PCB着火，原因分析

只看该作者 · 2018-3-25 18:58

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？

只看该作者 · 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器件吸收过压。

只看该作者 · 2018-3-25 22:53

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

只看该作者 · 2018-3-30 10:20

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。

只看该作者 · 2018-3-30 14:12

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。

2万 · 2018-3-30 14:34

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。

只看该作者 · 2018-3-30 16:28

上传接口电路图看看

只看该作者 · 2018-3-31 09:57

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

只看该作者 · 2018-3-31 10:41

不行的，看你元件功率大，散热不好

只看该作者 · 2018-4-2 09:45

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