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LM5176制作5-30V輸出50A可調(diào)電源

一直想做一個(gè)適用的可調(diào)電源，偶然中在ti的網(wǎng)址閑逛，發(fā)現(xiàn)有一款標(biāo)稱效率97％以上的升降壓IC：lm5176
以前沒(méi)做過(guò)升降壓的電路，感覺(jué)如果做個(gè)實(shí)驗(yàn)電源，那么前級(jí)可以隨便用一個(gè)10---50V電壓，后級(jí)就能輸出穩(wěn)定的，我想要的電壓。這樣就可以做個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)電源了。
說(shuō)做就做了。先淘寶買了10片LM5176，12塊一片。PCB先按官方的PDF畫了個(gè)基本版，先把功能、波形整出來(lái)再慢慢完善。
在畫板子的同時(shí)，畫了一周的時(shí)間反復(fù)的看PDF文件，每個(gè)引腳的功能、如何計(jì)算外圍零件、如何使用官方的設(shè)計(jì)表格。
按我自己的要求，先做個(gè)10V---46V輸入的。這個(gè)輸入范圍是1—3節(jié)串聯(lián)鉛酸電池的電壓范圍。剛好家里也有電瓶車上拆下的6只電瓶，利用上就可以有個(gè)純凈、穩(wěn)定的直流輸入源了。
輸出設(shè)定為14.8V輸出。選這個(gè)電壓只是測(cè)試升降壓功能。也能給我的電池充電，裝上可調(diào)電阻就可以在5---30V之間隨意調(diào)節(jié)了。
有朋友可能會(huì)問(wèn)：既然都5---30V可調(diào)了，干嗎不做到0-30V可調(diào)？
我只能說(shuō)我手太新了，還沒(méi)想到如何做到0V起調(diào)。當(dāng)然，這顆芯片是支持從0.8V起調(diào)的，但到0.8V的時(shí)候我估計(jì)反饋環(huán)路就不是那么容易調(diào)的了。因?yàn)樯戏謮弘娮璧闹到咏?歐姆，這并不利于環(huán)路的穩(wěn)定。如果做成5V起調(diào)我倒是有把握的。
先挖個(gè)坑，LM5176文件稍晚些時(shí)候上傳，（地方偏僻，網(wǎng)絡(luò)不大好。）方便大家?guī)臀倚拚闹胁徽_的地方。

全部回復(fù)(37)
正序查看
倒序查看
2020-10-27 23:10

https://www.ti.com.cn/product/cn/LM5176   

這網(wǎng)址有ti的芯片資料，和設(shè)計(jì)軟件：

計(jì)算工具名稱：LM5176 Design Calculator
文件名稱和大?。篠NVC208.ZIP (3362 KB)

大家看著下載哦。我這里網(wǎng)絡(luò)不好，ti經(jīng)常連不上，今晚也是折騰很久都沒(méi)下載下來(lái)。


這個(gè)工具挺好用的，輸入各種參數(shù)，就能直接計(jì)算出外圍的零件。

但是，有個(gè)坑，容我后面再講。

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2020-10-28 18:18
@tanb006
https://www.ti.com.cn/product/cn/LM5176  這網(wǎng)址有ti的芯片資料，和設(shè)計(jì)軟件：計(jì)算工具名稱：LM5176DesignCalculator文件名稱和大?。篠NVC208.ZIP(3362KB)

/upload/community/2020/10/28/1603879994-93973.pdf


文件部分是中文的，計(jì)算和具體功能描述都是英文。


接昨天的內(nèi)容：

第一版PCB很簡(jiǎn)陋，不貼出來(lái)了，各部分均參照官網(wǎng)原理圖。詳細(xì)到每一個(gè)零件我都能給你具體型號(hào)，但是，PCB真沒(méi)有，原因你懂得。
我就參照官網(wǎng)原理圖講講我調(diào)試的過(guò)程吧。
板子回來(lái)，興奮鴨，裝上了所有貼片零件、MOS只裝了四顆（原本設(shè)計(jì)是四個(gè)臂各兩顆），電容前后各裝了一顆，電感按計(jì)算的結(jié)果，裝了顆用PQ3525、0.1*1000根利茲線繞四匝、開氣隙電感量為2.7微亨的電感。設(shè)計(jì)的頻率是在100K。
輸入用實(shí)驗(yàn)電源限流0.1A，電壓10V輸入測(cè)試。
很順利，一次通電并沒(méi)短路，我的要求很低，不短路就是個(gè)好的開始。測(cè)試輸出電壓為15.2V，跟我計(jì)算的差不多，或許零件精度不夠，精度可以再搞。先測(cè)各個(gè)點(diǎn)的波形，和電壓。
四個(gè)臂有兩路是懸浮驅(qū)動(dòng)的，芯片設(shè)計(jì)的很巧妙，使用泵電源，一只0.22微法電容和一只4148就能穩(wěn)定的提供電源了。原始參數(shù)是要求1A的二極管，我并沒(méi)有這么高速度的二極管。也并不想裝一顆SMB的管子，太占地方了。我喜歡小體積的東東。于是就用了4148，正向持續(xù)電流可以達(dá)到0.3A，我估計(jì)也足夠了。特別是4148的速度，比手上的任何二極管都要快，而且耐壓也在75V以上。實(shí)際我用自己的耐壓測(cè)試儀測(cè)過(guò)各種封裝的二極管，基本都在100V以上，手頭上這種玻璃封裝圓柱體的4148耐壓在120V的。
這樣兩臂用四個(gè)零件就完成了供電，還真是佩服----集成度真高。如果讓我做外圍，我肯定是一個(gè)反激，輸出兩組隔離電壓分別供電兩個(gè)臂的驅(qū)動(dòng)電路，再用MIC4452去驅(qū)動(dòng)兩顆并聯(lián)的100多A的MOS。


