¿Por qué mi conversor Buck no está funcionando bien?

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He diseñado este convertidor tipo Buck que se suponía que debía reducir el rango de voltaje de entrada 13V - 15V a 5V y debería ser capaz de entregar 1.5A a 5V. Realmente funciona bien con no carga, mido 5.17V, también funciona con carga pequeña. Pero cuando conecté la carga real, que consumía una corriente de 1.5A, algo sucedió, el inductor comenzó a hacer ruido y el chip se quemó (aunque el humo blanco no dejó el chip).

¿Es posible que esta carga tenga corrientes de pico que son demasiado grandes para el capacitor de salida? No pude alimentarlo desde una fuente de alimentación ajustable de sobremesa que debería ser capaz de suministrar 2A, aunque funciona durante unos segundos y luego se reinicia (es Raspberry Pi con pantalla LCD externa).

La selección del componente proviene directamente de la herramienta TI WEBENCH. Puedes verlos en esquemas. El chip real utilizado es TPS563219. * 9 es el inductor Bourns SDR0805-3R3ML. C20 es C3216JB1A476M. C21 & C22 son GRM31CR61E106KA12L.

Este es mi esquema y diseño de tablero (2 capas, 1 oz de cobre, fabricado en Altium Designer). Debajo de todo el diseño hay un vaciado de cobre transparente conectado a GND, sin otros rastros. (S1 está aquí por diferentes motivos, no conectado al diseño del conmutador)

¿Qué podría estar mal? ¿Es en las corrientes pico que dibuja mi carga? ¿Está mal el diseño en alguna parte? ¿Estoy usando el chip equivocado? (No he intentado conectar la salida al osciloscopio antes de grabarlo).

    
pregunta tiho4597

1 respuesta

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Mi primer pensamiento es que la distancia C21 y C22 son de U14. El bucle de tierra para C21 y C22 también es innecesariamente grande. Agregue un condensador lo más cerca posible al U14 entre los pines 1 y 3.

El razonamiento detrás de esto es que para un convertidor reductor, la corriente a plena carga se ve como una ondulación en la entrada del convertidor. Cualquier inductancia parásita entre el IC del convertidor y el suavizado de entrada causará picos de voltaje en la entrada del convertidor. Estos picos de voltaje aumentarán a medida que aumenta la corriente de salida, y son peores para frecuencias de conmutación más altas. La entrada de voltaje Absoluto Máximo para U14 es solo de 19V.

También puedes intentar reducir el voltaje de entrada a 7 V o menos y probar eso como un experimento, si no puedes acercar un condensador a U14.

¡Buena suerte!

    
respondido por el Matthew

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