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BUCK电路老是击穿续流二极管,什么原因请各位高手帮忙分析
阅读: 1830 |  回复: 35 楼层直达

2018/01/29 19:01:45
1
文晟
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LV3
排长

QQ截图20160321155901  【测试分享大赛】那些年没整理的疑测笔记 一次发出来

QQ截图20160321155901  回帖有礼大咖亲测泰克MSO58波器首发





图中D7 SS310(3A/100V)肖特基二极管老化过程中 击穿,输出负载是电压36V,用示波器量过二极管两端 峰值电压也才50V左右,是肖特基质量问题吗?
LV13
大元帅

這種電路, 二級管是用來當LED續流用, 電感只會影響 LED定電流點, 不會有其他尖波,  電感大小會決定你LED定電流點, 因為不同的電感量, 其電流斜率不同, 因此偵測到的斜率使RS上的電壓會不同 要說尖波造成, 這說法太千強, 不過有一點, 通常除非你Runong 頻率達幾百K, 不然電感應該是mH級的, 要不你效率會很差, 且高低溫時電流變動大, 所以若說二級管溫度高掛掉

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2018/01/29 19:03:13
2
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长

2018/01/31 17:47:27
8
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长

把二極體往前移看看, 就是二極體D7 pin2移到U2 Pin2 , 這二級體耐壓為輸入加輸出, 所以理論上100V是夠的, 

唯一發生可能是于Sense端FB電壓疊上來造成二級體無法將電感能量清空而產生Peak....

移到前端Sense 要微調....

2018/02/02 11:17:21
10
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
这个会不会和管子的质量有关,我用耐压仪测试,环境温度10度左右,20PCS里面有3PCS,70V时候都有漏电流了 接近0.1个毫安,,我换测SB3100插件肖特基,110V都没有漏电流出线
2018/02/02 11:51:20
12
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长
所以20PCS是SMD ? 環溫10deg/70V就有漏電流? 那就不符合SPEC了, 這種應該給退了還用?
2018/02/02 16:46:06
13
文晟
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LV3
排长
之前一直在用,没发现问题,后面IPQC就没怎么测试过
2018/02/02 16:52:34
15
文晟
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LV3
排长
我问过FAE,他们说是我的电感用太大了,瞬间尖峰烧坏管子,但是我用示波器量出来才50多V,这和电感关系很大吗
2018/02/05 13:26:07
17
juntion[版主]
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LV9
军长

這種電路, 二級管是用來當LED續流用, 電感只會影響 LED定電流點, 不會有其他尖波, 

電感大小會決定你LED定電流點, 因為不同的電感量, 其電流斜率不同, 因此偵測到的斜率使RS上的電壓會不同

要說尖波造成, 這說法太千強, 不過有一點, 通常除非你Runong 頻率達幾百K, 不然電感應該是mH級的, 要不你效率會很差, 且高低溫時電流變動大, 所以若說二級管溫度高掛掉, 那這說法就有可能....

该帖为最佳回复什么是论坛积分
2018/02/06 16:08:02
18
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长

电感是8*10mm的工字电感220uH,MOS开关频率为260Khz, 这颗芯片推荐频率段是100-500Khz,测过温升,装好外壳放入45度恒温箱,,肖特基80度左右。按照芯片厂FAE的说法,要把电感量改到68-100uH之间,这样频率会飙升到500Khz,我更换测试过,芯片的温度升高了将近10度

2018/02/06 18:13:38
19
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长

怎會有這種IC是變頻的? 那不就跟L6561那種CCM IC是差不多功能...

那確定你必須把電感加大, 讓頻率降低, 很多半導體都是死在高頻操作, 且雪崩係數不夠, 溫度又高, 隨便一個Inrush 就掛了.....

