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讨论 第十期产品组

DC TO DC 80W电源设计。

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cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2018-11-21 22:28:24
如果楼主的作品对你的研发学习和知识储备有了很大的帮助,欢迎点击活动页面投上你宝贵的一票吧!


设计要求:
图片1.png
设计线路规划。
       计划採用三款Buck DC-DC Converters 控制IC设计的一个80W DC-DC电源.
+5Vsb线路的设计
              它是採用IC AP1507设计而成.AP1507是一颗150KHz固定开关频率,最大输出3A的PWM Buck DC-DC Converter.它具有过温度保护和过流保护.

图片2.png
-12V线路的设计,      
   34063是一单片双极型线性集成电路,专用于DC-DC变换器控制部分.片内包含有温度补偿带隙基准源、一个佔空比周期控制振盪器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流.它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器.工作振盪频率从100Hz至100KHz。

图片3.png
+3.3V、+5V线路的设计采用ISL6227控制。
       ISL6227 是一颗高效率精密电压控制的双路PWM控制器,低边MOS FET 的Rds(on)作为current sense 也是效率更进一步提升的重要因素,电压快速供给、电流模式控制和内部反馈补偿快速响应输入电压和负载的变化。
图片4.png

usps01
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  • 2018-11-22 09:06:16
 
请问12V输出用什么线路?我看其它输出都有,没见12V输出线路。
cyx7610
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总工程师
  • 2018-11-22 10:36:31
 
因为输入就是12V,所以12V输出打算就用一颗开关MOS来控制,输入直接转输出。
ck7401
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  • 2018-11-24 22:30:43
 
12V输出就用一颗开关MOS来控制,输入直接转输出,这种方法不错。
cyx7610
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总工程师
  • 2018-12-5 22:36:41
 
线路更新如下:

80W.pdf

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星宇
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  • 2018-12-5 22:38:55
 
实物整上来吧
beijing7401
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  • 2018-12-18 23:09:52
 
有实物样品出来了吗?
cyx7610
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  • 2019-1-1 22:40:14
 
有出来了。
in8818
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  • 2019-2-6 11:07:39
 
下载看,非常有参考价值。
cyx7610
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  • 2019-2-13 14:51:50
 
多谢支持!
yhdbhjhn
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  • 2018-12-31 15:40:55
 
直进直出,没有损耗。
c19740111
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  • 2019-1-12 11:25:29
 
有很小的导通损耗。
cyx7610
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  • 2019-1-12 14:24:56
 
MOS的Rdson很小。
yhypower1
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副总工程师
  • 2019-1-13 11:04:58
 
在轻载时可以不考虑,在重载时导通损耗占比就大,要考虑Rdson.
yts201506
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  • 2019-1-13 12:51:13
 
是这样。
yhchwan
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  • 2019-3-10 22:24:29
 
相对于二极管而言,MOS的Rdson很小,压降小。
cyhfmdbb
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副总工程师
  • 2019-3-18 21:11:28
  • 倒数4
 
肖特基二极管没有驱动损耗,MOS管有驱动损耗。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-3-21 18:37:22
  • 倒数3
 
是的,但肖特基二极管有VF值,压降比较大,所以满载效率会比较差。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-16 23:15:05
 
线路简单,但输出的电压稳定度就受制于输入电压,输出电压不可控。
yhchwan
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副总工程师
  • 2019-3-10 21:07:58
 
输入不是稳定固定的吗?
yhchwan
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副总工程师
  • 2019-3-10 22:22:59
 
直进直出,没有损耗。但MOS的压降时多少?输入,输出压差随负载变化大吗?
cyx7610
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总工程师
  • 2019-3-24 11:42:06
  • 倒数2
 
要看你使用的是什么MOS?
sjgchmb
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LV0
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  • 2018-12-31 15:46:08
 
多路输出,交调怎么做到?
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-1 22:39:40
 
每路独立反馈。交调没问题。
cyx7610
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  • 2019-1-1 22:41:51
 
是的。
djdclybb
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副总工程师
  • 2019-1-2 20:08:05
 
会相互干扰吗?
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-3 21:49:31
 
注意PCB LAYOUT,信号线与功率线要区分走线,布好了PCB就不会相互干扰。
djdclybb
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  • 2019-1-5 17:39:18
 
PCB LAYOUT很重要。
dongke201505
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LV8
副总工程师
  • 2019-1-12 11:33:13
 
独立分开布板,应该就不会,开关频率不要太高。
yhscyxlp
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副总工程师
  • 2019-1-12 11:54:42
 
