开关电源发热问题请教！特别是程英明大师-综合电源技术-世纪电源网社区

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2015-4-16 00:14:27

10问答币

标题特别提到程英明大师，是因为这款的变压器在程大师的热心帮助下设计的，他可能熟悉一点，没有别的意思。
入题：

这是 OB2273方案的反激式开关电源，电路就是这个样子了。（L1标错了，应该是2.2uH）设计输出是5V6A，考虑到线损，实际板上输出5.3V 。变压器PQ2016，初级电感850mH。
MOS管10N60.整流管2045，测试波形如下：（负载电流为满载6A）

散热片：1.5mm厚铝片。MOS管740mm^2, 肖特基1150mm^2。受PCB限制，无法再加大。外壳基本就刚好包住PCB，无多余散热空间。

问题：裸板测试MOS管温度1小时后达到98度。肖特基110度。
装壳测试，90分钟后MOS管温度达到130度....再测下去MOS就会过热击穿。
调试过程：将RCD上的R7改为0欧测试,MOS管的电压峰峰值550V。发热问题基本照旧。
驱动电阻R14改为5.1欧后，发热明显改善，裸板测试，MOS管温度达到74度后不再上升。肖特基105度。但是装壳测试，温升虽然缓慢，但是一两个小时后还是会超过100度。怀疑是肖特基发热后导致内部温度过高，MOS管散热不畅所致。
请问在不增加散热片的情况下如何降低MOS管和整流管温度？现在效率大概在82%到84%之间，如何进一步提高输出效率？

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ershao713458

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他这个高压输入都进入CCM，正常吗？会不会饱和了？

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		2 开开鼠开开鼠离线 LV8 副总工程师积分：2470 \| 主题：31 \| 帖子：766 访问空间发消息积分:2470 LV8 副总工程师 2015-4-16 08:19:37
		MOSFET的尖峰也太高了点啊，如果你用的是国产的管子，那么你的管子炸掉的可能性很高啊，因为国产的管子电压余量一般做的都挺小的。初级电感800mH？你没加气息吗？还是说800uH啊。驱动电阻大小会影响MOSFET的开通和关断损耗的，过大会导致开通损耗变大。你减小驱动电阻就能降低温度，就说明原来的驱动电阻还是大了，只不过10N60的管子用5.1欧的驱动电阻有点小了，过快的开关速度过EMI比较难吧，当然不考虑EMI那也无所谓了。管子温度过高可以想两个办法，一个是继续降低变压器的漏感，还个是调整RC吸收电路，调参数或者加大RC吸收都可以的。密闭情况下，在环境温度50度工作，管子温度保持在100度么有问题的，再高点点也没事回复 \| 举报 \|

			3 argeoo argeoo 离线 LV2 本网技师积分：193 \| 主题：10 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:193 LV2 本网技师 2015-4-16 08:28:02
			800uH ,打错了。回复 \| 举报 \|

				4 程英明程英明离线 LV7 版主积分：6364 \| 主题：33 \| 帖子：2303 访问空间发消息积分:6364 版主 2015-4-16 14:20:41
				一个2045搞的定6A输出，你太狠了？工艺以及器件品质很重要，看你用什么磁芯，什么规格的线，漏感多少？还有，整体的温升要分析，看看什么原因造成。回复 \| 举报 \|

					9 ershao713458 ershao713458 离线 LV6 高级工程师积分：1412 \| 主题：0 \| 帖子：85 访问空间发消息积分:1412 LV6 高级工程师 2015-4-17 09:00:44 倒数7
					他这个高压输入都进入CCM，正常吗？会不会饱和了？回复 \| 举报 \|

						12 argeoo argeoo 离线 LV2 本网技师积分：193 \| 主题：10 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:193 LV2 本网技师 2015-4-18 09:54:30 倒数4
						这个不是CCM，你是说梯形波是CCM，三角波是DCM吧？那是指MOS管源极的电阻上的波形。不过你这个真还提醒了我，没去测变压器是否饱和。回复 \| 举报 \|

		5 程英明程英明离线 LV7 版主积分：6364 \| 主题：33 \| 帖子：2303 访问空间发消息积分:6364 版主 2015-4-16 14:35:12
		5V6A正常可以做到87%效率，非同步的。加了同步可以做到90+%的效率，我5V12A效率做到了90.6%。回复 \| 举报 \|

