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LM3409hv使用的问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

我准备使用LM3409HV作一个开关恒流源,为充电器充电,前级整流之后的电压大概是60V左右,偶尔会在48~70之间波动,电池为32节镍氢电池,充电电流快充2A,涓流500mA,我根据设计指南设计了一个电路,今天搭了一下,PMOS非常的热,说明我搭的电路效率不高,不知道LM3409HV的效率跟那个参数有关,32节电池从放空到冲饱电压范围是32V~45V,也就是说输出电压会在32V~45V间波动,而参考设计上的输出电压假定是恒定的,是不是因为当输出电压变化后电路效率变低而使得PMOS发热。以前我问过别人利用LM3409HV可否作为充电电路,有人说行,但是现在来看还是有问题,那个大侠给帮个忙呀,现在样板都做出来了,项目时间很紧,着急呀

 

可以试试增大电感的感值,LM3409HV的输出纹波和电感值有关。此外LM3409HV不带有涓流和充电停止电路,最好外部用比较器搭一个。

至于PMOS非常热,未必是真有问题。可以用热阻和损耗计算一下大致温升再做判断。

我的电感式220mH的,足够大了,纹波感觉可以,涓流电路和充电停止电路我都有了,LM3409HV的目的就是让它提供一个恒流源,根据现在功率转换的情况,PMOS发热时因为转换效率不高的原因,根据数据手册上说的,效率最高能达到95%,我感觉现在我的电路问题就是效率太低,怎么样才能提高他的转换效率呀。谢谢您的指点

我的电感式220mH的,足够大了,纹波感觉可以,涓流电路和充电停止电路我都有了,LM3409HV的目的就是让它提供一个恒流源,根据现在功率转换的情况,PMOS发热时因为转换效率不高的原因,根据数据手册上说的,效率最高能达到95%,我感觉现在我的电路问题就是效率太低,怎么样才能提高他的转换效率呀。谢谢您的指点

如何能够提高LM3409HV的转换效率,跟转换效率关系比较大的参数时那几个呀,

95%是指输入输出电压很接近时候的效率。您的使用情况效率不会那么高。

对于LM3409HV,效率主要和负载电流,MOS管导通阻抗以及输入输出压差相关。建议选用RDSon较小的功率MOS。

我PMOS用的是IRF9540,RDSon=0.2,原先的时候利用MAX713给16节电池充电,输入30V,电流1.2A,也是用的这个PMOS,不用散热片充电5个小时摸上去只是有点温乎,这次用LM3409HV,给32节充,输入电压用48V,电流1.8A,放散热片一会散热片就不能上手了,虽然说713是专门的充电IC,但是作为恒流控制这一块来说按理不应该有这么大的差别呀

MAX713和LM3409HV的工作方式有很大的不同。LM3409HV工作在开关模式,理论上应该比线性模式的MAX713效率要高。

现在效率低可能是在IRF9540上的开关损耗较大。

不是,MAX713也可以工作在开关模式,我就是在开关模式下用的,要不电池放空的时候才17V,输入30V,1.2A的电流那温度没法用了,我现在就是有点弄不明白在713上的时候也是用的IRF9540,13V的压降,1.2A的输出电流,开关损耗怎么那么小,而现在用LM3409,7V的压降,1,8A的电流损耗怎么这么大呢。我早上看了半天资料,感觉问题应该出在开关频率上,你给参谋一下对不对!3409的频率可以通过ROFF和COFF来设置,这一块还没有怎么看明白。

MAX713的数据表中已经将开关模式工作删去了,所以无法比较两款产品区别。

由于你用了一个220mH的电感(220uH?),即使开关频率降到几百kHz,应该还可以满足你的纹波要求,同时降低开关损耗。

对,打错了,是220uH,呵呵,下午做了一下午试验,当输入电压时49V,电池电压42V时,输入电流1.62,输出电流1.76(我用的RON电阻式0.12的,感觉电流应该是2A才对,不知道什么原因没有到2A),但是当我提高输入电压到55V以上是,输出电流降到了1A,此时输入电流也是1A,然后后面的二极管(我用的是SR360)烧掉了。你的意思是不是开关频率降低一些能够降低开关损耗?那Roff我应该用多大电阻才好呢。

MAX713数据表中最后面的示例就是在开关模式下工作的,我照搬的那个电路,因为他基本上完全符合我的要求

再一次表示感谢,开关电源这一块第一回接触,还得您多多帮忙

大致算了一下您的电路效率是93%(输入49V时),应该是对的。工作频率当然也不能降得太低,否则电流纹波会过大,尤其输入电压又比较高,SR360稳态额定电流只有3A。