是的,开关频率高了容易受到干扰。
gbbzyh
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高级工程师
  • 2019-1-12 14:00:07
 
功率线与信号线要分开走。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-12 14:26:39
 
对信号线很容易受到干扰。
chenxiangyu1990
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副总工程师
  • 2019-1-24 20:53:48
 
信号线走线,要注意就好。
cyx7610
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  • 2019-2-21 22:31:44
 
要与功率大电流线分开。
靖哥哥
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副总工程师
  • 2018-11-22 09:29:36
 
多路输出,学习学习
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2018-11-24 21:29:39
 
多路同步BUCK.
wttxcb
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LV8
副总工程师
  • 2018-12-31 15:22:14
 
各路输出是独立反馈吗?
cyx7610
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  • 2019-1-3 21:50:00
 
是的。
XIAOTU80
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  • 2018-11-22 13:22:55
 
上电路图
xcyhdbbl
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  • 2018-11-23 08:11:07
 
SCH 已上传。谢谢!

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星宇
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  • 2018-11-23 23:03:36
 
还有马甲?
cyx7610
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总工程师
  • 2018-11-24 17:54:08
 
不知是怎么回事?

sch.pdf

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yhsbgsn
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  • 2019-1-1 22:32:58
 
要财富?
yhhjmcnl
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  • 2018-12-31 15:32:12
 
学习啦,谢谢!
cyx7610
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总工程师
  • 2018-11-24 17:59:44
 
SB线路设计计算:
输出电感的选用
          假设电感纹波电流为最大输出电流的20%,计算如下:

图片1.png
图片2.png
选用IRON POWDER CORE T50-52B 感量为47uH

图片1.png

sch1.pdf

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c19740111
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  • 2018-12-18 23:17:30
 
12V转5V,效率是多少?
chenxiangyu1990
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LV8
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  • 2018-12-28 22:57:04
 
应该不会太低吧?
jasuny1980
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LV8
副总工程师
  • 2018-12-28 23:00:46
 
我之前有做过一款12V转5V,效率达到87%。
c19740111
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  • 2019-1-2 21:19:37
 
87%的效率不是很高,要达到90%以上才行。
dongke201505
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  • 2019-1-3 21:31:40
 
要看负载,半载一般效率为最高,效率曲线为抛物线最理想。
wttgyhmb
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高级工程师
  • 2019-1-5 19:47:07
 
请问怎样才能做到效率曲线为最理想抛物线?
wttxcb
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  • 2019-1-7 22:48:08
 
材料选用要恰到好处。
cyx7610
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最新回复
  • 2019-3-24 14:10:50
  • 倒数1
 
跟据曲线来调整,满载效率由导通损耗占主导,轻载效率由开关损耗占主导。看效率偏向那一边就知道了。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-12 14:45:45
 
有达到90%以上,多路输出整机效率为91%左右。
hzb197406
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  • 2019-1-13 12:58:37
 
多路输出整机效率为91%左右,高效率电源。
cbyhdzsf
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  • 2019-1-13 13:21:21
 
学习学习,将来电源效率奋斗的目标。
xcyhdbbl
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LV0
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  • 2019-2-23 22:35:55
 
有达到90%以上,多路输出整机效率为91%左右。不错,怎么做到的呀?说来听听。
cyx7610
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  • 2019-2-24 18:36:51
 
材料选用,包括LAYOUT及性能都要比较优化才行。
lysgdjpp
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  • 2019-2-15 19:48:55
 
一款12V转5V,效率达到87%,是同步整流方案吗?
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-3 21:51:25
 
初步测试,12V转5V最高效率为91.5%
cyhfmdbb
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副总工程师
  • 2019-1-4 22:03:38
 
无风扇,这个效率可以。
chwxcnb
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  • 2019-1-5 13:51:36
 
主要要看元件温度。
yjhclysh
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  • 2019-1-5 17:42:50
 
效率决定温度。
cyx7610
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  • 2019-1-12 22:01:17
 
为了价格成本,只要散热能过,效率达到客户要求即可。成本很重要啊!
yhbbhdx
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  • 2019-1-16 10:56:43
 
是的,成本与性能一样重要,两者恰到好处就好。
cyx7610
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  • 2019-1-19 17:14:47
 
如二者选其一,就是性能优先。
luoyan1980
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  • 2019-1-24 20:46:38
 
怎样做到既便宜又好?
chenxiangyu1990
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  • 2018-12-19 08:08:24
 
不错,很详细,继续。
chenxiangyu1990
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  • 2018-12-28 22:56:16
 
这也是一个独立的DC转DC电源,线路简单。
luoyan1980
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  • 2019-1-3 21:39:46
 