			6 argeoo argeoo 离线 LV2 本网技师积分：193 \| 主题：10 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:193 LV2 本网技师 2015-4-16 19:18:35 倒数10
			多谢大师指点，回头重新测了些参数：这个是MOS管上的波形图局部放大图栅极驱动波形 817的反馈波形以上都是6A负载的测试图。变压器： PQ2016，初级0.35，19T+19T，次级0.4×6， 3T。次级中间分2次夹绕，初次级间有屏蔽带。Lp=800uH。实测Lp=821uH（820到850左右，电桥10Khz下测得），次级短路测的漏感11.1uH，11.1/821=1.3%，应该算是合格。裸板测试MOS管温度达到70多度后基本就稳定下来了。装壳测试很奇怪，大概84度是个节点，连续烤机几个小时，会在84度停留几个小时，合格的就一直保留在84度左右，不合格的温度缓慢上升，一直到90多甚至100多度然后失控，直到140多度爆机。测试：将很细的感温线贴在MOS管的散热片上，然后从外壳的缝隙里引出来。最后用胶纸将缝隙封住。回复 \| 举报 \|

				10 程英明程英明离线 LV7 版主积分：6364 \| 主题：33 \| 帖子：2303 访问空间发消息积分:6364 版主 2015-4-17 21:14:14 倒数6
				肯定的告诉你，变压器漏感大了，漏感不是要百分比例，而是要控制在多少范围内！如果你能将变压器控制在5uH以内，保准OK.（漏感越小，证明初次级耦合越好，传递能量的损耗就越小）我的5V12A变压器，漏感才3.2uH，否则怎么能做到90+%效率呢？你说温升有的会高至炸机，你分析了原因没有？肯定是你的RCD吸收出了问题！！！回复 \| 举报 \|

					11 argeoo argeoo 离线 LV2 本网技师积分：193 \| 主题：10 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:193 LV2 本网技师 2015-4-18 08:57:33 倒数5
					多谢多谢，板子状况基本上摸清了。确实如上面的前辈说的，变压器有轻微饱和。现临时的解决办法是适度加大MOS管源极检测电阻。RCD回路没有啥问题。800uH感值过大。调到550uH比较合适。变压器选的偏小，散热片也严重偏小。总的说就那么大个外壳，做30W本来就有点勉强。换个好一点的肖特基能降个0.3W的功耗（满载），输出端滤波电感短路后能省个0.6W。但是那样输出纹波会从48mV升到120mV多。变压器漏感问题估计是没啥特别的办法了，不是我直接控制得到的。涉及到供应商的问题需要采购协调从来都不是简单的事情。还有请教，我另一款板子，MOS管源极电阻上的锯齿波的起止点都有很大毛刺是怎么回事？放大了看就是一根很尖的尖峰。回复 \| 举报 \|

						13 abicolizhiyuan abicolizhiyuan 离线 LV4 初级工程师积分：304 \| 主题：3 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:304 LV4 初级工程师 2015-5-12 22:59:53 倒数3
						热与效率关系很密切的，效率要优先考虑，不提升效率热的问题很难从根本上解决啊。回复 \| 举报 \|

		7 argeoo argeoo 离线 LV2 本网技师积分：193 \| 主题：10 \| 帖子：20 访问空间发消息积分:193 LV2 本网技师 2015-4-16 19:26:12 倒数9
		关于效率问题，我觉得我一直没有测准。输入功率是用功率计测的(显示38点几到39W），输出用电子负载测的电流值乘以PCB板输出端的电压（5.3×6.0=31.8)。31.8/39=81.5%。但是无论电子负载还是功率计都是比较垃圾的产品，显示数字准不准还两说，更何况还有功率因素没有考虑进去(没仪器测）。现正想办法尽量测准一点。回复 \| 举报 \|

			8 开开鼠开开鼠离线 LV8 副总工程师积分：2470 \| 主题：31 \| 帖子：766 访问空间发消息积分:2470 LV8 副总工程师 2015-4-17 08:39:21 倒数8
			功率值跟功率因数没有关系的。现在的功率计大体都差不多吧，我用过很多家杂牌的，功率值计算都差不多，没有特别大的误差的，最多1W不到的误差啊回复 \| 举报 \|

		14 THTTH1982 THTTH1982 离线 LV7 版主积分：11502 \| 主题：62 \| 帖子：4345 访问空间发消息积分:11502 版主 2019-5-7 11:30:14 倒数2
		R14上少并了一个二极管回复 \| 举报 \|

		15 htw520 htw520 离线 LV2 本网技师积分：110 \| 主题：0 \| 帖子：2 访问空间发消息积分:110 LV2 本网技师最新回复 2020-4-3 08:41:26 倒数1
		程总很忙，没空回复 \| 举报 \|