开关模式的DC/DC转换器的损坏几率有多高?

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在各种各样的电源转换器中,开关模式的DC/DC转换器的损坏几率是最高的,有时候有的问题甚至让人无从分析起问题到底出现在哪里。


前几天整理抽屉,发现了很久以前的一块客户的板子:


这个板子将我的思绪拉回到很久以前的一段日子,那时候,手机还是功能机的天下,市场上开始出现用普通干电池为手机充电的产品。据说这样的产品在日本市场买得最红火,其原因是日本的销售人员必须随时保持自己的手机处于工作状态,而手机电池一旦被耗尽,这样的产品就成了救命之物。由于干电池很便宜,这种充电器也很便宜,用完了就可以扔掉,因而销量巨大。


对于这种用了就扔的说法,我这个土包子是很难理解的,因为在我眼里一切物品都是资源,而日本人竟能将这样的产品用了就扔,实在是也太土豪了,但我至今也无法验证这一说法的真伪。


但无论这一说法是否属实,这样的产品成本低廉则是肯定的。像这块板子,其核心就是一块RT9261A的Boost芯片,它通过驱动外加的晶体管进行升压以提供手机需要的供电电压,成本确实很低廉,对于富有的日本人(大家都这么说)确实不算什么。


制作这块板子的是一家华东的客户,他们遇到了芯片常坏的问题,但找不出原因来,所以把几块板子寄到了深圳让我查找问题。我的做法很简单,在看了原理图以后就接好电源线,将示波器的端子连接在开关节点和芯片地上,将示波器工作模式设定在Normal模式,调好触发电平,打开电源,然后对着电源地线一刀下去,咔嚓一声(从图上还可以看到整齐的切口),示波器被触发,记录下了高于芯片耐压的波形数据,再把波形发给客户,说明原因,对我来说的问题就这样被处理完了。


我为什么会对电源地线动刀呢?这是由于客户巧妙地将充电器和手机之间的地回路当作了电池供电的地回路,一旦手机被拿走,充电器的供电回路就中断了,DC/DC得不到供电,自然会停止工作。但是,客户没有想到没有地回路的DC/DC中的电感储能将无处可去,它们只好变成高电压去将DC/DC器件击穿了。由于输出电容的存在和断电时间的随机性,RT9261A被损坏的几率是不确定的,所以,虽然这一设计有问题,但并不会每一次断电都能将器件损坏。

转换器

2014年,电源网曾经做过一个活动,他们将采用ACOTTM控制架构的DC/DC电源芯片RT7295C样品免费送给网友使用,其中有一个网友就将此芯片用来给3节串联的锂离子电池充电了,但是他发现了一个问题:当电源电压低于电池电压的时候,芯片RT7295C就会坏掉。这是为什么呢?我当时曾经尝试着在网上回答了这一问题,但我并没有明确指出造成损坏的原因是什么而是指出了一些可能性:上桥体二极管损坏,Boost工作模式。

对于DC/DC为什么会损坏,其实各种不同的情况下会有不同的答案,有时候所遇到的问题确实是很烦人的,我在已经发表过的文章中也对一些状况做了分析,但这远远不能覆盖所有的状况。

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