请问R23取样点是在输出电感前面好还是输出电感后面好?
cyx7610
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  • 2019-1-3 21:53:43
 
取输出电感后面,最好取输出电容最后一颗上,这样输出电压调整率会更好。
cchdbhs
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高级工程师
  • 2019-1-5 19:51:34
 
我认为也是这样,取输出最尾端最好。
yhbbhdx
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  • 2019-1-11 18:04:23
 
并且要单独拉线取。
cyx7610
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  • 2019-1-16 23:11:31
 
是的,这样取样才准,压降比较小。
jasuny1980
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  • 2019-1-24 21:10:24
 
有线材的话,取线材的最尾端。
yhscyxlp
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  • 2019-2-15 19:57:37
 
那就要用的SENSE线,与功率线打到一起。
cyhfmdbb
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  • 2019-2-15 20:10:45
 
请问SENSE线,是正SEBSE,还是地SENSE?那个更好?
cyx7610
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  • 2019-2-16 22:16:21
 
效果都一样。
yhchwan
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  • 2019-3-10 22:27:43
  • 倒数10
 
我看到有正及GND都拉SENSE线的电源,号称电压变动率为+/-1%。
cyhfmdbb
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  • 2019-3-12 07:43:08
  • 倒数9
 
电压变动率为+/-1%,对于用户来说,对于实际使用来说意义不大。

jasuny1980
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  • 2019-2-14 10:59:37
 
学习学习.
cyx7610
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  • 2018-12-5 22:47:57
 
-12V线路的设计:
      34063是一单片双极型线性集成电路,专用于DC-DC变换器控制部分.片内包含有温度补偿带隙基准源、一个佔空比周期控制振盪器、驱动器和大电流输出开关,能输出1.5A的开关电流.它能使用最少的外接元件构成开关式升压变换器、降压式变换器和电源反向器.工作振盪频率从100Hz至100KHz。
图片3.png
电路原理
        内部框图中所表示的电路解释如下:
             振盪器通过恒流源对外接在CT管脚(3脚)上的定时电容不断地充电和放电,以产生振盪波形.充电和放电电流都是恒定的,所以振盪频率仅取决于外接时电容的容量.与门的C输入端在振盪器对外充电时为高电平,D输入端在比较器的输入电平低于阀值电平时为高电平.当C和D输入端都变成高电平时,触发器被置为高电平. 输出开关管导通.反之,当振盪器在放电期间, C输入端为低电平,触发器被复位,使得输出开关管处于关闭状态。输出电感的选用
图片7.png
可得佔空比D=0.5.设定工作频率为62KHz,ton=D/62KHz=8us
流过电感的峰峰值电流。

图片5.png
电感的感量为:

图片6.png

yhbhhg
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  • 2018-12-6 07:37:53
 
计算很详细。
cyx7610
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  • 2018-12-28 21:52:59
 
谢谢!
c19740111
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  • 2018-12-18 23:15:24
 
产品尺寸是多少?
cyx7610
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  • 2018-12-28 23:15:16
 
长X宽X高=166mmx45mmx25mm
wttxcb
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  • 2019-1-4 21:59:15
 
80W,这个尺寸功率密度不算高。
gbbzyh
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  • 2019-1-13 13:54:59
 
模块电源,功率密度就很高,如:VICO模块电源。
cyx7610
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  • 2019-1-14 22:16:15
 
成本的问题,不能与模块电源来比。
yhhxgnb
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  • 2019-2-21 19:55:55
 
产品是OPEN结构吧?
cyx7610
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  • 2019-3-9 21:58:59
 
是的,是开放性结构,无风扇。
XIAOTU80
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版主
  • 2018-12-11 13:45:43
 
继续
cyx7610
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  • 2018-12-28 21:52:11
 
图片1.png
Rsc 的选择:
Rsc=Vipk(sense)/Ipk(sense)
                    =0.3/0.8=0.375Ω
输出电容的选择:
图片2.png
上式给出的值隻是确保输出纹波的最小值,最终选择参照Resr 及瞬态响应,还要考滤到走线和各组的输出干扰,最后确定1颗100uF/16V的电容作为输出电容

yhchwan
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  • 2018-12-28 22:50:41
 
没有仔细计算过,我都是试出来胡值,不错,理论性强。
cyhmrbb
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  • 2018-12-31 15:26:16
 
理论与实际统一,相互验证一下。
gbbzyh
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  • 2018-12-31 15:29:06
 
我也是这样,试出来的。
c19740111
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  • 2019-1-6 13:18:30
 