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2020-10-28 18:32
@tanb006
/upload/community/2020/10/28/1603879994-93973.pdf文件部分是中文的，計(jì)算和具體功能描述都是英文。接昨天的內(nèi)容：第一版PCB很簡(jiǎn)陋，不貼出來(lái)了，各部分均參照官網(wǎng)原理圖。詳細(xì)到每一個(gè)零件我都能給你具體型號(hào)，但是，PCB真沒(méi)有，原因你懂得。我就參照官網(wǎng)原理圖講講我調(diào)試的過(guò)程吧。板子回來(lái)，興奮鴨，裝上了所有貼片零件、MOS只裝了四顆（原本設(shè)計(jì)是四個(gè)臂各兩顆），電容前后各裝了一顆，電感按計(jì)算的結(jié)果，裝了顆用PQ3525、0.1*1000根利茲線繞四匝、開氣隙電感量為2.7微亨的電感。設(shè)計(jì)的頻率是在100K。輸入用實(shí)驗(yàn)電源限流0.1A，電壓10V輸入測(cè)試。很順利，一次通電并沒(méi)短路，我的要求很低，不短路就是個(gè)好的開始。測(cè)試輸出電壓為15.2V，跟我計(jì)算的差不多，或許零件精度不夠，精度可以再搞。先測(cè)各個(gè)點(diǎn)的波形，和電壓。四個(gè)臂有兩路是懸浮驅(qū)動(dòng)的，芯片設(shè)計(jì)的很巧妙，使用泵電源，一只0.22微法電容和一只4148就能穩(wěn)定的提供電源了。原始參數(shù)是要求1A的二極管，我并沒(méi)有這么高速度的二極管。也并不想裝一顆SMB的管子，太占地方了。我喜歡小體積的東東。于是就用了4148，正向持續(xù)電流可以達(dá)到0.3A，我估計(jì)也足夠了。特別是4148的速度，比手上的任何二極管都要快，而且耐壓也在75V以上。實(shí)際我用自己的耐壓測(cè)試儀測(cè)過(guò)各種封裝的二極管，基本都在100V以上，手頭上這種玻璃封裝圓柱體的4148耐壓在120V的。這樣兩臂用四個(gè)零件就完成了供電，還真是佩服----集成度真高。如果讓我做外圍，我肯定是一個(gè)反激，輸出兩組隔離電壓分別供電兩個(gè)臂的驅(qū)動(dòng)電路，再用MIC4452去驅(qū)動(dòng)兩顆并聯(lián)的100多A的MOS。
曾經(jīng)我還懷疑這芯片能不能直接驅(qū)動(dòng)4顆浮地的MOS，結(jié)果是我多慮了。輸出的驅(qū)動(dòng)波形上升沿只有75納秒，下降沿100納秒。如果不裝管子，上升沿是25納秒以內(nèi)。
閑話說(shuō)的有點(diǎn)多，測(cè)完各個(gè)點(diǎn)的波形，對(duì)比PDF中的波形看，基本上是正確的。第一天就這么結(jié)束，我喜歡在一個(gè)好的結(jié)果中入眠。至于能不能帶載、高低壓輸入能不能穩(wěn)定輸出，我已經(jīng)放下了好奇的心，畢竟好奇害死貓。瞌睡大于一切。
次日接著測(cè)試，輸入電壓依然是10V，輸出15V多，不敢貿(mào)然輸入30-40V的電壓，擔(dān)心PCB布局問(wèn)題導(dǎo)致的尖峰太高毀了芯片。測(cè)量各個(gè)MOS的波形的時(shí)候，擔(dān)心的事情還是發(fā)生了。
在測(cè)試懸浮驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)臂的時(shí)候，芯片突然工作失常，沒(méi)了輸出。查出是BOOT引腳對(duì)地?fù)舸?。懷疑自己的板子有?wèn)題或者零件問(wèn)題，查遍了外圍也沒(méi)啥零件損壞。于是12塊就這么沒(méi)了。
熱風(fēng)槍吹下，再裝一片新的，顯微鏡下觀察每一個(gè)引腳都焊接可靠沒(méi)有連錫，接著上電，輸出很OK。于是把第一次損壞的原因歸結(jié)為意外。但即便是意外，也是有原因的，錯(cuò)就錯(cuò)在我偷懶了。沒(méi)去找原因。
接著測(cè)試各個(gè)點(diǎn)的波形，和PDF中的波形對(duì)比，以確認(rèn)自己的板子、原理、實(shí)物都沒(méi)錯(cuò)，之后才敢加點(diǎn)負(fù)載測(cè)試。波形比對(duì)快完成的時(shí)候，那個(gè)“意外”又出現(xiàn)了。莫名的壞了。
這搞的我蒙圈幾層。。。。。。。。
難道芯片是假的？水貨？殘次品？反復(fù)對(duì)比原理圖和實(shí)物確定都OK的。于是帶著一大堆疑惑去ti論壇搜索故障原因。

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2020-10-28 19:38
@tanb006
曾經(jīng)我還懷疑這芯片能不能直接驅(qū)動(dòng)4顆浮地的MOS，結(jié)果是我多慮了。輸出的驅(qū)動(dòng)波形上升沿只有75納秒，下降沿100納秒。如果不裝管子，上升沿是25納秒以內(nèi)。閑話說(shuō)的有點(diǎn)多，測(cè)完各個(gè)點(diǎn)的波形，對(duì)比PDF中的波形看，基本上是正確的。第一天就這么結(jié)束，我喜歡在一個(gè)好的結(jié)果中入眠。至于能不能帶載、高低壓輸入能不能穩(wěn)定輸出，我已經(jīng)放下了好奇的心，畢竟好奇害死貓。瞌睡大于一切。次日接著測(cè)試，輸入電壓依然是10V，輸出15V多，不敢貿(mào)然輸入30-40V的電壓，擔(dān)心PCB布局問(wèn)題導(dǎo)致的尖峰太高毀了芯片。測(cè)量各個(gè)MOS的波形的時(shí)候，擔(dān)心的事情還是發(fā)生了。在測(cè)試懸浮驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)臂的時(shí)候，芯片突然工作失常，沒(méi)了輸出。查出是BOOT引腳對(duì)地?fù)舸岩勺约旱陌遄佑袉?wèn)題或者零件問(wèn)題，查遍了外圍也沒(méi)啥零件損壞。于是12塊就這么沒(méi)了。熱風(fēng)槍吹下，再裝一片新的，顯微鏡下觀察每一個(gè)引腳都焊接可靠沒(méi)有連錫，接著上電，輸出很OK。于是把第一次損壞的原因歸結(jié)為意外。但即便是意外，也是有原因的，錯(cuò)就錯(cuò)在我偷懶了。沒(méi)去找原因。接著測(cè)試各個(gè)點(diǎn)的波形，和PDF中的波形對(duì)比，以確認(rèn)自己的板子、原理、實(shí)物都沒(méi)錯(cuò)，之后才敢加點(diǎn)負(fù)載測(cè)試。波形比對(duì)快完成的時(shí)候，那個(gè)“意外”又出現(xiàn)了。莫名的壞了。這搞的我蒙圈幾層。。。。。。。。難道芯片是假的？水貨？殘次品？反復(fù)對(duì)比原理圖和實(shí)物確定都OK的。于是帶著一大堆疑惑去ti論壇搜索故障原因。

發(fā)兩個(gè)原理圖：





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2020-10-29 23:23
@tanb006
發(fā)兩個(gè)原理圖：[圖片][圖片]
然而，TI論壇也是沒(méi)人說(shuō)到重點(diǎn)。
有幾個(gè)類似情況，莫名掛了，找不到原因。也有不工作的，工作失常的，但都沒(méi)有給出具體解決辦法和查找故障的思路。
既然芯片冷門，咱就涼開水泡茶，慢慢來(lái)。

回憶前一天的測(cè)試情況，查找損壞的真因。兩次損壞都是boot對(duì)地短路。

我的示波器是電池供電的，不存在與市電相連的問(wèn)題。板子供電是實(shí)驗(yàn)電源，也不存在超范圍供電擊穿。

想了大半天，問(wèn)題點(diǎn)還是歸結(jié)到了我的示波器上。

難道是沒(méi)接地，靜電擊穿？總得試試看，于是給示波器插上電源線，板子也換了新的芯片，查外圍都OK，無(wú)零件損壞。

再次上電，測(cè)試一切正常。反復(fù)多次重復(fù)昨天的測(cè)試，示波器夾子加在SW端，探頭測(cè)試boot端，怎么測(cè)試都沒(méi)問(wèn)題，沒(méi)有再次損壞。

