Convertidor de sobrecalentamiento Boost

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He diseñado una placa que usa el convertidor de refuerzo MIC2251 (paquete SOT-23) para aumentar 5v de un cargador USB a 10v, para alimentar a algunos cargadores LiPo de la serie 2.

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Estoy experimentando un grave problema de sobrecalentamiento, cuando se conecta una sola batería, el convertidor elevador debería suministrar 10v @ 40mA (estos son botones de botón LiPo). El convertidor boost y el diodo se calientan mucho.

Cuando se conectó a una fuente de banco, el convertidor de refuerzo estaba consumiendo una corriente esperada de 10 mA, pero se calentó mucho y, luego de unos 5 segundos, el consumo de corriente aumentó a ~ 250 mA y el convertidor de refuerzo se cortó durante un segundo, luego este ciclo se repitió ... hasta que el convertidor de refuerzo murió. Por muerto, quiero decir que ahora parece haber un corto entre VIN y GND.

Estoy usando un inductor de 10uH, calificado con 2.2A, 58mOhm: enlace

Ambos condensadores son 10uF 0805 16v.

R1 es 100K, y R2 es 14K

El diodo es un diodo de conmutación S1JB-13-F, 1A 600V: enlace

No puse mucho alivio térmico en la PCB, ya que asumí que dibujar solo ~ 120mA no sería demasiado agotador para un convertidor de refuerzo clasificado en 2A. Acabo de intentar agregar un pequeño disipador de calor al convertidor de refuerzo y al diodo, y estoy experimentando el mismo problema.

¿He hecho algo mal con respecto a la selección de componentes?

Alguien puede explicar por qué los componentes se calientan tanto, y qué consideraciones de diseño afectarían la temperatura, y cómo puedo hacer que este módulo funcione de manera estable y a una temperatura agradable.

¡Salud!

    
pregunta Steve

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El diodo S1JB-13-F tiene un tiempo de recuperación inversa bastante lento (trr es 1.8us typ, 3us max). El conmutador de refuerzo parece ser de frecuencia variable, pero en algunas cargas, la frecuencia de conmutación puede estar incómodamente cerca (o justo encima) de este tiempo de recuperación inversa.

La hoja de datos del MIC2251 recomienda un diodo Schottky, pero señala que se puede usar un diodo de conmutación rápida (su recomendación es el LS4148, cuyo valor nominal es inferior a 8 ns).

Consulte esta pregunta para obtener más información sobre el diodo tiempo de recuperación inversa.

Un convertidor elevador funciona conectando a tierra el nodo SW durante el tiempo de "encendido", que carga el inductor. Cuando el convertidor apaga el FET interno, la corriente que fluye a través del inductor debe ir a algún lugar, y se prefiere el diodo. Por lo tanto, el voltaje aumenta hasta que el nodo SW es una caída de diodo por encima del voltaje de salida deseado. Cuando el inductor ha descargado su energía en la tapa / carga de salida, el diodo debe apagarse completamente. Mientras se apaga, la corriente fluirá en sentido inverso y dependerá de la duración del tiempo de recuperación. Cuanto más largo sea, más tiempo habrá para que la corriente fluya hacia atrás y cause calentamiento. En el peor de los casos, si la frecuencia de conmutación se alinea mal, puede hacer que el FET se vuelva a encender antes de que el diodo se haya recuperado. Sospecho que eso es lo que estaba sucediendo en su caso, ya que el convertidor también mostraba un aumento temporal y un posible fallo.

En los gráficos de la página 5 de la hoja de datos del MIC2251, puede ver un par de ejemplos de la frecuencia de operación y las formas de onda de conmutación. / a>. Y hay un gráfico de frecuencia de operación vs carga actual en la página 4.

    
respondido por el dbrwn

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