先理论计算,后实际测试验证。
yhhxgnb
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  • 2019-2-21 19:57:05
 
如理论与实际结果能一致是最好。
cyx7610
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  • 2019-2-21 20:33:10
 
是的,这就相互验证了。
wttxcb
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  • 2019-1-1 19:46:04
 
最后确定1颗100uF/16V的电容作为输出电容,是实际测试需要吗?
cyx7610
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  • 2019-1-1 22:38:17
 
根据输出纹波需要。
lydbdjdlc
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  • 2019-1-5 17:46:54
 
是固态电容还是电解电容?
lymmhx
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  • 2019-1-5 19:56:03
 
是固态电容还是电解电容?一般要根据纹波电流来确定。
cyx7610
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  • 2019-1-15 21:51:58
 
由于成本原因,用的是电解电容。
jasuny1980
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  • 2019-1-25 22:28:59
 
电容太大,也会出现输出震荡。
yhhxgnb
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  • 2019-2-21 19:57:47
 
电容太大,也会出现输出震荡。这是为什么?

cyx7610
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  • 2019-2-25 22:45:54
 
有可能,不一定就是输出电容越大就越好。
cyx7610
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  • 2018-12-28 21:58:31
 
+3.3V、+5V线路的设计:

输出电感的选用:
根据厂商提供的计算公式,如下:

可得佔空比D=0.5.设定工作频率为62KHz,ton=D/62KHz=8us
流过电感的峰峰值电流

图片5.png


星宇
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版主
  • 2018-12-28 22:01:02
 
楼主一个贴子用了这 么多芯片,赶紧上实物给大家开开眼啊!
cyx7610
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  • 2018-12-31 14:56:54
 
图片1.jpg
usps01
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  • 2018-12-31 15:00:50
 
产品用在哪儿?
cyx7610
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  • 2019-1-2 21:25:28
 
车载电源,用在汽车上。
cyhfmdbb
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  • 2019-3-12 07:46:38
  • 倒数8
 
车载电源,目前有比较权威一点的设计标准吗?比如说性能指标,安规指标,以及EMI等级等。
cyx7610
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  • 2019-3-12 21:51:57
  • 倒数7
 
没有特殊要求,目前都以INTEL对电源设计要求来做,关键是要输出电压稳定即可,可靠性要好。
jasuny1980
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  • 2018-12-31 15:16:00
 
看上去不错。效率怎样?
beijing7401
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  • 2018-12-31 15:19:18
 
高大上。
ck7401
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  • 2019-1-3 08:08:41
 
输出纹波大小怎样?
cyx7610
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  • 2019-1-4 22:50:25
 
满足INTEL对输出纹波的要求。
luoyan1980
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  • 2019-1-7 21:53:59
 
INTEL对输出纹波的要求,这是最基本的要求。
cyx7610
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  • 2019-1-15 21:52:38
 
也是必须要求达到的。
yts201506
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  • 2018-12-31 12:57:19
 
经典,继续!
cyx7610
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  • 2019-1-2 21:44:05
 
输出电感的选择:同步Buck電路Duty cycle
图片3.png
ISL6227固定频率为300kHz.电感流过的峰峰纹波电流:
图片4.png
高的纹波电流导至更高的开关损耗和更大输出纹波电压.在一般的设计中电感的峰峰纹波电流是正常输出电流的20%~40%.基于这些,电感值在选择上要略大于计算值,尽量减小DCR达到减小铜损的目的.
Pcopper=Iload2 DCR
在整个系统的功损中,铜损佔很大一部分.
由上面可得电感的感量
图片5.png
介于成本的考滤,实际选用MICROMETAL,INC IRON  POWDER CORE T50-52B 感量为6.4uH.

aohaichina
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  • 2019-1-2 22:01:48
 
计算的结果值是最小值还是最大值?
yts201506
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  • 2019-1-3 21:23:52
 
一般计算值都是最小值。
cyx7610
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  • 2019-1-3 21:56:17
 
如果不考虑成本,肯定是越大越好,这样输出纹波会更小。
yhbbhdx
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  • 2019-2-14 18:05:39
 
学习学习,持续关注!
cyx7610
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  • 2019-1-2 21:53:04
 