本著認(rèn)真的原則，想重現(xiàn)損壞的過(guò)程，看看是否跟我的判斷一致。

再扔12塊錢也能學(xué)到點(diǎn)東西，劃算。

拔了示波器電源線，用示波器內(nèi)置電池供電測(cè)量，開始幾次也沒(méi)問(wèn)題。

中間間隔個(gè)把小時(shí)，忙別的事情了，再回來(lái)測(cè)試boot的波形，一碰就掛了。

沒(méi)有火花，直接沒(méi)輸出。

也沒(méi)有任何外圍零件損壞，芯片其他引腳和功能都正常，斷電測(cè)量BOOT對(duì)地電阻，真的短路了。

看來(lái)真的是靜電引起的芯片損壞，感慨老外芯片保護(hù)功能之強(qiáng)大，僅僅壞了一個(gè)功能，其他各引腳的邏輯和電壓都很正常。

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2020-10-31 23:19
@tanb006
然而，TI論壇也是沒(méi)人說(shuō)到重點(diǎn)。有幾個(gè)類似情況，莫名掛了，找不到原因。也有不工作的，工作失常的，但都沒(méi)有給出具體解決辦法和查找故障的思路。既然芯片冷門，咱就涼開水泡茶，慢慢來(lái)?；貞浨耙惶斓臏y(cè)試情況，查找損壞的真因。兩次損壞都是boot對(duì)地短路。我的示波器是電池供電的，不存在與市電相連的問(wèn)題。板子供電是實(shí)驗(yàn)電源，也不存在超范圍供電擊穿。想了大半天，問(wèn)題點(diǎn)還是歸結(jié)到了我的示波器上。難道是沒(méi)接地，靜電擊穿？總得試試看，于是給示波器插上電源線，板子也換了新的芯片，查外圍都OK，無(wú)零件損壞。再次上電，測(cè)試一切正常。反復(fù)多次重復(fù)昨天的測(cè)試，示波器夾子加在SW端，探頭測(cè)試boot端，怎么測(cè)試都沒(méi)問(wèn)題，沒(méi)有再次損壞。本著認(rèn)真的原則，想重現(xiàn)損壞的過(guò)程，看看是否跟我的判斷一致。再扔12塊錢也能學(xué)到點(diǎn)東西，劃算。拔了示波器電源線，用示波器內(nèi)置電池供電測(cè)量，開始幾次也沒(méi)問(wèn)題。中間間隔個(gè)把小時(shí)，忙別的事情了，再回來(lái)測(cè)試boot的波形，一碰就掛了。沒(méi)有火花，直接沒(méi)輸出。也沒(méi)有任何外圍零件損壞，芯片其他引腳和功能都正常，斷電測(cè)量BOOT對(duì)地電阻，真的短路了。看來(lái)真的是靜電引起的芯片損壞，感慨老外芯片保護(hù)功能之強(qiáng)大，僅僅壞了一個(gè)功能，其他各引腳的邏輯和電壓都很正常。

好事多磨，繼續(xù)搞起測(cè)試。

有了前次的經(jīng)驗(yàn)，示波器在以后的應(yīng)用中都乖乖的找根地線接大地。

輸入電壓從10—18V測(cè)試，都很OK。

當(dāng)然都是空載測(cè)試，只有一只1K的假負(fù)載電阻。

輸入電壓連續(xù)變化，輸出也是很穩(wěn)定的。

接入電子負(fù)載，加一點(diǎn)點(diǎn)電流，再看波形都跟PDF中一致，開始有點(diǎn)小興奮了，樂(lè)極生悲就這樣又來(lái)一次。
輸入18V，輸出15.2V，負(fù)載電流加到1A的時(shí)候，效率是95％。加到3A效率下降到90％，
但波形正常。再加到4A是86—87％。蜜汁疑惑。。。。。。。。。。。規(guī)格書里給的是能輸出幾十A的，這才。。。。。
算了，睡一覺(jué)醒來(lái)再想問(wèn)題。

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2020-11-02 23:31
@tanb006
好事多磨，繼續(xù)搞起測(cè)試。有了前次的經(jīng)驗(yàn)，示波器在以后的應(yīng)用中都乖乖的找根地線接大地。輸入電壓從10—18V測(cè)試，都很OK。當(dāng)然都是空載測(cè)試，只有一只1K的假負(fù)載電阻。輸入電壓連續(xù)變化，輸出也是很穩(wěn)定的。接入電子負(fù)載，加一點(diǎn)點(diǎn)電流，再看波形都跟PDF中一致，開始有點(diǎn)小興奮了，樂(lè)極生悲就這樣又來(lái)一次。輸入18V，輸出15.2V，負(fù)載電流加到1A的時(shí)候，效率是95％。加到3A效率下降到90％，但波形正常。再加到4A是86—87％。蜜汁疑惑。。。。。。。。。。。規(guī)格書里給的是能輸出幾十A的，這才。。。。。算了，睡一覺(jué)醒來(lái)再想問(wèn)題。

開工，測(cè)試，找效率下降的原因。

電流直接上到4A，用熱成像儀觀察板子上哪些零件溫度高。

懷疑的對(duì)象是MOS和電感，也有電容。

熱機(jī)10分鐘后熱成像顯示MOS溫度最高，為50—60度左右（具體溫度記不清，不能瞎寫，但就在這范圍內(nèi)，四個(gè)臂的溫度是不同的。）

MOS是IRF3710，100V  57A  23毫歐。

選這顆是為了安全，100V耐壓，遠(yuǎn)超芯片的極限電壓60V。

所以前幾次損壞的也僅僅是芯片。

看來(lái)內(nèi)阻太大，換管子。家里還有做電動(dòng)車控制器剩下的NCE8580，85V  80A  8.5毫歐。

這下效率應(yīng)該能上去了吧，嘿嘿，裝機(jī)測(cè)試效率。

果然，4A負(fù)載下效率穩(wěn)定在91--92％之間，但距離標(biāo)稱的最高效率95％還有很遠(yuǎn)的路要折騰。

對(duì)比和查看實(shí)物波形，發(fā)現(xiàn)無(wú)論驅(qū)動(dòng)低端MOS還是驅(qū)動(dòng)高端MOS，驅(qū)動(dòng)VGS都很低。

低端MOS的驅(qū)動(dòng)用的是芯片供電8V，驅(qū)動(dòng)高端MOS用的是泵電源，VGS峰峰值是7.2—7.5V。

這個(gè)固有的設(shè)計(jì)限制了MOS的選用。

普通MOS在8V以上才能達(dá)到完全打開的階段，或許這是效率上不去的主因。

網(wǎng)上搜了大半天，找到NCE85H21C  85V  210A   4毫歐  220封裝 。

能用國(guó)產(chǎn)的我絕不買進(jìn)口零件。

這顆MOS看曲線圖，VGS在6V的時(shí)候可以完全導(dǎo)通，電流達(dá)到100A以上。

正適合我需求。兩顆并聯(lián)只有2毫歐內(nèi)阻，能滿足我需求就是好寶貝！

淘寶價(jià)3.5一顆入手30顆。


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hylylx
LV.9
9
2020-11-03 08:40
熱淚盈眶前來(lái)頂帖，正需要呢
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2020-11-03 22:30
@tanb006
開工，測(cè)試，找效率下降的原因。電流直接上到4A，用熱成像儀觀察板子上哪些零件溫度高。懷疑的對(duì)象是MOS和電感，也有電容。熱機(jī)10分鐘后熱成像顯示MOS溫度最高，為50—60度左右（具體溫度記不清，不能瞎寫，但就在這范圍內(nèi)，四個(gè)臂的溫度是不同的。）MOS是IRF3710，100V 57A 23毫歐。選這顆是為了安全，100V耐壓，遠(yuǎn)超芯片的極限電壓60V。所以前幾次損壞的也僅僅是芯片?？磥?lái)內(nèi)阻太大，換管子。家里還有做電動(dòng)車控制器剩下的NCE8580，85V 80A 8.5毫歐。這下效率應(yīng)該能上去了吧，嘿嘿，裝機(jī)測(cè)試效率。果然，4A負(fù)載下效率穩(wěn)定在91--92％之間，但距離標(biāo)稱的最高效率95％還有很遠(yuǎn)的路要折騰。對(duì)比和查看實(shí)物波形，發(fā)現(xiàn)無(wú)論驅(qū)動(dòng)低端MOS還是驅(qū)動(dòng)高端MOS，驅(qū)動(dòng)VGS都很低。低端MOS的驅(qū)動(dòng)用的是芯片供電8V，驅(qū)動(dòng)高端MOS用的是泵電源，VGS峰峰值是7.2—7.5V。這個(gè)固有的設(shè)計(jì)限制了MOS的選用。普通MOS在8V以上才能達(dá)到完全打開的階段，或許這是效率上不去的主因。網(wǎng)上搜了大半天，找到NCE85H21C 85V 210A 4毫歐 220封裝。能用國(guó)產(chǎn)的我絕不買進(jìn)口零件。這顆MOS看曲線圖，VGS在6V的時(shí)候可以完全導(dǎo)通，電流達(dá)到100A以上。正適合我需求。兩顆并聯(lián)只有2毫歐內(nèi)阻，能滿足我需求就是好寶貝！淘寶價(jià)3.5一顆入手30顆。

