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TPS40055效率低

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

对电源了解不多,望指教!

用TI的TPS40055设计了一个电源,输入24V,输出5v/15A,参数用的是TI的SwitcherPro? 设计软件设计出来的,元器件也是用的推荐型号,但是板子做出来之后效率只有60%多点,与参考设计差的远,请专家帮忙分析下。感激不尽

满载效率60多?建议先找到损耗较大的器件

检查电感和MOS管温度是否过高,观察电感电流波形,两个MOS管的电压电流波形,分析损耗再进行优化

谢谢解答

今天用示波器看了各节点输出波形,输出电压有较大的尖峰电压,用探头看幅度有500MV,尖峰的频率为震荡频率300K左右,尖峰附件有高频震荡,SW电压信号和MOS驱动信号的上升下降沿有较明显抖动,200ns左右。请专家分析下什么原因,还有就是TPS40055芯片发热严重。谢谢

您可以从如下方面确认:

1.  layout, 你可以参考12V转1.8V/15A的设计: www.ti.com.cn/.../sluu186.pdf,  芯片会用到底部的powerpad与PCB充分焊接,并扩展,芯片通过此铜箔散热。 同时电感所在Pad也要注意,不要造成杂散电容。

2. 建议增加Snubber电路, 见上文第9页:Snubber Component Selection。

3. 选择低ESR的输出电容,按照SwitcherPro™ 的设计选取,如上述文档第八页Output Capacitor Selection描述。

恩,谢谢,再请问那个MOSFET驱动信号抖动的原因可能是什么

MOSFET驱动信号抖动的原因可能有:

1. 驱动信号输出走线trace的寄生电感与MOS的寄生电容Ciss之间形成的振荡,要求走线规则以及trace尽量短。

2. 上臂MOS启动SW上的spike 通过charge pump电容,会耦合到驱动信号上,下臂MOS启动也可能受到一些GND noise的干扰。

weisong gao,

   TPS40055的效率较低,跟布板,器件的选型(包括输入电容,输出电容,电感及MOSFET管)都有关系,可参考附件的资料中器件选型及损耗分析。另外,与测量方法也有关系:测量时使用两个万用表测量输入输出的电压(越近越好),串万用表进行电流的测量(或者使用电流显示准确的电压源及电子负载)。

我也遇到了同样的问题,按照楼下的3点建议都检查过。PCB设计跟参考相差不大,试验焊接的时候没有

焊接IC中间的热焊盘,这样效率始终是65%样子提不上去(低电流输出效率会低些)。最后增加了Snubber

电路(没有4.7NF就用的是5NF的电容),没有任何改善的效果。求Weisong gao 解决经验,感谢!

Hi

   效率低需要检查功率器件,包括驱动等。

   snubber电路主要是消除电路中的spike.

   芯片低的powerpad必须与GND充分焊接,这个是芯片散热的要求。

65%的效率,你的测试条件是什么,方便的话可以共享一下你的原理图。

nika nika

我也遇到了同样的问题,按照楼下的3点建议都检查过。PCB设计跟参考相差不大,试验焊接的时候没有

焊接IC中间的热焊盘,这样效率始终是65%样子提不上去(低电流输出效率会低些)。最后增加了Snubber

电路(没有4.7NF就用的是5NF的电容),没有任何改善的效果。求Weisong gao 解决经验,感谢!

weisong gao

对电源了解不多,望指教!

用TI的TPS40055设计了一个电源,输入24V,输出5v/15A,参数用的是TI的SwitcherPro™ 设计软件设计出来的,元器件也是用的推荐型号,但是板子做出来之后效率只有60%多点,与参考设计差的远,请专家帮忙分析下。感激不尽

可以上传一张效率曲线吗?看一下是否是DCM-CCM切换的时候发生的效率严重下降?

如果是的话,可能是发生了Shootthrough,需要再HDRV和High side FET之, 还有BOOST之间加5ohm左右电阻,降低驱动速度。

Hello:

       1.对TPS40055的Powerpad与GND进行了充分焊接后,电源的转换效率明显好转,提升到了85%!(没有焊Powerpad时始终是60%左右)

       2.但是,此情况下的IC和上下臂MOS管都很烫,在空载的时候输入显示居然有0.07A的电流耗损!测试12脚的SW有320KHz,波形顶端有锯齿,此点很迷惑。

       有遇到类似问题的分享下解决方法,感谢!

 

这是在空载时的LDRV和HDRV的波形

空载时测试的输出电流有锯齿,频率为跟开关频率一样为320K

Hi

    MOS发烫,可以查一下你测试的两个驱动波形,看有没有shoot through的想象。另外MOS同样要注意散热设计的问题。

    关于电路图,建议你用TI的仿真软件switcherpro 仿真确认一下。

    电路设计中,你的输出电容比较小,建议加大。

    能否告知你的详细规格,输入输出电压,满载电流之类的参数。

 

只是空载的时候管子发烫吗?

nika nika

Hello:

       1.对TPS40055的Powerpad与GND进行了充分焊接后,电源的转换效率明显好转,提升到了85%!(没有焊Powerpad时始终是60%左右)

       2.但是,此情况下的IC和上下臂MOS管都很烫,在空载的时候输入显示居然有0.07A的电流耗损!测试12脚的SW有320KHz,波形顶端有锯齿,此点很迷惑。

       有遇到类似问题的分享下解决方法,感谢!

 

把驱动展开看一下上下管是否有直通,考虑换结电容小一点的管子。

nika nika

这是在空载时的LDRV和HDRV的波形

DC24V TO DC3.8V@20A 通常用到3.8V@12A

Hi

   附件是按照你的参数用TI 仿真软件SWITCHER 得到的仿真电路图,你可以参考一下(或者你直接在TI网站上仿真:http://www.ti.com.cn/product/cn/tps40055,或者在TI网站上下载软件:http://www.ti.com.cn/tool/cn/switcherpro)

   如之前所谈,你的输出电容太小,其他的,你可以参考一下TI仿真电路。

Nika,

是否有看过上下管驱动有无直通的情况,来确定一下管子发烫的原因

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