PCB着火,原因分析

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 楼主 | 2018-3-25 18:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 cuter1986 于 2018-3-26 09:27 编辑

先描述一下板子的大概情况。主电源由24V开关电源提供,备用电源是6s航模锂电池,前期测试了蛮久的,一直用的24V电源,220V接通瞬间,电路正常工作。昨晚加装锂电池时,对插头对插的瞬间,电源芯片(EUP3482,支持的最高输入电压为30V)被烧坏,而且是真正的起火了,电源芯片爆了,发出小声的“嘣”,把电源芯片焊下来之后,发现输入引脚铜皮直接被炸飞了。
芯片焊下之后,5V和地不再短路,3.3V和地依旧短路,估计单片机被烧坏了。

平时做小东西基本没考虑过各种保护,24V至5V DCDC输入端加了一个自恢复保险丝,1A的。
5V到地用了一个反接的5819(也没用个tvs),其他就没什么保护了。

还一个细节是,插入电池的时候,没有接通220V电源;电池对插了两次,第一次没有接液晶屏,电路没有烧。第二次是接了液晶屏,再对插电池,然后就看到小火苗了。

1、大家帮忙分析下着火的可能的原因。电池对插的瞬间有很大的电流?不会是对插瞬间有高压产生吧?
2、顺便普及点保护方面的知识,我这种小白设计的电路一出问题就把各部分全烧了…
3、针对这个问题,进行新设计时,应该怎么设计?比如,增加一个电压缓慢上升的电路?用光耦进行高低电压的隔离?
| 2018-3-25 19:34 | 显示全部楼层
上电瞬间开关电源的输入的MLCC电容与线路漏感谐振,导致EUP3482过压击穿。可以换内阻大点的电容或加ESD器件吸收过压。
 楼主 | 2018-3-25 22:53 | 显示全部楼层
gnaijnaoul 发表于 2018-3-25 19:34
上电瞬间开关电源的输入的MLCC电容与线路漏感谐振,导致EUP3482过压击穿。可以换内阻大点的电容或加ESD器件 ...

只用开关电源供电的时候,没遇到问题啊…尝试接电池的时候烧掉的,如果是开关电源导致的,问题应该早就出现了啊
 楼主 | 2018-3-30 10:20 | 显示全部楼层
没有人回复啊,我来自说自话吧。目前在EUP3482输入端加了大电容、24V TVS二极管,电路只焊了 电源部分和单片机。这两天反复插电,芯片还没有烧掉。主要操作有:
1、不接入220V,仅用电池供电,反复拔插,电压正常。电池拔插的时候会有电火花。
2、接入220V,再插入电池,反复拔插,电压正常。电池拔插的时候不再有电火花,应该是电压变化不大,所以不会有大电流放电现象。
3、电池接入的情况下,控制220V的通断,反复多次,电压正常。能够实现掉电自动切换电源的功能。

涉及到较高电压和电流,设计中的注意事项也多了许多。测量的时候,也一惊一乍的,测个电压,表笔接触测点的瞬间有时候也会有电火花。操作不当的话,有可能会把表笔头直接烧坏。
| 2018-3-30 14:12 | 显示全部楼层
把你电源部分截个图就明白了,文字太多,看的头大。
不清楚你220和电池是怎么接的。
| 2018-3-30 14:34 | 显示全部楼层
几十V的电源,要考虑各种滤波TVS,否则插拔时确实容易坏的。
如果是60V/72V的系统,更容易坏,100V耐压的芯片也会坏。
| 2018-3-30 16:28 | 显示全部楼层
上传接口电路图看看
| 2018-3-31 09:57 | 显示全部楼层
这个问题我不懂 但是如果你们项目失败或者转产  库存的项目余料 可以联系我啊 132  * 6707*7181
| 2018-3-31 10:41 | 显示全部楼层
不行的,看你元件功率大,散热不好
 楼主 | 2018-4-2 09:45 | 显示全部楼层
本帖最后由 cuter1986 于 2018-4-2 09:49 编辑

感谢后来几位留言的朋友,目前看来电路应该是没问题了。昨晚把电池、充电电路、控制电路全部接上,220V和电池同时启用,反复多次开关测试,都能够稳定工作。半小时以上的长时间工作也没问题,再长时间的还没测。
基本上可以认为这次PCB着火的主要原因就是没有加过压保护。

总结一下目前做的改动:
1、在DCDC电路输入端(也就是EUP3482输入端)增加了24V TVS管(单双向都试过,最后用的是单向的)
2、DCDC输入端增加一个100uF的滤波电解电容
3、为了保险起见,又在DCDC输出端,即5V电源处,增加了6.8V TVS管,手上正好有P6KE6.8A,所以就用了。再者,LDO用的AMS1117-3.3V,最大输入耐压是12V,钳位电压比5V高一些也没关系


后续如果发现是其他问题导致,我再来跟帖

| 2018-4-13 17:34 | 显示全部楼层
涉及充电的话也要谨慎,防止充电时发生爆炸,充电不均衡等问题
| 2018-4-27 11:44 | 显示全部楼层
电池内阻低,接入时初始电流大,弄个软启动电路了。
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