開始畫第二版PCB,

在前一版的基礎(chǔ)上8顆MOS并排裝在一只散熱片上，做好絕緣措施。

芯片放在MOS前面，MOS后面是輸入電容、大電感、輸出電容。

PCB底部是過(guò)流保護(hù)和電流檢測(cè)電阻。其他零件都在頂層。

整個(gè)板子尺寸大約10*8厘米。高不超過(guò)5厘米。

電流檢測(cè)部分信號(hào)走線按照官方PDF說(shuō)明，用差分走線引入芯片。在

板子打樣期間，特意用電橋從一堆0805電阻里挑出來(lái)十幾顆阻值盡量一致的100歐姆電阻做差分信號(hào)輸入用。

制作了散熱片、鉆孔、攻絲。選了幾十顆內(nèi)阻基本一致的電解。

又做了一個(gè)DC-DC反激小電源，用來(lái)驅(qū)動(dòng)12V風(fēng)機(jī)，準(zhǔn)備在滿功率的時(shí)候能有合適的散熱。

DC-DC反激小電源是之前就畫好的小板，原本是小模塊的設(shè)計(jì)方案，重繞一個(gè)變壓器就直接拿來(lái)用了。

調(diào)試好小電源和風(fēng)機(jī)，靜等第二版PCB的到來(lái)。

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2020-11-03 22:31
@hylylx
熱淚盈眶前來(lái)頂帖，正需要呢
多謝捧場(chǎng)，我會(huì)持續(xù)更新整個(gè)制作過(guò)程和走過(guò)的坑。
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2020-11-04 21:46
@tanb006
開始畫第二版PCB,在前一版的基礎(chǔ)上8顆MOS并排裝在一只散熱片上，做好絕緣措施。芯片放在MOS前面，MOS后面是輸入電容、大電感、輸出電容。PCB底部是過(guò)流保護(hù)和電流檢測(cè)電阻。其他零件都在頂層。整個(gè)板子尺寸大約10*8厘米。高不超過(guò)5厘米。電流檢測(cè)部分信號(hào)走線按照官方PDF說(shuō)明，用差分走線引入芯片。在板子打樣期間，特意用電橋從一堆0805電阻里挑出來(lái)十幾顆阻值盡量一致的100歐姆電阻做差分信號(hào)輸入用。制作了散熱片、鉆孔、攻絲。選了幾十顆內(nèi)阻基本一致的電解。又做了一個(gè)DC-DC反激小電源，用來(lái)驅(qū)動(dòng)12V風(fēng)機(jī)，準(zhǔn)備在滿功率的時(shí)候能有合適的散熱。DC-DC反激小電源是之前就畫好的小板，原本是小模塊的設(shè)計(jì)方案，重繞一個(gè)變壓器就直接拿來(lái)用了。調(diào)試好小電源和風(fēng)機(jī)，靜等第二版PCB的到來(lái)。
新版PCB到，焊接好外圍零件和MOS、電感，加了前后各一個(gè)電解，準(zhǔn)備測(cè)試波形。
如果波形OK，那就裝上所有零件開始加載。
一陣忙碌后，上12V，輸出15.2V  1A，各部分波形正常。
VGS波形也直上直下，沒(méi)有出現(xiàn)米勒平臺(tái)。驅(qū)動(dòng)電阻是5.1歐姆0805。
看來(lái)可以裝上所有零件了。
裝電容，背面加錫，裝散熱片。
8顆MOS，兩顆一組并聯(lián)，沒(méi)用市面上灰白色的那種矽膠片，太厚，0.4mm。
用20mm寬的金色高溫膠帶在散熱片上貼一條。膠帶厚度0.1mm。
厚度對(duì)于熱傳導(dǎo)是很致命的。貼好膠帶，MOS背面略涂一層薄薄的導(dǎo)熱硅脂。
能多薄就多薄。涂好放在膠帶上正確的位置，用7字型壓板壓緊每一顆MOS。
事實(shí)證明這樣的散熱效果是在絕緣的前提下非常理想的了。
后期熱成像的圖像顯示溫度和散熱片只相差了5攝氏度。

組裝完成后接好電子負(fù)載和可調(diào)電源，示波器接好在電感前后和輸出端。
上電，輸出OK。慢慢加載，波形如PDF中變化一致。
加載到15.2V5A，老化10分鐘，用熱成像觀看有無(wú)發(fā)熱異常。
通常有故障、或者設(shè)計(jì)缺陷的時(shí)候，在這樣輕載的時(shí)候都會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱異常的零件。
巡視一圈，一切正常。MOS溫度35度。環(huán)境溫度30度。
板子上溫度最高的是主芯片，55度。
個(gè)人猜想是因?yàn)樾酒瑑?nèi)部包含了強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)電路。
驅(qū)動(dòng)8顆100多A的MOS依然是那么從容。
繼續(xù)加載10A---20A---30A。一切正常。
30A的時(shí)候，電壓依然堅(jiān)挺在15.2V。
輸入12V41A。整體效率超過(guò)92％。
看來(lái)電路還是有改進(jìn)的余地。
這時(shí)候測(cè)量溫度，八顆MOS由于在同一塊散熱片上，溫差并不明顯，均在65—68度。
有個(gè)50毫米的12V0.2A小風(fēng)扇吹著。電感就在散熱片后面，溫度55度，估計(jì)是被散熱片烤的。電容幾乎沒(méi)溫升，都是環(huán)境熱輻射導(dǎo)致電容溫度在33—38度。
距離散熱片近的更熱一些。
主芯片依然是55度沒(méi)變化。
一切都向好的方向發(fā)展，看起來(lái)很順利的時(shí)候通常都會(huì)有個(gè)坑在等著。
未完待續(xù)
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2020-11-05 17:30
@hylylx
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2020-11-05 22:21
@tanb006
新版PCB到，焊接好外圍零件和MOS、電感，加了前后各一個(gè)電解，準(zhǔn)備測(cè)試波形。如果波形OK，那就裝上所有零件開始加載。一陣忙碌后，上12V，輸出15.2V 1A，各部分波形正常。VGS波形也直上直下，沒(méi)有出現(xiàn)米勒平臺(tái)。驅(qū)動(dòng)電阻是5.1歐姆0805?？磥?lái)可以裝上所有零件了。裝電容，背面加錫，裝散熱片。8顆MOS，兩顆一組并聯(lián)，沒(méi)用市面上灰白色的那種矽膠片，太厚，0.4mm。用20mm寬的金色高溫膠帶在散熱片上貼一條。膠帶厚度0.1mm。厚度對(duì)于熱傳導(dǎo)是很致命的。貼好膠帶，MOS背面略涂一層薄薄的導(dǎo)熱硅脂。能多薄就多薄。涂好放在膠帶上正確的位置，用7字型壓板壓緊每一顆MOS。事實(shí)證明這樣的散熱效果是在絕緣的前提下非常理想的了。后期熱成像的圖像顯示溫度和散熱片只相差了5攝氏度。組裝完成后接好電子負(fù)載和可調(diào)電源，示波器接好在電感前后和輸出端。上電，輸出OK。慢慢加載，波形如PDF中變化一致。加載到15.2V5A，老化10分鐘，用熱成像觀看有無(wú)發(fā)熱異常。通常有故障、或者設(shè)計(jì)缺陷的時(shí)候，在這樣輕載的時(shí)候都會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱異常的零件。巡視一圈，一切正常。MOS溫度35度。環(huán)境溫度30度。板子上溫度最高的是主芯片，55度。個(gè)人猜想是因?yàn)樾酒瑑?nèi)部包含了強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)8顆100多A的MOS依然是那么從容。繼續(xù)加載10A---20A---30A。一切正常。30A的時(shí)候，電壓依然堅(jiān)挺在15.2V。輸入12V41A。整體效率超過(guò)92％?？磥?lái)電路還是有改進(jìn)的余地。這時(shí)候測(cè)量溫度，八顆MOS由于在同一塊散熱片上，溫差并不明顯，均在65—68度。有個(gè)50毫米的12V0.2A小風(fēng)扇吹著。電感就在散熱片后面，溫度55度，估計(jì)是被散熱片烤的。電容幾乎沒(méi)溫升，都是環(huán)境熱輻射導(dǎo)致電容溫度在33—38度。距離散熱片近的更熱一些。主芯片依然是55度沒(méi)變化。一切都向好的方向發(fā)展，看起來(lái)很順利的時(shí)候通常都會(huì)有個(gè)坑在等著。未完待續(xù)
因?yàn)檫@個(gè)拓?fù)涫巧祲航Y(jié)構(gòu)，所以看看升壓沒(méi)問(wèn)題，就調(diào)高了輸入電壓，一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)。
負(fù)載15.2V 電流固定在10A。
輸入在接近14V的時(shí)候，輸出電壓抖了一下，電感前后的波形有了變化。
檢測(cè)四個(gè)臂都有了波形。之前升壓的時(shí)候只有兩個(gè)臂是有波形的。
證明了主芯片進(jìn)入了升降壓的混合模式。
繼續(xù)調(diào)高輸入電壓，當(dāng)達(dá)到18V時(shí)，進(jìn)入了降壓模式。
帶載10A的情況下，電感波形很干凈，沒(méi)有畸變。
繼續(xù)提高輸入電壓，當(dāng)加到25V時(shí)出現(xiàn)了異響，電感波形混亂，正要保存波形的時(shí)候芯片掛了。
瞬間沒(méi)有輸出。輸入沒(méi)有短路，電流在10毫安附近。
斷電測(cè)量芯片的各個(gè)腳對(duì)地電阻，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)短路，再次上電12V，輸出正常。
剛剛的異常情況讓我瞬間懵了，芯片正常，零件正常，25V異響？12V卻正常？
再試一次，大不了再燒幾十塊錢的事。
這次負(fù)載調(diào)到1A，輸入限流到2A。
輸入電壓慢慢上升，跟上一次一樣，在14---18V進(jìn)入混合狀態(tài)，18V以后變?yōu)榧兘祲耗Ｊ健?br /> 到25V還是吱一聲保護(hù)了。
故障了，沒(méi)有任何零件損壞，只能有兩個(gè)可能：
1. 芯片保護(hù)了。
2. 外圍零件有問(wèn)題。