输出电容的选择:
在选择输出电容时输出电压纹波和MOS开关引起的高频Noise将被考滤,,输出电压纹波包括电容的压降和由AC纹波电流引起的ESR电压降.这两个电压可以表示为:
图片6.png
这两部分在整个输出电压纹波中佔很大部分,几个电容并联可以减少ESR和纹波电压.另外考滤瞬态响应和AC电流流过电容产生的热量,需要更大的电解电容和优质的瓷介电容.最终我选择两颗1000uF/10V的电解电容和两颗22uF/10V的瓷介电容.
MOSFETs的选择:
下MOS在导通之前它的体二极管已导通,在关断的过程中它的负载电流首先转移到体二极管, 这样减少了MOS的开关损耗.不过它带来的是体二极管的导通损耗,上MOS不具备实现ZVS的条件,它的开关损耗佔很大的一部分.
下MOS包括导通损耗和体二极管的导通损耗,反向恢复损耗:,表示如下:
                                     Plower=(1-D)Iload2RDS(ON)Lower
                                       PBD=VF×Iload×Fsw×ton
                                         PRR=QRR ×VIN ×FSW/2
上MOS包括导通损耗和开关损耗,表示如下:
Puppercond=DIload2RDS(ON)upper

                                                          Puppersw1=VINIloadton Fsw/ 2
图片7.png
MOS的驱动损耗可表示为:Pdrver=VccQgsFsw

luoyan1980
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  • 2019-1-2 22:15:13
 
看上去计算有点复杂。
cyhfmdbb
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  • 2019-1-3 18:33:49
 
MOS的损耗计算,理论值与实际测试值相差多少?
chdbbhxg
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  • 2019-1-3 22:33:25
 
应该差别不会很大,这主要看参数选取是否正确。
xcyhdbzmb
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  • 2019-1-4 22:14:33
 
MOS损耗是在变的,在轻载时是开关损耗占比最大,在重载时,导通损耗占比最大。
cly2014
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副总工程师
  • 2019-1-4 22:42:32
 
是的,总损耗是它们的之和。
cyx7610
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  • 2019-1-4 22:52:57
 
实际测试值要比理论计算值要大一些,但不会相差太多。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-3 18:46:22
 
基于以上条件,另外考滤到成本的限制和散热的问题,最终选用Infineon的 IPD06N03LA (TO252-3-11封装) 它的参数如下:         VDS=25V   RDS(ON)max=5.7mΩ   ID=50A  Qgmax=22nC                                                                                                                 Ciss=2093pF      Coss=1064pF   Crss=98pF

Rcs 的选择:
Rcs的阻值决定著电流检测电路的增益,它和Rocset决定著过流保护点.它检测低边MOS的电压降下以后,在400ns内高边MOS关断,这一Pin内部有一个140Ω的电阻和外部Rsense串联,当检测电流流过低边MOS的时候,ISENPin流入的电流可以达到260uA,所以说ISEN Pin上的电压和低边MOS上的电压是相等的.
Isourcing(Rcs+140Ω)=IDRDS(ON)
ID为电感的峰值电流
               最坏的情况来计算,在高温RDS(ON)比常温增加50%,在过载条件下MOSFET的ID电流比正常电流增加30%.另外在设计上考滤,最大的Isourcing将不能达到饱和260uA,为了安全Isourcing在常温下低于100uA,在公式中选用75uA.
                由上所述,可以计算得Rcs为1K.
  在PCB板上,由于差的Layout原因.Phase结点Noise大, sense电流将被污染,导致Duty Cycle不稳定.在这种情况下,我们选用大sense电阻来抑制Noise,限制Phase结点的不稳定,如果Phase结点处的Noise非常大也可以在ISEN Pin到地加一个电阻和Rcs电阻分压,降低ISEN Pin电压,降低内部电流放大器的放大比例减少噪声污染.                                          

cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-3 18:51:10
 
OCP 电阻的选用
               过流发生8-16开关周期将关断高边MOS和低边MOS,如果在8-16开关周期之内过流恢复正常,IC也恢复正常工作.
          OCP电阻表示如下:
图片1.png
Vcc和GND之间加一个去藕瓷介电容,设计这个电容是因为这儿有三部分主要的电流组成
       1) 静态电流  它支持IC内部电路使IC正常运作
       2) 提供低边MOS的驱动的电流
       3)  另外一部份是通过外部一个二极体到Boot strap 电容为上边MOS供电
         为了减小位移电容电流对IC的影响,可以加一个小电阻和去藕电容一起设置一个低通滤波器表示如下:

图片2.png
IC应用线路图如下:
图片3.png

cly2014
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  • 2019-1-3 22:10:20
 
请问OCP点准吗?随温度变化,OCP点飘逸有多大?
yhsbgsn
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  • 2019-1-3 22:17:54
 
请问OCP保护是那种方式,是自恢复还性是锁死性?
cyx7610
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  • 2019-1-6 16:41:44
 
是自恢复OCP保护.
cyx7610
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  • 2019-2-15 19:06:37
 
