¿Por qué se está muriendo el controlador MOSFET en este circuito?

Madmanguruman y David Tweed probablemente estén en el camino correcto aquí.

Aquí hay un escenario:

Cuando el circuito se inicia, el FET síncrono (T2) estará encendido. Tiene que ser así porque no hay voltaje de polarización para la excitación del lado alto para T1, excepto a través de T2. Entonces, T2 absorbe corriente de la batería a través del inductor. Entonces finalmente T2 se apaga. No importa si T1 se enciende o no, el inductor descarga corriente a través de T1 (o su diodo de cuerpo). La corriente tiene que ir a algún lugar. Los SMPS son dispositivos de 1 cuadrante (casi siempre), por lo que el suministro de la computadora portátil no hunde nada. La corriente solo puede entrar en C5 y Vcc del IR2104, que tiene una tensión de alimentación máxima de 25 V. Auge.

Una diferencia obvia entre una carga resistiva y una batería es que en el arranque, la carga resistiva es cero y la batería obviamente no lo es; después de todo, es una fuente. Esto se denomina "carga precargada" y puede ser complicado sin alguna forma de control OR activo o pasivo.

No tiene ningún aislamiento entre su buck síncrono y la batería, por lo que si su PWM ordena un ciclo de trabajo bajo, su "T2" (realmente debería ser Q2 o U2, ya que T se usa generalmente para transformadores) estará encendido con un Amplio ciclo de trabajo y sumidero de corriente a través del inductor. Su dólar sincrónico puede comenzar a actuar como un impulso sincrónico, o incluso saturarse y acortar la batería. Como dijo "Some Hardware Guy", cuando la batería está conectada, es posible que vea algunas cosas interesantes en el pin 6.

Además, existen algunos controladores reductores inteligentes que pueden detectar la caída del interruptor del lado bajo y apagar todo si se detecta una corriente intensa. El IR2104 es un controlador de medio puente de lado alto/lado bajo, que puede usarse para conducir un dólar, claro, pero no es la mejor opción.

Pruebe con un diodo grande entre su dólar y la batería, y vea si el comportamiento cambia.

La nota de aplicación AN-978 tiene algunas notas sobre el dimensionamiento del capacitor de arranque C3 que pueden ser relevantes. Los ejemplos usan un valor considerablemente mayor que 0.1uf

Se supone que no debes conectar el pin Vcc del IR2104 directamente al lado de alto voltaje del circuito de salida. Entre otras cosas, este pin determina el voltaje de accionamiento aplicado a los FET de potencia, directamente, para el lado bajo y a través de la bomba de carga para el lado alto. (Consulte el diagrama de bloques funcional en la página 4 de la hoja de datos ). Si bien el suministro de su computadora portátil técnicamente no viola la especificación de voltaje máximo. para este pin, me pregunto si los picos que lo hacen se retroalimentan desde el inductor a través del transistor de lado alto (o su diodo de cuerpo).

Recomendaría regular Vcc a este chip a no más de +15V más o menos.

¿Por qué no tiene resistencias en sus puertas MOSFET? Prueba con 22 ohmios. Las puertas sonarán a frecuencias bastante altas y voltajes bastante altos, lo que generará una buena cantidad de interferencia de RF y calor MOSFET sin las resistencias. Los picos de llamada pueden ser de hasta el doble del voltaje de suministro, lo que probablemente supere algunos valores máximos de la hoja de datos.

Hay una condición que ocurre en las puertas lógicas CMOS donde un pico en la salida que supera el voltaje Vcc puede hacer que el MOSFET superior se atasque. Olvidé su nombre, pero si eso está sucediendo, explicaría exactamente lo que está sucediendo aquí.