首先芯片是可以工作在60V的。PDF是這么說(shuō)的，至少也能在55V工作。
在25V出現(xiàn)問(wèn)題明顯不是保護(hù)。
我的保護(hù)電壓范圍也設(shè)置在10—55V,輸入電壓檢測(cè)引腳的電壓在范圍內(nèi)，并沒(méi)有因輸入電壓過(guò)高而保護(hù)。
所以芯片保護(hù)的說(shuō)法不成立，至少不是過(guò)壓保護(hù)。
其次第二點(diǎn)，實(shí)際測(cè)量外圍無(wú)損壞零件，這又讓思維陷入怪圈。
反復(fù)閱讀PDF幾個(gè)小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)了一行小字：
在關(guān)于C-SLOPE 的計(jì)算公式下面有一句話的說(shuō)明：
A smaller slope capacitor results in larger slope signal which is better for
noise immunity in the transition region (VIN~VOUT)
翻譯了下，大意是這個(gè)斜坡補(bǔ)償電容越大，整個(gè)輸入輸出的電壓范圍內(nèi)會(huì)越穩(wěn)定，
這只是我的理解，可能并非原意。這個(gè)電容計(jì)算的是470P，實(shí)際安裝的是220P的。
因?yàn)?20P能還原電感上的電流波形。而470P就失去了波形的尖峰，變成略軟的三角波了。
在220P的時(shí)候，各處波形都非常OK。
自以為三角波很正，沒(méi)雜波就OK了。沒(méi)想到坑在這里。

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2020-11-05 22:25
@ymyangyong
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頂帖必回。

碼字真的難啊。只能每天擠一點(diǎn)點(diǎn)了。辛苦版主持續(xù)關(guān)注。

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2020-11-05 22:41
@tanb006
頂帖必回。碼字真的難啊。只能每天擠一點(diǎn)點(diǎn)了。辛苦版主持續(xù)關(guān)注。
頂一個(gè)，焊接的實(shí)物來(lái)一個(gè)嘛
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2020-11-06 23:18
@tanb006
因?yàn)檫@個(gè)拓?fù)涫巧祲航Y(jié)構(gòu)，所以看看升壓沒(méi)問(wèn)題，就調(diào)高了輸入電壓，一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)。負(fù)載15.2V電流固定在10A。輸入在接近14V的時(shí)候，輸出電壓抖了一下，電感前后的波形有了變化。檢測(cè)四個(gè)臂都有了波形。之前升壓的時(shí)候只有兩個(gè)臂是有波形的。證明了主芯片進(jìn)入了升降壓的混合模式。繼續(xù)調(diào)高輸入電壓，當(dāng)達(dá)到18V時(shí)，進(jìn)入了降壓模式。帶載10A的情況下，電感波形很干凈，沒(méi)有畸變。繼續(xù)提高輸入電壓，當(dāng)加到25V時(shí)出現(xiàn)了異響，電感波形混亂，正要保存波形的時(shí)候芯片掛了。瞬間沒(méi)有輸出。輸入沒(méi)有短路，電流在10毫安附近。斷電測(cè)量芯片的各個(gè)腳對(duì)地電阻，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)短路，再次上電12V，輸出正常。剛剛的異常情況讓我瞬間懵了，芯片正常，零件正常，25V異響？12V卻正常？再試一次，大不了再燒幾十塊錢的事。這次負(fù)載調(diào)到1A，輸入限流到2A。輸入電壓慢慢上升，跟上一次一樣，在14---18V進(jìn)入混合狀態(tài)，18V以后變?yōu)榧兘祲耗Ｊ?。?5V還是吱一聲保護(hù)了。故障了，沒(méi)有任何零件損壞，只能有兩個(gè)可能：1.芯片保護(hù)了。2.外圍零件有問(wèn)題。首先芯片是可以工作在60V的。PDF是這么說(shuō)的，至少也能在55V工作。在25V出現(xiàn)問(wèn)題明顯不是保護(hù)。我的保護(hù)電壓范圍也設(shè)置在10—55V,輸入電壓檢測(cè)引腳的電壓在范圍內(nèi)，并沒(méi)有因輸入電壓過(guò)高而保護(hù)。所以芯片保護(hù)的說(shuō)法不成立，至少不是過(guò)壓保護(hù)。其次第二點(diǎn)，實(shí)際測(cè)量外圍無(wú)損壞零件，這又讓思維陷入怪圈。反復(fù)閱讀PDF幾個(gè)小時(shí)后，發(fā)現(xiàn)了一行小字：在關(guān)于C-SLOPE的計(jì)算公式下面有一句話的說(shuō)明：Asmallerslopecapacitorresultsinlargerslopesignalwhichisbetterfornoiseimmunityinthetransitionregion(VIN~VOUT)翻譯了下，大意是這個(gè)斜坡補(bǔ)償電容越大，整個(gè)輸入輸出的電壓范圍內(nèi)會(huì)越穩(wěn)定，這只是我的理解，可能并非原意。這個(gè)電容計(jì)算的是470P，實(shí)際安裝的是220P的。因?yàn)?20P能還原電感上的電流波形。而470P就失去了波形的尖峰，變成略軟的三角波了。在220P的時(shí)候，各處波形都非常OK。自以為三角波很正，沒(méi)雜波就OK了。沒(méi)想到坑在這里。
換上470P的電容，再次測(cè)試，果然正常了。
從10—35V輸入都正常，看來(lái)是這個(gè)電容的問(wèn)題。
測(cè)量C-SLOPE電容上的波形，三角波在小的時(shí)候?yàn)V的像貓耳朵一樣。
電流30A的時(shí)候波形正常了。是個(gè)三角形，看的到角。
繼續(xù)加大輸入電壓，38V就異響了，但是沒(méi)停機(jī)。
估計(jì)這個(gè)電容還需要加大？以改善輸入輸出的穩(wěn)定性？
看PDF里的公式，這個(gè)電容的確和輸入電壓的范圍有關(guān)，但計(jì)算很復(fù)雜。
這個(gè)表格也只能參考。于是秉持自己動(dòng)手豐衣足食的精神，一點(diǎn)點(diǎn)的改動(dòng)C-SLOPE。
不斷的加貼39P的電容，最終得到的值是在10---55V輸入范圍內(nèi)正常工作的電容量為680P。
雖然在輕載的時(shí)候波形不再是三角波，但無(wú)所謂。
看來(lái)芯片對(duì)電流的檢測(cè)是很寬容的。
至此，整個(gè)輸入范圍和輸出都能滿足我的要求。
也測(cè)試過(guò)50A輸出，MOS的溫度達(dá)到了85攝氏度。
經(jīng)過(guò)細(xì)節(jié)的多次改動(dòng)，整機(jī)效率達(dá)到了最高94％以上。
效率最低的時(shí)候是在最高電壓輸入的時(shí)候，52V輸入，15.2V輸出，50A。
效率只有92％以上。
四個(gè)臂中，降壓時(shí)，輸入的第一組MOS最熱。
這組MOS由電容泵供電驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)VGS電壓是6.5V—7V。
想再通過(guò)增加MOS并聯(lián)的方式來(lái)提高效率恐怕是行不通的。
主芯片已經(jīng)很累了，驅(qū)動(dòng)8顆大電流MOS需要很大力氣的。
下一版我打算改為專用芯片+隔離變壓器驅(qū)動(dòng)，讓主芯片能降低一些溫度，工作會(huì)更可靠一些。
輸入和輸出電壓電流都用差分放大后給單片機(jī)做個(gè)顯示功能。
散熱片用熱管，面板用PCB畫一個(gè)打樣，外殼用個(gè)淘寶上購(gòu)買的小型電腦機(jī)箱就OK了。
理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。想的太美又掉坑里了。下回再說(shuō)是什么坑。