PCB LAYOUT:
图片2.jpg
cyx7610
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  • 2019-2-15 19:38:13
 
是几层板?
cyx7610
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  • 2019-2-15 21:06:40
 
是双面两层板。
aohaichina
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  • 2019-1-6 13:29:53
 
对于Rcs电阻值,个人认为,用试的方式来的更快。
chdbbhxg
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  • 2019-1-6 16:00:11
 
同感。最终结果还是要靠试验来确定。
cyx7610
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  • 2019-2-21 22:27:40
 
计算出来结果是代表方向性。最终值还是实际测量为准。
lysgdjpp
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  • 2019-1-12 11:48:24
 
请问你MOS是如何选型的?
cyx7610
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  • 2019-1-12 14:43:35
 
MOS选型要根据实际需要,Qg关系到驱动损耗,Rdson关系到导通损耗。
cly2014
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  • 2019-1-26 21:37:08
 
Rcs 的选择,主要依据是什么?
cyx7610
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  • 2019-2-3 18:11:41
 
输出功率大小。
cyx7610
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  • 2019-1-4 07:40:06
 
+12V线路的设计     它是由输入直接到输出12V,通过一个P-MOS控制.P-MOS为NIKO-SEM 的P5504EDG(TO252  -8.8A/-30V)

整个过程的功率损耗
1、+5Vsb控制ICAP1507效率为80%
                    Ploss1=20%×5V×1.5A=1.5W
      2、 -12V控制IC MC34063效率为70%
                   Ploss2=30%×(-12V) ×0.1A=0.36W
      3、  +12V P-MOS导通损耗
                   Ploss3=I2RDS(ON)=2.5A×35×10-3 Ω=0.22W
      4、 +5V同步buck DC/DC Converter 的损耗
               佔空比的计算:
        下边MOS的损耗:
                    1) 导通损耗:  Plower=(1-D)Iload2RDS(ON)Lower
                                                           =(1-0.42) ×52A×7.5×10-3
                                                           = 0.1W   
2) 体二极管导通损耗:最坏情况体二极管导通时间200ns   
PBD=VF×Iload×Fsw×ton
                           =1V×5×300×103×(200×10-9)S
                           =0.3W
   反向恢复损耗:
        PRR=QRR ×VIN ×FSW/2
     =(10 ×10-9)C ×12 × (300 ×103)
     =0.036W

yhypower1
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  • 2019-1-4 21:55:29
 
如果是碳化硅就没有反向恢复损耗。
yhscyxlp
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  • 2019-1-4 22:44:39
 
因为没有反向恢复时间。
beijing7401
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  • 2019-1-6 13:12:26
 
是反向恢复时间很小。.
yhchwan
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  • 2019-1-6 13:52:46
 
请问碳化硅与碳化钾有何差异?那个更好?
cyx7610
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  • 2019-1-12 14:41:40
 
碳化硅与碳化钾相比,碳化钾更好一些。
cyx7610
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  • 2019-1-4 07:46:40
 
上边MOS的损耗:
     1) 导通损耗     Puppercond=DIload2RDS(ON)upper
                                        =0.42× 52A×7.5×10-3
                                         =0.078W
      2) 开关损耗
                         Psw1=1/2IloadVIN/2ton Fsw
                                      = 1/2×5A×12V/2×(40×10 –9)S ×(300×103)Hz
                                      =0.18w
图片1.png =2/3× (1064×10–12)F ×3.46 ×(12/2)3/2×(300 ×103)
=  0.01W  
输出电感的损耗:
电感CORE:MICROMETAL,INC IRON  POWDER CORE T50-52B
   铜损 copper=Iload2 DCR=52×7×10-3=0.175w
   铁损: Bpk=Vin × D ×108 / 2 × Ae × N × Fsw  =12 ×0.42 × 108/2 ×0.148 ×13 ×300 ×103 =436G          
铁损曲线图:
图片2.png
由上图可以得铁损为2W/cm3,这裡选用的铁芯为T50-52B
                                 VE=0.358cm3
                 Pcore=0.358× 2W=0.72W                                                                              


yhjbgsn
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  • 2019-1-4 22:09:36
 
铁芯为T50-52B,材质一般,比较便宜。
chdbybc
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  • 2019-1-5 13:48:34
 
要看性价比。
cyx7610
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  • 2019-1-11 22:48:05
 
铁芯T50-52B,比26材质性价比要好。
cyx7610
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  • 2019-1-4 07:56:41
 
