創(chuàng)業(yè)路上踩過的坑,往往比成功經(jīng)驗(yàn)更讓人刻骨銘心。
今天就從我們當(dāng)年的一次 "現(xiàn)場(chǎng)翻車" 事件說起,聊聊降壓DC-DC電路里續(xù)流二極管的選型門道——選對(duì)了順風(fēng)順?biāo)x錯(cuò)了可能當(dāng)場(chǎng)掉鏈子。
一、因二極管引發(fā)的演示危機(jī)
當(dāng)年我們給電動(dòng)車智能防盜器做現(xiàn)場(chǎng)演示,48V電動(dòng)車上一切正常,換了60V車型后,設(shè)備突然變得控制混亂。連夜排查才發(fā)現(xiàn),罪魁禍?zhǔn)资请娫葱“迳系睦m(xù)流肖特基二極管。
詳細(xì)過程見這篇文章:創(chuàng)業(yè)往事:給客戶做的演示樣機(jī)現(xiàn)場(chǎng)掉鏈子了我們用的SS24二極管,數(shù)據(jù)手冊(cè)明明白白寫著最大反向電壓40V。
在48V電壓下居然"超綱工作"沒出問題,本以為是僥幸,沒想到遇到60V車型就徹底歇菜。這就像讓承重50公斤的桌子硬扛100公斤,當(dāng)場(chǎng)塌房不奇怪。
二、續(xù)流二極管的工作波形
要做續(xù)流二極管的選型,先了解其工作波形。
DC-DC的原理圖:
續(xù)流二極管D2的正極接GND,負(fù)極接芯片MP4689的第5腳,也就是SW。SW是Switch開關(guān)的意思。
看芯片MP4689的內(nèi)部框圖,當(dāng)內(nèi)部MOS管打開導(dǎo)通時(shí),SW等于電源電壓VIN:
當(dāng)MOS管關(guān)閉時(shí),由外部續(xù)流二極管進(jìn)行續(xù)流,續(xù)流二極管負(fù)極的電壓比GND還低一個(gè)二極管壓降的電壓,即-Vf,只有負(fù)的零點(diǎn)幾伏,可以認(rèn)為約等于0V:
所以二極管的正極一直為0V,負(fù)極有時(shí)候等于Vin,有時(shí)候約等于0V。
因此二極管承受的反向電壓理論上最大為Vin。當(dāng)接48V的電動(dòng)車時(shí),Vin為48V左右;當(dāng)接60V的電動(dòng)車時(shí),Vin為60V左右。
三、續(xù)流二極管選型的3個(gè)核心參數(shù)
續(xù)流二極管是降壓DC-DC電路的 "安全閥",尤其在電動(dòng)車這類寬電壓場(chǎng)景,選型時(shí)這幾個(gè)參數(shù)必須盯死:
- 反向耐壓(VRRM):這是底線!必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大輸入電壓,還要留20%-30%的余量。比如60V系統(tǒng),至少得選80V以上的型號(hào),我們后來換用更高規(guī)格的二極管就是這個(gè)道理。
- 正向平均電流(I(AV)):根據(jù)電路最大工作電流選擇,確保二極管能長(zhǎng)期穩(wěn)定導(dǎo)通,避免過熱燒毀。
- 反向恢復(fù)時(shí)間:肖特基二極管的優(yōu)勢(shì)就是反向恢復(fù)快,適合高頻開關(guān)電路,能減少能量損耗,尤其在DC-DC這類高頻切換的場(chǎng)景里,別選錯(cuò)成普通整流二極管。
四、避坑指南:新手常犯的選型錯(cuò)誤
我們當(dāng)年踩的坑,其實(shí)很多新手也會(huì)遇到:
- 只看標(biāo)稱電壓,不留余量:設(shè)備標(biāo)稱48V,實(shí)際可能因電瓶波動(dòng)達(dá)到55V 以上,40V的二極管顯然扛不住。
- 忽視實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景:實(shí)驗(yàn)室測(cè)試用固定電壓沒問題,到了客戶現(xiàn)場(chǎng),不同車型、不同電瓶狀態(tài)可能出現(xiàn)各種電壓波動(dòng),必須按極端情況考慮。
- 盲目相信 "暫時(shí)能用":就像我們的SS24在48V下暫時(shí)能工作,這種"僥幸" 在批量生產(chǎn)后一定會(huì)變成大麻煩。
五、寫在最后
創(chuàng)業(yè)路上,硬件選型從來不是小事。一個(gè)幾毛錢的二極管,可能讓你錯(cuò)失訂單,甚至毀掉一個(gè)項(xiàng)目。如今再看當(dāng)年的經(jīng)歷,與其說敗給了客戶,不如說敗給了自己對(duì)細(xì)節(jié)的疏忽。