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2020-11-06 23:20
@zhiyiyunmeng
頂一個(gè)，焊接的實(shí)物來(lái)一個(gè)嘛

原設(shè)計(jì)賣了。所以很難貼圖上來(lái)。

原因大家都懂得，我會(huì)抽空再做一個(gè)簡(jiǎn)化版的留下來(lái)自己用。

后續(xù)會(huì)有制作簡(jiǎn)化版的實(shí)物圖。

鑒于某些原因，上面兩張?jiān)韴D也是刪除了很多內(nèi)容的，只保留了基礎(chǔ)功能。

希望能理解。

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2020-11-18 19:26
@tanb006
換上470P的電容，再次測(cè)試，果然正常了。從10—35V輸入都正常，看來(lái)是這個(gè)電容的問(wèn)題。測(cè)量C-SLOPE電容上的波形，三角波在小的時(shí)候?yàn)V的像貓耳朵一樣。電流30A的時(shí)候波形正常了。是個(gè)三角形，看的到角。繼續(xù)加大輸入電壓，38V就異響了，但是沒(méi)停機(jī)。估計(jì)這個(gè)電容還需要加大？以改善輸入輸出的穩(wěn)定性？看PDF里的公式，這個(gè)電容的確和輸入電壓的范圍有關(guān)，但計(jì)算很復(fù)雜。這個(gè)表格也只能參考。于是秉持自己動(dòng)手豐衣足食的精神，一點(diǎn)點(diǎn)的改動(dòng)C-SLOPE。不斷的加貼39P的電容，最終得到的值是在10---55V輸入范圍內(nèi)正常工作的電容量為680P。雖然在輕載的時(shí)候波形不再是三角波，但無(wú)所謂。看來(lái)芯片對(duì)電流的檢測(cè)是很寬容的。至此，整個(gè)輸入范圍和輸出都能滿足我的要求。也測(cè)試過(guò)50A輸出，MOS的溫度達(dá)到了85攝氏度。經(jīng)過(guò)細(xì)節(jié)的多次改動(dòng)，整機(jī)效率達(dá)到了最高94％以上。效率最低的時(shí)候是在最高電壓輸入的時(shí)候，52V輸入，15.2V輸出，50A。效率只有92％以上。四個(gè)臂中，降壓時(shí)，輸入的第一組MOS最熱。這組MOS由電容泵供電驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)VGS電壓是6.5V—7V。想再通過(guò)增加MOS并聯(lián)的方式來(lái)提高效率恐怕是行不通的。主芯片已經(jīng)很累了，驅(qū)動(dòng)8顆大電流MOS需要很大力氣的。下一版我打算改為專用芯片+隔離變壓器驅(qū)動(dòng)，讓主芯片能降低一些溫度，工作會(huì)更可靠一些。輸入和輸出電壓電流都用差分放大后給單片機(jī)做個(gè)顯示功能。散熱片用熱管，面板用PCB畫一個(gè)打樣，外殼用個(gè)淘寶上購(gòu)買的小型電腦機(jī)箱就OK了。理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。想的太美又掉坑里了。下回再說(shuō)是什么坑。
新的PCB到了。
杜絕了前面發(fā)現(xiàn)的那些問(wèn)題。風(fēng)道和散熱片也有了優(yōu)化。
焊接過(guò)程略過(guò)，裝機(jī)后用電子負(fù)載測(cè)試OK。
輸出調(diào)為14.8V，然后關(guān)機(jī)。在負(fù)載上接入一只12V20AH電瓶。
再開機(jī)，神奇的事情發(fā)生了，我的輸入可調(diào)電源冒煙了。
30V5A的線性可調(diào)電源。怎么會(huì)冒煙？好郁悶。
但很明顯是在我開機(jī)瞬間，電源冒煙了。
還好我有四臺(tái)3005電源，平時(shí)可并可串，應(yīng)用靈活。
節(jié)省時(shí)間換一臺(tái)再試，瞬間又掛一臺(tái)可調(diào)電源。
雖然損失兩臺(tái)電源，但問(wèn)題點(diǎn)就很明顯了，出在板子上。
煩人的板子啊，不管了，先冷靜下，換個(gè)事情做作先。
找來(lái)一堆很少用到的三極管，把電源修好先。
電源拆開發(fā)現(xiàn)是輸出部分過(guò)壓了。
輸出電容掛了，輸出上的其他小零件也掛了幾個(gè)，但整個(gè)輔助電路和顯示控制部分完好。
換好電容，反復(fù)測(cè)試OK，兩臺(tái)可調(diào)修復(fù)完畢。一個(gè)下午就這樣過(guò)去了。
晚上靜下心來(lái)想問(wèn)題的來(lái)由：
損壞兩臺(tái)電源，肯定是板子出問(wèn)題了。
一步步反推，接電池之后連損兩塊電源，而之前各種測(cè)試都很OK。
問(wèn)題在電池上？難道不能接容性負(fù)載？之前測(cè)試都是用電子負(fù)載的。
電池、容性負(fù)載、為啥電源壞了？被高壓損壞？我的DC-DC產(chǎn)生的高壓？？？
說(shuō)出來(lái)我自己都不信。疑惑啊，來(lái)反推一次原理圖：
當(dāng)輸出接入電池的時(shí)候，各MOS都處于關(guān)閉狀態(tài)，電感上無(wú)電流，輸入處咋會(huì)產(chǎn)生高壓？
當(dāng)開始上電的時(shí)候會(huì)進(jìn)入軟啟動(dòng)，脈寬是逐漸打開的，電感中電流并不大。
但是，突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：剛開始的時(shí)候，由于脈寬逐漸打開，SW2上就沒(méi)有多少電壓。
SW2處的電壓是低于電池電壓的。此時(shí)Q7Q8打開了，電池的電倒灌進(jìn)來(lái)。。。。。。
然后逆向升壓了。。。升了。。。了。。。
唉，被電池打敗了。

