降圧コンバータICが故障して破裂するのはなぜですか？
私は、PCBの12Vから5Vへの降圧コンバータの部分で高い（〜4％）故障率を経験している配備済み設計を持っています。回路での降圧コンバーターの役割は、12 V入力（接続された鉛蓄電池から）を5 Vに降圧し、それをバッテリー充電のためにUSB-Aレセプタクルに供給することです。 返品されるすべてのユニットは、同じ特性のブローアップ降圧コンバーターICを備えています。 このICは、Texas InstrumentsのTPS562200DDCTです（信頼できる製造元なので、私は聞きます） これがデータシートです。 故障したユニットの写真を次に示します。 概略図は次のとおりです。 ボードのそのセクションのPCBデザインファイルを以下に示します。 降圧コンバーターICの故障を分析する際、低バッテリー遮断回路は無視できると思います。回路のその部分は、バッテリーの電圧が11 Vを下回ると、基準電圧とローサイドパスFETを使用して、バッテリーの負端子を回路の他の部分から切り離します。 TPS562200DDCTには過電流保護が組み込まれているため、USBレセプタクルに接続されたデバイスの外部短絡は原因ではないと思われます。 7.3.4電流保護出力過電流制限（OCL）は、サイクルごとの谷検出制御回路を使用して実装されます。スイッチ電流は、オフ状態の間、ローサイドFETのドレインからソースへの電圧を測定することにより監視されます。この電圧はスイッチ電流に比例します。精度を向上させるために、電圧検出は温度補償されています。ハイサイドFETスイッチのオン時間中、スイッチ電流はVIN、VOUT、オン時間、および出力インダクタ値によって決定される線形レートで増加します。ローサイドFETスイッチのオン時間中、この電流は直線的に減少します。スイッチ電流の平均値は負荷電流IOUTです。監視されている電流がOCLレベルを超える場合、コンバータはローサイドFETをオンに維持し、電圧フィードバックループが1つを必要とする場合でも、新しいセットパルスの作成を遅らせます。現在のレベルがOCLレベル以下になるまで。後続のスイッチングサイクルでは、オン時間は固定値に設定され、電流は同じ方法で監視されます。過電流状態が連続したスイッチングサイクルに存在する場合、内部OCLしきい値が低いレベルに設定され、利用可能な出力電流が減少します。スイッチ電流が低いOCLしきい値を超えないスイッチングサイクルが発生すると、カウンターがリセットされ、OCLしきい値が高い値に戻ります。このタイプの過電流保護には、いくつかの重要な考慮事項があります。負荷電流は、ピーク間インダクタリップル電流の半分だけ過電流しきい値よりも高くなっています。また、電流が制限されている場合、要求される負荷電流がコンバータから利用可能な電流よりも高くなる可能性があるため、出力電圧は低下する傾向があります。これにより、出力電圧が低下する場合があります。VFB電圧がUVPしきい値電圧を下回ると、UVPコンパレータがそれを検出します。その後、デバイスはUVP遅延時間（通常14μs）後にシャットダウンし、しゃっくり時間（通常12 ms）後に再起動します。 だから、誰もこれがどのように起こったのか考えていますか？ 編集 TI WEBENCH Designerを使用して降圧コンバータのコンポーネント値と動作点を見つけるために使用したリファレンスデザインへのリンクは次のとおりです。https：//webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi ？ID = F18605EF5763ECE7 編集 ここでラボでいくつかの破壊テストを行ったところ、逆極性でバッテリーを接続した場合に降圧コンバーターがあった場所に非常に似た外観の溶融プラスチックの山があることを確認できます。バッテリーコネクタの選択により、偶発的な逆極性プラグインが発生する可能性が比較的高いため（たとえば、4％の確率->ウィンクウィンク）、これが、観察した障害の大部分の原因である可能性があります。