Exploding MLCC cap

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Primero, perdón por mi inglés.

Actualmente estoy trabajando como ingeniero de proyectos desarrollando una fuente de alimentación de CA / CC. La sección de CA es un retorno de resonancia y un diodo rectificado para obtener 48 VCC. Con estos 48 voltios y 4 MAX17506 DC / DC buck, obtengo cuatro salidas de 5VDC / 3Amps. La siguiente foto es breve de mi circuito.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Como puede ver, rectifico usando un par de diodos y ajustando el voltaje con dos dispositivos zen, a continuación, diez unidades de condensadores de murata MLCC (2.2uF / 100V X7R C1206) y una tapa electrolítica única (2200uF / 63V). A continuación, cuatro convertidores de CC / CC utilizando el MAX17506 IC. Esto está funcionando bien, pero en varias unidades, las tapas de MLCC (tapas antes de la electrolítica) se volaron literalmente en pedazos. Cosas probadas:

  • Los condensadores de voltaje están bien, 100 voltios.
  • Sin sobrecorriente y sin sobrecalentamiento.
  • Sin cortocircuito.
  • La polaridad de la tapa electrolítica está bien

La única pista acerca de este misterio es que el condensador electrolítico siempre debe ser ANTES de las tapas MLCC, no después.

¿Alguna idea?

Añadiré más información. El fallo se produce en el arranque en frío, foto adjunta Lo gris es la resina de poliuretano.

    
pregunta A.martinez

1 respuesta

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Tienes un circuito de potencia bastante alta (> 100W). No dices cuál es tu frecuencia de conmutación (supongo que en el rango de MHz para un convertidor resonante), pero las características de la parte Murata muestran una ESR que puede ser tan alta como 20m \ $ \ Omega \ $ en algún punto plausible Frecuencias armónicas.

Parece que el límite MLCC está tomando demasiada corriente y experimentando una disipación excesiva, posiblemente debido al diseño. El hecho de que las tapas "después" de la e-cap estén en vida mientras que sus compatriotas no están protegidos por la matriz electrolítica indica que es probable que tenga alguna inductancia y resistencia significativas (a su frecuencia de conmutación) en el camino. Es un poco sorprendente que esto sucediera con 4.7uH en serie, si está realmente ahí y es funcional. Si se trata de un tipo dual, es posible que desee comprobar que las bobinas se están sumando y no se oponen.

Si tiene una cámara IR con resolución suficiente para ver la temperatura de 1206, es posible que pueda detectar el área problemática.

Aquí está la característica de la tapa:

Editar:

Ya que ha revelado que está encapsulando el circuito en poliuretano rígido, sugeriría otra posibilidad: que la encapsulación sea responsable de alguna manera debido a la tensión mecánica o algún otro efecto. La resina de poliuretano, según mi experiencia, se cura con bastante rapidez y con mucho calor exotérmico, por lo que tendería a causar mucho estrés en la PCB y las piezas. Es posible que pueda usar un aerosol de revestimiento conformado flexible sobre las partes vulnerables antes de rellenar para ayudar, si este es el problema. Si nunca ha tenido fallas en dispositivos sin macetas, incluso con ciclos de temperatura en una cámara ambiental y ciclos repetidos de encendido / apagado, eso tendería a apuntar a algo que ver con la maceta.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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