+3.3V同步buck DC/DC Converter 的損耗
        佔空比的計算:
图片3.png
下边MOS的损耗
        1) 导通损耗:
Plower=(1-D)Iload2RDS(ON)Lower
           =(1-0.275) ×52A×7.5×10-3
           = 0.14W  
体二极管导通损耗:最坏情况体二极管导通时间200ns
PBD=VF×Iload×Fsw×ton
       =1V×5×300×103×(200×10-9)S
       =0.3W
反向恢复损耗:
PRR=QRR ×VIN ×FSW/2
        =(10×10-9)C×12 × (300 ×103)
        =0.036W
yhbbhdx
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  • 2019-1-4 16:21:54
 
计算很详细,
cyx7610
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  • 2019-2-21 22:22:07
 
谢谢!这是一些最基本的设计计算。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-4 23:10:23
 
上边MOS的损耗:
      1导通损耗 :
Puppercond=DIload2RDS(ON)upper
          =0.275× 52A×7.5×10-3
          =0.05W
开关损耗:
Psw1=1/2IloadVIN/2ton Fsw
   = 1/2×5A×12V/2×(40×10 9)S ×(300×103)Hz
  =0.18w
   图片1.png
=2/3× (1064×10 –12)F ×3.46 ×(12/2)3/2 ×(300 ×103)=0.01W
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-4 23:26:23
 
输出电感的损耗:
电感CORE:MICROMETAL,INCIRON  POWDER CORE T50-52B
铜损copper=Iload2 DCR=52×7×10-3=0.175w
铁损:Bpk=Vin × D ×108 / 2 × Ae × N × Fsw
        =12×0.275 × 108/2 ×0.148 ×13 ×300 ×103
       =285G
由上图可以得铁损为1.2W/cm3,这裡选用的铁芯为T50-52B
       VE=0.358cm3
        Pcore=0.358× 1.2W=0.43W

chdbybc
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  • 2019-1-5 13:47:48
 
总损耗有多少?
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-8 21:59:45
 
总损耗约5-7W左右。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-5 18:05:22
 
功率级损耗总结:
满载时(80W)整个功率损耗总结如下,计算总数为5.06W,这隻是理想情况下,效率可达到93.7%,没有估计输入及输出电容上的损耗,IC的驱动损耗.实际效率测试隻有91%.

輸出電壓
  +5Vsb
  
  -12V
  
  +12V
  
  +5V
  
+3.3V
功耗
  1.5W
  
  0.36W
  
  0.22W
  
  1.63W
  
1.35W

cyhmrbb
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  • 2019-1-5 19:43:53
 
可以作为评估时的参考数据。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-13 14:35:28
 
对比实际测试,相差不大,在许可范围内。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-5 18:52:21
 
ISL6227 Layout 要素
1.功率线和信号线的布置
     总体来讲,功率元件的布置和功率走线应该结构紧凑一起放在PCB板的顶层或底层任意一层,信号线应放在和它相对的一层.例如:底层: ISL6227信号线 . 顶层: 功率MOS和其它的功率线.
2. 电路元件的布置
     ISL6227两路输出的控制Pin是分别对称分布在IC的两边,那麽在IC周围元件就可以对称布置在IC的两边.功率MOS要紧靠IC,目的是希望它的驱动线,PHASEBootISEN线尽量要短.
3. 信号地和功率地的连接                                                                                                                 
     最起码的,IC下面舖上适当面积铜铂可以起保护作用抑止Noise,信号地和功率地最好连结点是输出电容的阴极.因为那儿的Noise是最小的
4. Pin1Pin28  the GNDVcc
      在两Pin之间加一个优质的瓷介电容,并紧靠Pin

gbbzyh
  • gbbzyh
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高级工程师
  • 2019-1-5 20:52:32
 
其它IC Layout 也可以参考。
lysgdjpp
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副总工程师
  • 2019-1-6 13:46:39
 
学习学习,以后布板一定加以注意。
yhscyxlp
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副总工程师
  • 2019-1-6 13:55:48
 
LAYOUT时参考,先记录下来。谢谢!
cyx7610
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总工程师
  • 2019-2-21 22:25:01
 
控制IC中一些信号处理很重要,走线不好,工作就会不正常,一般的控制IC都会有关于LAYOUT注意事项。一些关键信号线走线要优先处理。
cyx7610
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总工程师
  • 2019-1-6 14:53:52
 