2018/02/07 11:09:23
20
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
.
2018/02/08 15:57:47
21
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
SS310供应商分析结果出来了(我们实际老化环境才10度左右,就算放入45度恒温箱二极管也才80度)

客户分析结果:4.1综合以上分析,应该是反向漏电流过大导致的击穿失效,由于二极管本身特性为温度越高,反向漏电流越大,当环境温度或工作温度超过产品本身所能承受的温度条件后,反向漏电流急剧增大,并在晶粒P面形成击穿点;产生较高温度的可能原因有:

1)客户使用或老化环境温度过高

2)产品内部有其他器件温升过高,并通过引脚散热至SS310产品导致温度升高

3)产品内部有其他不良状况,产生较大的电流导致SS310产品温度升高

4)负载功率过大导致SS310产品温度升高

   另外,过高的反向工作电压,也可能是导致反向漏电流过大击穿失效的原因,可能原因有:

1)输入端电压波动形成的浪涌电压导致SS310产品反向工作电压过高

2)线路中其他器件损坏导致SS310产品反向工作电压过高

2018/02/08 16:07:46
22
juntion[版主]
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LV9
军长
綜合原因就是你操作頻率太高所致........
2018/02/08 17:20:54
23
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
肖特基二极管的反向恢复时间不是很快吗,几百K的频率也会导致他坏吗
2018/02/08 17:51:34
24
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长

反向恢復時間快,漏電流就很大.....

二極體特性:

VF越低, IR越高, IF越大, Die Size越大

反向耐電壓 Vr 越大 VF 越大 IF 越小

其中, 蕭特基與快速二級管差異為

蕭特基, VF低, IF大, Vr低,  Trr快, IR高

快速   VF高, IF小, Vr高, Trr慢, IR低

IR與操作頻率成正比, 頻率越高, IR越大

IR與溫度也成正比, 溫度越高, IR越大

而且, VF與溫度成指數比,溫度越高, VF越低 ;;;  Vr與溫度成對數比, 溫度越高, 耐壓越低

當操作頻率越高時, 所產生的漏電流 IR變大, 與Trr對電壓與電流乘積 Qrr 變大,隨便一個Loss Cycle二極體就掛了

所以你那二極體要是開蓋後 Die 的照片應該是一個黑點, 而不是"一片" 黑點, 那就表示是瞬間電壓擊穿......Trr引起的..... 


2018/02/13 16:25:42
25
文晟
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LV3
排长
二极管供应商拆解图是这样的

2018/02/13 17:06:12
26
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长

這種狀況是溫度造成脆裂而崩潰, 因為Die的損傷是集中在邊緣,而不是集中在中心點, 若是在中心點則是瞬間電流擊穿

, 這會在花架來不及散熱下發生雪崩, 所以會集中在中間, 因為中間是發熱源再向外擴散....

所以你這是發生在長時間高溫下Die 脆裂後再擊穿, 試試量你的溫度吧,因為Die狀況確實是高溫下IR值變高脆裂而擊穿的... 

2018/02/23 00:34:23
27
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
这个管子在老化过程中基本不会超过60度,因为环境温度才10_15度而且是裸板老化。我在恒温箱45度环境下,并且装好外壳二极管表面也才80度。我用剪钳拆分过这个管子,发现对比其他供应商同型号管子散热铜箔小很多(暂时没图片,还在老家没上班)上班补图,那现在可不可以下结论为二极管自身质量问题:因为管子漏电流过大,以及二极管本身散热不良导致损坏。我年前已经让生产全部改换插件肖特基二极管了,年后上班继续老化,到时看还有无相同不良现象发生
2018/02/23 11:43:38
28
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长

半導體做分析時, 通常會做兩個動作

先做特性測試看規格為短路或斷路, 短路為阻抗變低, 電流變大, 斷路則是阻抗已經無限大, 再則:

1.不開蓋(Case) 而以 X光照射IC本體, 看看Die內部情形, 但X光看到現象為打線(wire) 是否有脫落或 Die 有無裂痕,

  若有, 那就必須釐清是否水氣引起, 其中包刮封裝, 密封袋保存, 錫溫過高, 不當的SMD打件壓力都有可能

2. 去封裝, 以溶劑將Case 溶化後露出Die , 再用高倍率放大照相, 看看Die本體情形, 這種主要是釐清規格上是否符合

  所以去封裝後以Did 本身來做判斷, 假設以集合IC而言, 內部有很多小區塊, 其中可能包含驅動, 振盪, 回授控制, 電源   穩壓等等, 當某個區塊發生黑點, 再去判斷那一個區塊的功能, 或說由哪一個接腳引發內部哪一個區塊失效...