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2020-11-19 21:16
@tanb006
新的PCB到了。杜絕了前面發(fā)現(xiàn)的那些問(wèn)題。風(fēng)道和散熱片也有了優(yōu)化。焊接過(guò)程略過(guò)，裝機(jī)后用電子負(fù)載測(cè)試OK。輸出調(diào)為14.8V，然后關(guān)機(jī)。在負(fù)載上接入一只12V20AH電瓶。再開機(jī)，神奇的事情發(fā)生了，我的輸入可調(diào)電源冒煙了。30V5A的線性可調(diào)電源。怎么會(huì)冒煙？好郁悶。但很明顯是在我開機(jī)瞬間，電源冒煙了。還好我有四臺(tái)3005電源，平時(shí)可并可串，應(yīng)用靈活。節(jié)省時(shí)間換一臺(tái)再試，瞬間又掛一臺(tái)可調(diào)電源。雖然損失兩臺(tái)電源，但問(wèn)題點(diǎn)就很明顯了，出在板子上。煩人的板子啊，不管了，先冷靜下，換個(gè)事情做作先。找來(lái)一堆很少用到的三極管，把電源修好先。電源拆開發(fā)現(xiàn)是輸出部分過(guò)壓了。輸出電容掛了，輸出上的其他小零件也掛了幾個(gè)，但整個(gè)輔助電路和顯示控制部分完好。換好電容，反復(fù)測(cè)試OK，兩臺(tái)可調(diào)修復(fù)完畢。一個(gè)下午就這樣過(guò)去了。晚上靜下心來(lái)想問(wèn)題的來(lái)由：損壞兩臺(tái)電源，肯定是板子出問(wèn)題了。一步步反推，接電池之后連損兩塊電源，而之前各種測(cè)試都很OK。問(wèn)題在電池上？難道不能接容性負(fù)載？之前測(cè)試都是用電子負(fù)載的。電池、容性負(fù)載、為啥電源壞了？被高壓損壞？我的DC-DC產(chǎn)生的高壓？？？說(shuō)出來(lái)我自己都不信。疑惑啊，來(lái)反推一次原理圖：當(dāng)輸出接入電池的時(shí)候，各MOS都處于關(guān)閉狀態(tài)，電感上無(wú)電流，輸入處咋會(huì)產(chǎn)生高壓？當(dāng)開始上電的時(shí)候會(huì)進(jìn)入軟啟動(dòng)，脈寬是逐漸打開的，電感中電流并不大。但是，突然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：剛開始的時(shí)候，由于脈寬逐漸打開，SW2上就沒(méi)有多少電壓。SW2處的電壓是低于電池電壓的。此時(shí)Q7Q8打開了，電池的電倒灌進(jìn)來(lái)。。。。。。然后逆向升壓了。。。升了。。。了。。。唉，被電池打敗了。
接著有了預(yù)防方案，在輸入端串入一只6A10二極管，掛上示波器看輸入的電壓是怎么變化的。
上電瞬間，的確是反向升壓了，無(wú)論輸入電壓是低還是高，都是升壓。
電壓會(huì)疊加在輸入電壓上，造成我的可調(diào)電源損壞。
咋辦捏，想想吧，辦法總是有的。
輸出的Q7Q8兩顆MOS更換成二極管，不就一勞永逸了？
嗯，犧牲點(diǎn)效率把。去掉MOS，去掉驅(qū)動(dòng)電路。
換上60A45V220封裝的肖特基，理論上杜絕了逆向升壓。
實(shí)際還得試試才知道。二極管在高溫時(shí)候的漏電流還是不小的。
再次試機(jī)，非常理想。沒(méi)倒灌。電池負(fù)載正在充電。
測(cè)試的時(shí)候，限流電阻用的0.020歐姆，因此輸出電流只有2A多。
輸入電壓可以隨意在10—50V之間調(diào)整。
至此，整個(gè)電源調(diào)試完畢，也只能用二極管替換Q7Q8了。
效率下降很多，但升降壓功能是完美實(shí)現(xiàn)了。
目前正在畫下一版。恢復(fù)Q7Q8,提高性能，但在初始幾秒的時(shí)候會(huì)屏蔽掉Q7Q8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

這樣在初始的幾秒，MOS當(dāng)二極管用，實(shí)際上并沒(méi)有多少損耗。

主要的作用是防止負(fù)載為電池的時(shí)候，逆向電流形成升壓，導(dǎo)致輸入部分損壞。

幾秒后，再接通驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，PCB上也給Q7Q8并了一只60A45V肖特基。
用于防止突然大電流沖擊。MOS的體二極管速度可遠(yuǎn)不及肖特基。
這樣處理后就兼顧了效率和安全性。
畫板子好慢，一點(diǎn)點(diǎn)尺寸都需要推擠。大家需要等個(gè)把月了。
畫好后再來(lái)跟大家分享。到時(shí)候公布PCB。

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dy-Mkbt3LwQ
LV.1
21
2020-11-26 10:55
@tanb006
接著有了預(yù)防方案，在輸入端串入一只6A10二極管，掛上示波器看輸入的電壓是怎么變化的。上電瞬間，的確是反向升壓了，無(wú)論輸入電壓是低還是高，都是升壓。電壓會(huì)疊加在輸入電壓上，造成我的可調(diào)電源損壞。咋辦捏，想想吧，辦法總是有的。輸出的Q7Q8兩顆MOS更換成二極管，不就一勞永逸了？嗯，犧牲點(diǎn)效率把。去掉MOS，去掉驅(qū)動(dòng)電路。換上60A45V220封裝的肖特基，理論上杜絕了逆向升壓。實(shí)際還得試試才知道。二極管在高溫時(shí)候的漏電流還是不小的。再次試機(jī)，非常理想。沒(méi)倒灌。電池負(fù)載正在充電。測(cè)試的時(shí)候，限流電阻用的0.020歐姆，因此輸出電流只有2A多。輸入電壓可以隨意在10—50V之間調(diào)整。至此，整個(gè)電源調(diào)試完畢，也只能用二極管替換Q7Q8了。效率下降很多，但升降壓功能是完美實(shí)現(xiàn)了。目前正在畫下一版?；謴?fù)Q7Q8,提高性能，但在初始幾秒的時(shí)候會(huì)屏蔽掉Q7Q8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這樣在初始的幾秒，MOS當(dāng)二極管用，實(shí)際上并沒(méi)有多少損耗。主要的作用是防止負(fù)載為電池的時(shí)候，逆向電流形成升壓，導(dǎo)致輸入部分損壞。幾秒后，再接通驅(qū)動(dòng)。當(dāng)然，PCB上也給Q7Q8并了一只60A45V肖特基。用于防止突然大電流沖擊。MOS的體二極管速度可遠(yuǎn)不及肖特基。這樣處理后就兼顧了效率和安全性。畫板子好慢，一點(diǎn)點(diǎn)尺寸都需要推擠。大家需要等個(gè)把月了。畫好后再來(lái)跟大家分享。到時(shí)候公布PCB。
頂一個(gè)，非常贊！有個(gè)地方?jīng)]看明白  “恢復(fù)Q7Q8,提高性能，但在初始幾秒的時(shí)候會(huì)屏蔽掉Q7Q8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

這樣在初始的幾秒，MOS當(dāng)二極管用，實(shí)際上并沒(méi)有多少損耗。

主要的作用是防止負(fù)載為電池的時(shí)候，逆向電流形成升壓，導(dǎo)致輸入部分損壞。

幾秒后，再接通驅(qū)動(dòng)。" 這個(gè)怎么實(shí)現(xiàn)??？
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2020-11-26 11:12
@dy-Mkbt3LwQ
頂一個(gè)，非常贊！有個(gè)地方?jīng)]看明白 “恢復(fù)Q7Q8,提高性能，但在初始幾秒的時(shí)候會(huì)屏蔽掉Q7Q8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。這樣在初始的幾秒，MOS當(dāng)二極管用，實(shí)際上并沒(méi)有多少損耗。主要的作用是防止負(fù)載為電池的時(shí)候，逆向電流形成升壓，導(dǎo)致輸入部分損壞。幾秒后，再接通驅(qū)動(dòng)。"這個(gè)怎么實(shí)現(xiàn)?。?/span>