我觉得比较简单的Roff选择方法是使用一个可变电阻,上电调整同时看电感电流纹波和工作频率。

现在就是不知道PMOS发热是什么原因,我把PMOS换成了IRF9Z34N,他的RDSon=0.1,发热依然如故,如果不用散热片,基本上一上电就烫手了,电流1.8A,无法达到理论上的2A,放了个挺大的散热片,也用不了多长时间就会很烫,而且上散热片后电流会降到1.5~1.7,手挨着散热片后电流值也会有一些降低,CSP和CSN间电压是二百零几毫伏,不是0.248V。

按照计算效率差不多是正常的,单PMOS太热了,感觉就不太正常了

计算转换效率是正常的,但是PMOS太热了,有点不太正常了

计算效率是对的,但是PMOS太热了,这还是有点问题,不应该这么热的,因为PMOS上的损耗结果计算是5W,我上的散热片不小呀。

计算效率是对的,但是PMOS太热了,这还是有点问题,不应该这么热的,因为PMOS上的损耗结果计算是5W,我上的散热片不小呀。

你的QQ是多少呀,加一下想您请教请教 我的是79600229

如果没有散热片,IRF9Z34N的热阻有62度每瓦。以损耗5W计,会有300度的温升,应该会上电就烫。

此外您量到的电流应该是平均电流,而LM3409hv稳定的是峰值电流,这和一般的开关电源有区别。如果您那边有条件可以测试一下电感电流。

因为Rsns检测的是电感电流,而电感电流波形是三角波,所以Rsns上电压也是三角波,其峰值是0.246V(IADJ悬空),所以平均值是二百零几毫伏也是可能的。

哦,也就是说这种情况时正常的是不是,我上的散热片是20W的,但是过不了多长时间散热片就会很烫,我看到评估板上的PMOS都没有上散热片,他那个功率也不小呀,而且我的理解开关电源的开关管应该是工作导通和截止两个状态,当导通时电阻很小,截止时没有电流,所以它上面不应该太热呀,我今天按照你说的,把ROFF换了个电位器进行调整,但是效果都不明显,我把电感从220uH换成39的了,也没有改观多少,现在不知道该怎么办了,很郁闷。

你加我一下QQ吧,我吧图发给你一下你给我看看对不对呀。79600229

您可以把图贴在这边,方便更多人诊断问题。

电路在附件中,您给看看

顺便提一下您用的SR360耐压不够,您可以参考下图的元件参数。

图看不太清楚,我手头现在就有SR360,耐压我寻思先在电压较低的情况下调出来。上面的图看不太清楚,您给重发一下好吗、

您的电感额定电流只有1.5A,按照您的应用应该是饱和了。

没问题

电感是我买的功率电感,额定电流时2A的,不是图上的型号。元件封装是从其他地方考过来的,型号忘改了,呵呵呵

电感是我买的功率电感,额定电流时2A的,不是图上写的型号。

MOS管的损耗包含导通损耗和开关损耗,根据你的描述,我觉着发热严重可能是以下两个原因:

1.占空比过大。当输入48V输出45V的极端情况时,buck电路占空比为0.9375,该芯片完全可以实现这个占空比情况下的运行,但是此时PMOS的导通时间很长,导致PMOS的导通损耗严重。

2.开关频率太高。本芯片采用constant off time控制方式,off time由RC网络和输出电压决定,如附件所示,当输出电压升高时,电容C的充电速度加快,而参考电压1.24V不变,所以off time时间变短,从而增加了变换器的开关频率,导致PMOS的开关损耗严重。

你可以计算一下PMOS在最恶劣情况下的损耗,就可以验证上面的分析了。

解决方法:

1.增加决定off time的RC网络中R的值,减小变换器的开关频率,如果电感电流纹波和输出电压纹波不能满足要求的话,增加电感值和输出电容容值。

2.选用导通电阻小的PMOS管,导通电阻小Coss会变大,所以是导通损耗减少开关损耗增加,如果发热还是严重就同时减小开关频率。

3.如果1和2的方法使用后PMOS还是发热严重,建议并联PMOS管使用,由于MOS管是正温度系数,可以自动均流。LM3409HV有1A的驱动电流,可以驱动两个MOS管。

LM3409HV可以满足你所使用的工况,关键是降低PMOS管的导通损耗和开关损耗。

 

谢谢您的回答,你说的很有道理,明天上班我就试一试,但是我现在还有个疑问,我用同样的PMOS管,利用MAX713开关模式充电的时候,30V给16节电池以1,2A电流充电,PMOS管即使不上散热片摸上去只有一点温乎,但是我通过LM3409HV同样用30V,1.2A给16V充电时,PMOS管即使上20W散热片也会非常热,ROFF我根据Scutt sun的意见,上了个50k的电阻,但是不管电阻调到多大都会发热,有个值会让效率达到最高,比这个值高或者第都会降低效率,甚至会到达输入电流和输出电流一样大,也就是说根本没有了效率。LM3409HV在理论上有没有可能达到MAX713的效率程度呀,对于开关电源这块我接触不深,而且英文水平也太弱,看不懂数据手册,所以弄不明白他们在原理上的区别

尖峰脉冲大啊

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