关于SW处RC的问题解决-综合电源技术-世纪电源网社区

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2018-12-18 15:04:27

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最近调试的产品中用到了Buck DC-DC芯片 LMR23625CFP，硬件调试中发现DC-DC部分电路发热严重。原理图大致如下，用红外测了一下，红笔画的RC这两个元件温度偏高，原理图大致如图1所示。

图1

图1所示为基于LMR23625CFP的24V转5V DC-DC电路原理图

其中LMR23625CFP属强制脉宽调制 (PWM)类型，其部分关键参数如下：

Parameter		Min.	Typ.	Max.	Unit
Vin	输入电源电压	-0.3		42	V
IHS_LIMIT	上桥臂限流	3.6	4.8	6.2	A
I LS_LIMIT	下桥臂限流	2.8	3.5	4.6	A
R DS_ON_HS	上桥臂MOS导通电阻		185		mΩ
R DS_ON_LS	下桥臂MOS导通电阻		105		mΩ
fSW	开关频率	1785	2100	2415	Hz
T ON_MIN			60	90	ns
T OFF_MIN			100		ns

1.png (40.8 KB, 下载次数: 35)

发热位置.png (46.32 KB, 下载次数: 41)

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		2 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-18 15:04:50
		长度限制一次发不完回复 \| 举报 \|

			3 admin admin 离线 LV9 管理员积分：32501 \| 主题：2330 \| 帖子：8891 访问空间发消息积分:32501 管理员 2018-12-18 16:08:25
			2万字都可以，不行楼主可以分楼层发布回复 \| 举报 \|

			4 qlsxkql qlsxkql 离线 LV8 副总工程师积分：2490 \| 主题：6 \| 帖子：261 访问空间发消息积分:2490 LV8 副总工程师 2018-12-18 16:17:37
			支持，新文章，新作品。回复 \| 举报 \|

			5 qlsxkql qlsxkql 离线 LV8 副总工程师积分：2490 \| 主题：6 \| 帖子：261 访问空间发消息积分:2490 LV8 副总工程师 2018-12-18 16:19:39
			等着楼主的下次更新，持续关注。回复 \| 举报 \|

		6 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109874 \| 主题：142 \| 帖子：45925 访问空间发消息积分:109874 版主 2018-12-18 16:32:47
		图没发出来，不要用复制粘贴，用上传JPG文件上传图片。另外减小SW处尖峰，可以通过适当加大驱动电阻来改善。回复 \| 举报 \|

			14 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-21 13:36:00 倒数10
			这个需要一个平衡电阻过大吸收能力会降低回复 \| 举报 \|

				16 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109874 \| 主题：142 \| 帖子：45925 访问空间发消息积分:109874 版主 2018-12-21 14:53:03 倒数8
				我说的是加大驱动电阻。而不是吸收电阻。回复 \| 举报 \|

		7 ganlanshuyang ganlanshuyang 离线 LV8 副总工程师积分：2472 \| 主题：66 \| 帖子：463 访问空间发消息积分:2472 LV8 副总工程师 2018-12-18 21:55:28
		沙发，待楼主更新原理图后回复回复 \| 举报 \|

		8 靖哥哥靖哥哥离线 LV8 副总工程师积分：2086 \| 主题：4 \| 帖子：643 访问空间发消息积分:2086 LV8 副总工程师 2018-12-19 11:51:48
		图一我怎么看不到呢？？有没有和我一样的回复 \| 举报 \|

		9 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-20 10:50:25
		由于LMR23625CFP为强制PWM类型，即轻载下仍然会强制进入CCM状态，导致轻载下的效率偏低，功耗相对较大。结合图1中的各项参数，利用TI的Power StageDesigner Tool计算电感电流，结果如下：图2 电感取值4.7uH时的的DC-DC参数计算由图2可见，此时计算所得纹波电流为0.4A，故电感电流在0.1A到0.5A之间。如果将电感值改为22uH，则结果如下：图3 电感取值22uH时的的DC-DC参数计算由图3可见，此时纹波电流为0.09A，则电感电流为0.255A到0.345A。鉴于电感电流的最大最小值会影响Q1、Q2的功耗，将当前使用的4.7uH电感改为22uH，重新上电，发热状态仍然存在。 2.png (75.6 KB, 下载次数: 36) 下载附件 2018-12-20 10:47 上传 4.7 3.png (75.41 KB, 下载次数: 34) 下载附件 2018-12-20 10:47 上传 22 回复 \| 举报 \|

