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| | | | | 是有做成成品吗?上传一线路图,或PCB LAYOUT看下。 |
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| | | | | | | | | 能否拍个实物的照片看看,PCB板的以及装好元件的。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 车载电源设计,关键在温度,因为车载电源都是无风扇。还有是产品高密度。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 是啊,对于车载电源来说,不知认证是怎样过的,是按照什么标准来认证的? |
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| | | | | | | | | | | | | | | 大概看了下,不知道楼主的7510是个什么东西,感觉像是做时序控制的? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 是的,即做时序,也做保护。如输出OVP,OLP,SCP. |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 这个很便宜,做PC电源中一般都会用到。用来做输出保护,开机时序。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 我有用过,有很多PIN TO PIN IC,如PS123,WT3510等。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 一般输入电压超过48V以上就会用到隔离,低压就没有必要隔离,是否要隔离,最终还是依照客户要求来做。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | DC安全电压可以不用隔离,且非隔离效率高也是好处。
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 除了效率优势,是用隔离还是非隔离,主要看输入,输出能不能共地。如不能共地,就一定要用隔离来做。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 对于车载电源来说,均为低压DC/DC,一般都用非隔离比较多。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 隔离只是从安规上要求的,低压安全电压,非隔离很多。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | 有些虽然是安全电压,但客人要求就是输入,输出不能共地,就非用隔离不可了。 |
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| | | | | | | 为了产品安全,一般实际选用的都要比计算出来的零件规格大。
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| | | | | | | | | 个人认为,在留有足够的安全余量条件下,合适就好,毕竟成本还是要考虑。 |
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| | | | | | | | | | | 改善散热条件是被动散热,提高效率才是主动解决热的问题。 |
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| | | | | | | 功率MOS包在IC内部,并且还是5V,3.3V双组输出,IC会不会很热? |
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| | | | | | | | | | | 我看到了,你上面有写负载,负载是不大。应该是没问题。 |
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| | | | | | | | | | | 车载电源都是无风扇,条件下工作,且相对来说密度高,所以效率一定高。温升才能过。 |
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| | | | | | | | | | | | | 车载电源设计有什么特别要求?与常规电源有那些区别? |
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| | | | | | | | | | | 现在很多IC的sense电阻都取MOS的Rdson了,这样效率会更高些。 |
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| | | | | | | | | | | | | sense电阻都取MOS的Rdson是效率好点,但保护点不准,因为MOS的Rdson随温度变化而变化。 |
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| | | | | | | | | | | | | 取自Rdosn对设计要求也高,对Pk值有要求,同时一般IC会对前几个周期进很消隐,以防误动作,但设计搞不好时,也容易烧机。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 取MOS的Rdson做sense电阻的,在DC TO DC同步BUCK中常见,可靠性应该还可以吧? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 取MOS的Rdson做sense电阻,准确性不高,会随温度变化而变化。 |
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| | | | | 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
占空比的计算:
下边MOS的损耗:
1) 导通损耗: Plower=(1-D)Iload2RDS(ON)Lower
=(1-0.42)×52A×7.5×10 = 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
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| | | | | | | 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
= 2/3× (1064×10 –12)F ×3.46 ×(12/2)3/2 ×(300 ×103)
= 0.01W
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| | | | | 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
曲线图如下:
由上图可以得铁损为2W/cm3,这里选用的铁芯为T50-52B
VE=0.358cm3
Pcore=0.358× 2W=0.72W |
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| | | | | | | T50-52材质不是很好,如用CS或CH可能会更好些,效率会更高些。 |
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| | | | | | | | | T50-52改为CS或CH,CM效率都会提升,呵呵,成本也会提升。一分钱一分货。 |
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| | | | | 5、+3.3V同步buck DC/DC Converter 的损耗
占空比的计算:
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
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
上边MOS的损耗:
1) 导通损耗 : Puppercond=DIload2RDS(ON)upper =0.275× 52A×7.5×10-3 =0.05W
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| | | | | | | 2) 开关损耗: Psw1=1/2IloadVIN/2ton Fsw = 1/2×5A×12V/2×(40×10 –9)S ×(300×10)Hz =0.18w =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 ×0.275 × 108/2 ×0.148 ×13 ×300 ×103=285G
由上图可以得铁损为1.2W/cm3,这里选用的铁芯为T50-52B
VE=0.358cm3 Pcore=0.358× 1.2W=0.43W |
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| | | | | 功率级损耗总结
载时(80W)整个功率损耗总结如下,计算总数为5.06W,这只是理想情况下,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.实际效率测试只有91%
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| | | | | | | | | 有些损耗是修改材料可以改善的,这样效率还可以提升。 |
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| | | | | ISL6227 Layout 要素
1. 功率线和信号线的布置
总体来讲,功率组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. 电路组件的布置 ISL6227两路输出的控制Pin是分别对称分布在IC的两边,那么在IC周围组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,PHASE、Boot和ISEN线尽量要短.
3. 信号地和功率地的连接 最起码的,在IC下面铺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. Pin1和Pin28 the GND和Vcc 在两Pin之间加一个优质的瓷介电容,并紧靠Pin脚
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.这里不允许有任何弱的信号线和它平行布置
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| | | | | | | 6. Pin3 and Pin26 the PGND1 and PGND2这两 个 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LGATE1和LGATE2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.这里不能有其它的线和它平行布置 8. Pin5 and Pin24 the VGATE1 and VGATE2 这个Pin输出方波,走线也要短、粗.远离其它干扰,类似于LGATE.
9. Pin7 and Pin22 the ISEN1 and ISEN2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.
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| | | | | | | | | 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,那么最好要限制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. |
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| | | | | | | LAYOUT注意问题点,写得很详细。值得研究。对于其他控制IC应该也适用。 |
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| | | | | | | | | 如工程师自己的案子自己布板,就会注意,但很多公司布板专人负责,这样就难保证布板走线合理性。 |
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| | | | | | | | | 想了解输入电流这样大,楼主如何接到 点烟器 上面的。 |
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| | | | | | | | | | | 这还真不知道客人是怎么用的,我只知道按照客户要求,设计符合客人要求的电源。 |
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| | | | | 已经看过了,楼主的设计不错,很有参考价值,谢谢楼主 |
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