03:09
TI 答疑网站，面对DCDC上电偶尔烧毁，都是统一口径：存在热拔插，要加外部软开关，不允许热拔插打火等现象 ...

谢谢
最终用大电解处理了热插拔是需求之一, 没办法了

myxiaonia · 发表于 2021-10-2 12:55:07

vea_zhang 发表于 2021-10-2 03:21
谢谢
最终用大电解处理了热插拔是需求之一, 没办法了

大电解热插拔时打火更厉害，你可以en脚加rc延迟启动，必要的话加tvs管或者稳压管保护en脚

vea_zhang · 发表于 2021-10-3 01:54:24

myxiaonia 发表于 2021-10-2 12:55
大电解热插拔时打火更厉害，你可以en脚加rc延迟启动，必要的话加tvs管或者稳压管保护en脚 ...

好的我再试试多谢

DCDC降低浪涌应该增大输入电容ESR还是输出电容ESR

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