			10 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-20 10:51:49
			看附件吧图片太模糊回复 \| 举报 \|

				11 ganlanshuyang ganlanshuyang 离线 LV8 副总工程师积分：2472 \| 主题：66 \| 帖子：463 访问空间发消息积分:2472 LV8 副总工程师 2018-12-20 14:13:54
				楼主能否把你说的TI的这款仿真软件链接共享下，我计算下试试回复 \| 举报 \|

					12 世纪电源网-九天世纪电源网-九天离线 LV8 超级版主积分：36350 \| 主题：691 \| 帖子：4031 访问空间发消息积分:36350 超级版主 2018-12-20 14:22:44
					哈哈楼主曾经给九天一份，我去找找看 Power Stage Designer Tool 4.0.rar 2018-12-20 14:21 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 1.51 MB, 下载次数: 2, 下载积分: 财富 -2 售价: 5 财富 [记录] 回复 \| 举报 \|

						13 ganlanshuyang ganlanshuyang 离线 LV8 副总工程师积分：2472 \| 主题：66 \| 帖子：463 访问空间发消息积分:2472 LV8 副总工程师 2018-12-20 20:22:16
						这个软件是离线的？适用于所有TI的电源芯片？回复 \| 举报 \|

							15 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-21 13:36:42 倒数9
							对 TI的电源芯片就可以回复 \| 举报 \|

			17 ganlanshuyang ganlanshuyang 离线 LV8 副总工程师积分：2472 \| 主题：66 \| 帖子：463 访问空间发消息积分:2472 LV8 副总工程师 2018-12-22 13:37:42 倒数7
			楼主，为什么在CCM模式下效率会降低呢？不是好多芯片都是这种模式吗？轻载进入DCM模式的话会导致输出纹波变大，不知我的理解是否与你的相同，求指点回复 \| 举报 \|

			18 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-24 11:47:49 倒数6
			继续对电路进行分析，鉴于DC-DC内部相关参数固定，外部参数只有电感可调。且原先采用的DC-DC芯片不存在过热问题，对比发现LMR23625CFP与原芯片的主要区别在于轻载状态时的开关频率。原芯片有轻载高效模式，在轻载情况下（整机实际工况一直处于轻载状态），开关频率降低。而LMR23625CFP在轻载情况下也保持2.1M的开关频率。由此计算SW引脚处用于EMC改善的RC的功耗。简化RC部分的电路如下图：图4 简化RC吸收电路开关导通过程中，从Q开始导通，到电容C充满电压，电阻R上的功耗： ——式1 同理可得关断过程中电阻R上的功耗：式2从而可得RC吸收电路的功率：式3 对于本应用，C = 1nF，Ui = 24V，fSW = 2.1M，由式可得，RC吸收电路的功耗：设计中RC均为0603封装，在如此功耗下，温度自然迅速上升，并拉高整个DC-DC电路区域的温度。简化.png (7.39 KB, 下载次数: 39) 下载附件 2018-12-22 14:47 上传简化回复 \| 举报 \|

				19 天涯6 天涯6 离线 LV2 本网技师积分：170 \| 主题：2 \| 帖子：12 访问空间发消息积分:170 LV2 本网技师 2018-12-24 14:54:50 倒数5
				看不到功耗的公式，可以发一下图片吗回复 \| 举报 \|

					20 GW15841681869 GW15841681869 离线 LV6 高级工程师积分：901 \| 主题：34 \| 帖子：204 访问空间发消息积分:901 LV6 高级工程师 2018-12-24 15:06:54 倒数4
					公式我编辑了好久太难了稍晚些我用WORD搞一下截图黏上去回复 \| 举报 \|

						21 天涯6 天涯6 离线 LV2 本网技师积分：170 \| 主题：2 \| 帖子：12 访问空间发消息积分:170 LV2 本网技师 2018-12-24 15:08:55 倒数3
						你直接截图发上去我看看回复 \| 举报 \|

							22 古通88 古通88 离线 LV6 高级工程师积分：1999 \| 主题：6 \| 帖子：411 访问空间发消息积分:1999 LV6 高级工程师 2019-1-17 14:26:39 倒数2
							什么时候更新呢回复 \| 举报 \|

						23 ganlanshuyang ganlanshuyang 离线 LV8 副总工程师积分：2472 \| 主题：66 \| 帖子：463 访问空间发消息积分:2472 LV8 副总工程师最新回复 2019-3-4 15:47:57 倒数1
						期待楼主更新回复 \| 举报 \|