LAYOUT 注意继续如下:
4. Pin1Pin28  the GNDVcc
      在两Pin之间加一个优质的瓷介电容,并紧靠Pin
5. Pin2 and Pin27  the LGATE1and LGATE2
     下边MOS的驱动信号,这条信号线的回路有大电压变化和电流变化,加上驱动端的存电和放电电流,所以这两条线要短、粗,而且要远离其它走线.这裡不允许有任何弱的信号线和它平行布置
6. Pin3 and Pin26  the PGND1 and PGND2
      这两 Pin分别连接到输出电容阴极的恰当位置,输出电容阴极必须紧靠下边MOS的源极.这条线和LGATE1LGATE2构成一个回路
7. Pin4 and Pin25  the PHASE1 and PHASE2 Pin
     这条线要短,而且要远离其它的信号线,这个结点有很大的电压变化并且从输入到地电压变化节奏很快.这裡不能有其它的线和它平行布置
8. Pin5 and Pin24      the VGATE1 andVGATE2
    这个Pin输出方波,走线也要短、粗.远离其它干扰,类似于LGATE.
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-1-6 14:55:27
 
9. Pin7 and Pin22     the ISEN1 andISEN2
      电流检查电阻将要紧靠ISEN1 Pin.它和下边MOS输出电感和输出电容构成一个回路,底边MOS的源极和输出电容的阴极紧凑连结目的是电流Sense Pin能准确检查到RDS(ON)的电压
10. Pin8 and Pin21    the EN1 and EN2
      高电位工作,低电位不工作.EN信号点是以信号地为参考点.
11. Copper Size for    the Phase Noise
     大面积的铜铂将给Phase结点带来寄生电容,这个电容带来非常低的鸣响声.如果鸣响声太大,它会影响电流取样信号,那麽最好要限制Phase结点铜铂的面积,并且要协调好这点的电流和温度.
12. 功率地和信号地的布置
       输入电容、输出电容和下边MOS功率地的源极末端连到一起作为功率地,其它成份连结到信号地.信号地和功率地在输出电容的阴性联到一起
13. 开关MOS的滤波电容
     建议一个瓷介电容紧密联接上MOS的漏极和下MOS的源极.这个电容可以减小噪声和MOS的功耗.

lyjpdjc
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LV8
副总工程师
  • 2019-1-6 16:20:30
 
LAYOUT注意大全,谢谢楼主分享。
yhbbhdx
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LV8
副总工程师
  • 2019-1-6 19:23:38
 
其它控制IC布板也可以借鉴。
星宇
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版主
  • 2019-1-7 23:05:49
 
大佬,上点漂亮的波波欣赏一下呗!
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-1-8 21:49:48
 
输出上升波形及输出动态负载测试都OK.
tek00008.png
输出上升时间。
tek00011.png
输出动态负载测试
星宇
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版主
  • 2019-1-8 22:15:56
 
都不详细介绍一下?
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-1-9 07:30:06
 
tek00008.png
输出上升波形,上升时间(rise time),及过冲或过降(over shoot)都有要求,上升时间从输出电压的10%-95%计算,
rise time小于20ms,over shoot不能超过输出电压的10%。
yhchmbwdy
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LV6
高级工程师
  • 2019-1-10 18:48:54
 
好像是INTEL针对电脑电源设计规范上要求。
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-1-11 08:11:23
 
不光是电脑电源,像服务器电源也是这样要求的。其它电源也都FOLLOW这一要求,就像我这款车载电源,还有printe power.等。
yhchwan
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LV8
副总工程师
  • 2019-3-2 20:54:34
 
上升波形很漂亮。
yhchwan
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LV8
副总工程师
  • 2019-3-2 20:55:33
 
动态负载测试要加电容吗?
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-3-3 17:41:35
 
按照INTEL标准,要加电容。
cyhfmdbb
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副总工程师
  • 2019-3-17 10:24:17
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每一路加多大的电容?
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-1-13 14:33:10
 
产品双面贴片,制程欠佳。主要是走线不好处理,如下图:
图片2.jpg
yhchwan
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LV8
副总工程师
  • 2019-3-2 20:52:59
 
看上去挺好。
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-3-4 20:46:52
 
还有什么可以指点吗?欢迎提出。谢谢!
cyhfmdbb
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LV8
副总工程师
  • 2019-3-7 06:24:11
 
现在一般二极管都不用玻璃封装的,易不良。楼主不会吗?
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-3-7 10:11:19
 
是有这样的问题,好,立马改。谢谢!
cyx7610
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LV10
总工程师
  • 2019-3-14 07:33:15
  • 倒数6
 
ISL6227 是一颗高效率精密电压控制的双路PWM控制器,低边MOS FET 的Rds(on)作为current sense 也是效率更进一步提升的重要因素,电压快速供给、电流模式控制和内部反馈补偿快速响应输入电压和负载的变化。
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