48W开关电源炸管问题如何解决（有偿解决问题）

woniu888

有一个家电控制板，上面有一个12V/4A的开关电源，最近在产线上出现了2例电源炸机，比较严重的是起火了，能看到明火。
拿回来发现MOS管、取样电阻全部烧了，而且电路板都烧穿了。

这个方案我们累计出货了7万个左右，之前有20个左右不良（不包括SMT产线上的），主要现象是无输出，但是没有严重炸机的情况；
后面调整了RCD吸收和G极驱动参数，又做了7000个板，有2例炸机。

一，工作条件
1，客户装整机，烧录程序后通电带载（约20W）测试，1分钟后炸机；
2，工作电压：国内市电。

二，已发现的问题以及其他描述
1，目前这种炸机问题的不良率2/7000（出货7000个，2例不良）；
2，测试PCBA的时候，每批货里面会有十几个输出异常的（输出只有3V），更换CJ431后问题解决，这个问题一直没解决。
3，在这之前，这个方案之前已经出过7万个，有20例左右售后，售后回来的板子经测试发现以前的VDS电压过高（230V输入、带4A负载的时候约590V），随后加重了RCD吸收、调整了MOS驱动电路（原来的1N4148搞反了，R18也没接，现在加上了）。
调整过参数后的原理图如图所示。这个方案做了几个样机，老化了10天，随后批量做货7000个，最后出现2个炸机。
4，目前整个电路只用到了1个保险丝（250V/10A），因为后级带了一个大负载（1600W）。这个地方设计也不合理，应该弄两个保险丝，电源部分的保险丝功率太大了，导致没有起到作用。
5，坏机的保险丝、整流桥、变压器都未烧坏。低压部分未短路。
6，目前的过流点太高，220V的时候约8A。需要加大3个取样电阻。
群里大神们多，请大家帮忙看看，多谢！

qwe2231695

出厂前全部老化24小时就行咯

rainbow

Vds没超，确认下CS引脚负压，及GATE引脚的上升/下降沿时间。

rainbow

另外，FB引脚，我们习惯上把电容放到IC引脚位置，电阻在光耦那边，电阻不应该大于100R。

烧成这样，应该是高温状态下，持续了2秒左右的拉弧。

PCB的Layout发一下请大家一起帮忙分析分析吧。

lb0857

又做了7000个板，有2例炸机。  这样就不好查找了吧

xly

7000个只有2个不良这个品控可以了。
最好是全部满载老化后，再来看7000个是不是只有2个不良。

woniu888

感谢各位的回复

woniu888

rainbow 发表于 2024-1-8 15:57
另外，FB引脚，我们习惯上把电容放到IC引脚位置，电阻在光耦那边，电阻不应该大于100R。

烧成这样，应该是 ...
(引用自4楼)

谢谢陈工，等下整理下资料。

woniu888

xly 发表于 2024-1-8 16:08
7000个只有2个不良这个品控可以了。
最好是全部满载老化后，再来看7000个是不是只有2个不良。 ...
(引用自6楼)

但是起火了，而且是明火，这个要命

woniu888

rainbow 发表于 2024-1-8 15:53
Vds没超，确认下CS引脚负压，及GATE引脚的上升/下降沿时间。
(引用自3楼)

陈工，你好。这个是mos管G极的波形。

rainbow

woniu888 发表于 2024-1-8 17:28
陈工，你好。这个是mos管G极的波形。
(引用自10楼)

这个MOS的开关速度有点慢了，这个功率的电源，我们一般调整上升时间约300nS，下降时间约100-150nS。
MOS的温度应该不低，好处是EMI比较好。

测量下IC-CS引脚上电压（用不测了，你装个102的电容应该是错的），CS引脚电容用100pF。

另外：看你写的过流点设定肯定是有问题的，一般是1.3-1.5x的最大额定电流，所以8A肯定是不合理的，建议调整一下。1.5x左右足够了。

woniu888

rainbow 发表于 2024-1-8 18:17
这个MOS的开关速度有点慢了，这个功率的电源，我们一般调整上升时间约300nS，下降时间约100-150nS。
MOS ...
(引用自11楼)

带4A的负载，MOS的最高温度62度。
过流保护设置确实有问题，目前在调整。
那个电容是芯朋微原厂推荐的参数，我再和原厂FAE确认下。

lnso

woniu888 发表于 2024-1-8 16:23
但是起火了，而且是明火，这个要命
(引用自9楼)

这个出货不会被起诉吗？人生安全哦

WUWEWU

保险丝用3.15安的大保险，最好是带石英砂灭弧陶瓷封装的那种，芯片供电串个稳压管到p型三极管增加一路防反馈失效的辅助控制，电流取样电阻用大功率的线绕电阻，阻值增大一点增大过流保护灵敏度

rainbow

WUWEWU 发表于 2024-1-9 01:24
保险丝用3.15安的大保险，最好是带石英砂灭弧陶瓷封装的那种，芯片供电串个稳压管到p型三极管增加一路防反 ...
(引用自14楼)

这种烧坏的情况我模拟出来一次，烧的时候电流真的没多大，1A的保险也烧不断。

ibmx311

不就12伏4安吗，使用线性电源不就完了，没有炸的危险电路清晰明了，结构简单干练，性能朴实无华。一个几十瓦的电源，最重要的是都使用220供电，没事纠结啥呢。几十瓦的线性电源，按标准结构做，使用两三个npn的功率管并联，压差也就不到2伏，加上200克的散热器根本不热只是体积稍大点，但优点同样突出。如果能有批量使用新日铁的硅钢片，变压器的体积起码能小1/3.如果按复杂点的结构采用mos管做有源分流方案使用两只功率mos除了妥妥的一倍功率储备，性能也能很不错。实话说，每当我看到别人炸管都会发自内心的幸灾乐祸。

CK345

1、电源既然炸鸡最大的问题是你没有保护住，也就是你CS保护没有设计好，你滤波电容C7偏大；
2、Q5电源电源应力和SOA工作区是否超了；

woniu888

CK345 发表于 2024-1-9 16:40
1、电源既然炸鸡最大的问题是你没有保护住，也就是你CS保护没有设计好，你滤波电容C7偏大；
2、Q5电源电源 ...
(引用自17楼)

收到，谢谢回复。这个电容确实偏大，目前正在测试100pF。

zzsczz

woniu888 发表于 2024-1-10 16:52
收到，谢谢回复。这个电容确实偏大，目前正在测试100pF。
(引用自18楼)

U1是啥？

woniu888

zzsczz 发表于 2024-2-7 20:33
U1是啥？
(引用自19楼)

芯朋微的PN170A。官网查不到的。好像是特供料。