最簡(jiǎn)單的辦法就是用一個(gè)三極管、一個(gè)穩(wěn)壓二極管、一個(gè)電容。

當(dāng)電容上的電壓高于穩(wěn)壓管的時(shí)候，擊穿穩(wěn)壓管，三極管導(dǎo)通。

這樣就可以用電容的充電時(shí)間來(lái)延時(shí)。

三極管可以去控制光耦、小型繼電器或者模擬開關(guān)電路。

這樣就可以在一段時(shí)間內(nèi)切斷MOS管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

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Mv_vM
LV.1
23
2021-01-15 14:56

樓主你好，我用LM5176做的 一個(gè)輸入8-25V輸出 12V的電源板，板子大小不大，5*7cm，希望功率越大越好，不加散熱器，測(cè)試發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題：

1.空載功耗都比較大達(dá)到了有幾十個(gè)毫安，這個(gè)是正常的嗎

2.當(dāng)我升高輸入電壓時(shí)，電感叫聲越來(lái)越大，到18V時(shí)，此時(shí)空載電壓不能穩(wěn)定到12V（此時(shí)輸出12.6V），但是這個(gè)狀態(tài)加上負(fù)載能工作

3.當(dāng)輸入電壓為19V時(shí)，輸出電壓為13.08V，此時(shí)電感不叫，功耗此時(shí)顯示為0，這個(gè)可能是什么原因?qū)е碌哪兀?

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cpu51
LV.5
24
2021-01-15 16:35

用了這個(gè)混合模塊，他們做到了0-7000V的電壓調(diào)整，而且是0V起調(diào)，說(shuō)是線性電源，懂的大神科普一下。我準(zhǔn)備買一個(gè)，加上觸摸屏，做個(gè)0-60V的玩玩。

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2021-01-16 08:34
@Mv_vM
樓主你好，我用LM5176做的一個(gè)輸入8-25V輸出12V的電源板，板子大小不大，5*7cm，希望功率越大越好，不加散熱器，測(cè)試發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題：1.空載功耗都比較大達(dá)到了有幾十個(gè)毫安，這個(gè)是正常的嗎2.當(dāng)我升高輸入電壓時(shí)，電感叫聲越來(lái)越大，到18V時(shí)，此時(shí)空載電壓不能穩(wěn)定到12V（此時(shí)輸出12.6V），但是這個(gè)狀態(tài)加上負(fù)載能工作3.當(dāng)輸入電壓為19V時(shí)，輸出電壓為13.08V，此時(shí)電感不叫，功耗此時(shí)顯示為0，這個(gè)可能是什么原因?qū)е碌哪?？[圖片]

第一個(gè)問(wèn)題，空載功耗很正常。芯片空載的時(shí)候都有大約50度的溫度，這個(gè)是正常的。

第二和第三個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是同一個(gè)原因，就是芯片工作在升降壓的混合模式了?？梢宰屑?xì)調(diào)整電流采樣的走線，一定要差分形式，和斜坡補(bǔ)償電容來(lái)減輕這個(gè)情況。

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dy-MVGfwCPY
LV.1
26
2021-03-13 21:33
@tanb006
第一個(gè)問(wèn)題，空載功耗很正常。芯片空載的時(shí)候都有大約50度的溫度，這個(gè)是正常的。第二和第三個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是同一個(gè)原因，就是芯片工作在升降壓的混合模式了?？梢宰屑?xì)調(diào)整電流采樣的走線，一定要差分形式，和斜坡補(bǔ)償電容來(lái)減輕這個(gè)情況。

樓主你好，我在用lm5176設(shè)計(jì)buck。

測(cè)試中發(fā)現(xiàn)當(dāng)電流過(guò)大時(shí)，輸出電壓就開始跳動(dòng)，SW1的占空比直接從30%降到2~3%，波形更像階躍，請(qǐng)問(wèn)可能是哪里出現(xiàn)問(wèn)題呢。

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dy-h7FhMUkX
LV.1
27
2021-07-08 08:40
@Mv_vM
樓主你好，我用LM5176做的一個(gè)輸入8-25V輸出12V的電源板，板子大小不大，5*7cm，希望功率越大越好，不加散熱器，測(cè)試發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題：1.空載功耗都比較大達(dá)到了有幾十個(gè)毫安，這個(gè)是正常的嗎2.當(dāng)我升高輸入電壓時(shí)，電感叫聲越來(lái)越大，到18V時(shí)，此時(shí)空載電壓不能穩(wěn)定到12V（此時(shí)輸出12.6V），但是這個(gè)狀態(tài)加上負(fù)載能工作3.當(dāng)輸入電壓為19V時(shí)，輸出電壓為13.08V，此時(shí)電感不叫，功耗此時(shí)顯示為0，這個(gè)可能是什么原因?qū)е碌哪兀縖圖片]

你好！第一個(gè)問(wèn)題空載功耗大 有解決？還是就是正常的。我目前也是輸入24V輸出12V  空載時(shí)輸入電流有40MA 這個(gè)是正常的？

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dy-h7FhMUkX
LV.1
28
2021-07-08 11:09

版主你好！文章很好。想問(wèn)一下關(guān)于LM5176的靜態(tài)功耗多少電流算正常。這個(gè)靜態(tài)功耗有方法優(yōu)化？謝謝！

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dy-h7FhMUkX
LV.1
29
2021-07-09 11:12
@tanb006
第一個(gè)問(wèn)題，空載功耗很正常。芯片空載的時(shí)候都有大約50度的溫度，這個(gè)是正常的。第二和第三個(gè)問(wèn)題應(yīng)該是同一個(gè)原因，就是芯片工作在升降壓的混合模式了?？梢宰屑?xì)調(diào)整電流采樣的走線，一定要差分形式，和斜坡補(bǔ)償電容來(lái)減輕這個(gè)情況。

版主你好！文章很好。想問(wèn)一下關(guān)于LM5176的靜態(tài)功耗多少電流算正常。這個(gè)靜態(tài)功耗有方法優(yōu)化？謝謝！

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30
2021-09-15 14:51
@Mv_vM
樓主你好，我用LM5176做的一個(gè)輸入8-25V輸出12V的電源板，板子大小不大，5*7cm，希望功率越大越好，不加散熱器，測(cè)試發(fā)現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題：1.空載功耗都比較大達(dá)到了有幾十個(gè)毫安，這個(gè)是正常的嗎2.當(dāng)我升高輸入電壓時(shí)，電感叫聲越來(lái)越大，到18V時(shí)，此時(shí)空載電壓不能穩(wěn)定到12V（此時(shí)輸出12.6V），但是這個(gè)狀態(tài)加上負(fù)載能工作3.當(dāng)輸入電壓為19V時(shí)，輸出電壓為13.08V，此時(shí)電感不叫，功耗此時(shí)顯示為0，這個(gè)可能是什么原因?qū)е碌哪?？[圖片]

1.空載幾十個(gè)毫安是正常的。

2.如果電感有叫聲，說(shuō)明環(huán)路還是不穩(wěn)定。這里需要調(diào)整。官方的表格中設(shè)計(jì)出的反饋參數(shù)是真實(shí)可信的，不同的是你自己實(shí)物中，輸出電容的阻抗未必能達(dá)到理想值。這個(gè)阻抗需要實(shí)測(cè)，或者邊測(cè)試邊調(diào)整。輸出電容的容量和阻抗和環(huán)路有直接關(guān)系，輸入?yún)?shù)錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)誤的反饋零件參數(shù)，從而導(dǎo)致環(huán)路自激、嘯叫。

3.功耗為0可能是你的計(jì)量設(shè)備出現(xiàn)的誤差。如果是空載，起碼得有50--100毫安的電流。也或許你輸入部分沒(méi)有裝共模電感，導(dǎo)致DC-DC的雜波傳到測(cè)試設(shè)備，影響了結(jié)果。

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