   你這二級體是最單純的P/N接面, 要判斷並不困難....

電壓擊穿: 表面一個黑點, 這種可能瞬間超過耐壓, 因高溫而擊穿...

電流擊穿: 表面為大面積黑色區塊, 主要是電流經由P/N接面通過時, 整個面積都是導体, 所以擊穿會是全面性, 因此    才會有大面積的黑色區塊

電壓與電流同時擊穿: 屬於逆電流變大, 高溫造成電壓擊穿, 由於Die外圍通常會做電壓保護環(主要是P/N接面很薄,也就是上下間隙薄, 所以預防高壓跳火), 當逆電流造成電壓擊穿時, 首當其衝的就是外圍電壓環, 如圖

這種情形一定集中在外圍, 就像你的RMA一樣........

OK. 現你將SMD改為DIP, 可能會有改善, 但效率會略差些, 主要是引線長度帶有電感, 繼可做阻尼有可散熱同時具有些許阻抗, 但相對二極體VF變高, 彎角時, 注意不要傷到Die, 不然問題更嚴重, 批Run 看看吧......... 

 

2018/03/14 17:16:46
29
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
换了插件老化过了,没发现有坏的了,基本确定是贴片质量问题。  还有个问题想请教一下http://www.dianyuan.com/bbs/2430228.html?r=MTg4OTA=#p4229964
2018/03/26 10:45:40
30
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
电路里 C20(0.1uF/100V)位置,间距0.76mm,客户退回的不良品有烧黑现象,PCB板都烧穿,看着不像是贴片电容问题,也不可能是PCB问题啊,很纠结

2018/03/26 12:31:27
31
juntion[版主]
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LV9
军长
你那C20要是SMD, 那這問題是正常的, SMD很容易被擊穿...可能你那ㄧ個區域有溫度..
2018/03/27 16:37:09
32
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
这个位置是很高温度,我现在已经把芯片挪位了(远离热源),贴片电容取消不贴了,芯片旁边就剩个大电解 应该没啥影响吧
2018/03/27 17:07:41
33
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长
沒影響, 那顆電容位置在於你的輸入電源端, 一般MLCC是用在率除高頻連波, 但是你這LED根本就不在乎高頻連波,因為你的輸出端已經有電感......
2018/01/29 19:07:05
3
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
前级为AC-DC反激恒压电源,输出电压41V,
2018/01/29 21:12:33
4
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
没人帮忙看一下么,
2018/01/30 10:48:19
5
hylylx
电源币:3 | 积分:20 主题帖:2 | 回复帖:524
LV7
旅长
这个 BUCK电路 很新颖,头次见,不知道这种形式的BUCK电路性能怎么样。
2018/02/02 17:14:17
16
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
就是普通BUCK电路拿来做调光而已
2018/01/30 15:08:10
6
wyzlsq
电源币:63 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:292
LV6
团长

看下温升。肖特基二极管有个特性,温度上升到结温临界温度,漏电流迅速上升,反压下降,温度由于漏电流上升而继续上升,形成恶性循环,二极管很快崩坏。建议换用耐压高点,电流大点的,最差条件下结温最好不要超过85度。

2018/02/02 11:20:15
11
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
温升不高,在80度以下,现在怀疑管子质量问题,现在的情况是 200个老化第一天第二天都没问题,第三天陆续出现6PCS,
2018/01/31 09:13:56
7
zz052025[实习版主]
电源币:396 | 积分:21 主题帖:23 | 回复帖:1154
LV8
师长

SS310是肖特基还是快管?

实测温度有多少?

2018/02/02 10:59:03
9
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
装上外壳,放到45度恒温箱 78度
2018/02/02 16:47:07
14
文晟
电源币:0 | 积分:8 主题帖:2 | 回复帖:4
LV3
排长
是肖特基
2018/03/27 17:44:05
34
陈小时时
电源币:5 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:24
LV3
排长
什么芯片?
2018/03/27 17:50:03
35
juntion[版主]
电源币:917 | 积分:192 主题帖:2 | 回复帖:715
LV9
军长
那個看也知道是控制晶片, 頻率跑太高了..
2018/03/27 21:29:17
36
陈小时时
电源币:5 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:24
LV3
排长
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