TI TPS40077 同步外部MOS降压芯片输出电感电容发热请教

xinfa190 · 发表于 2014-7-31 21:49:42

芯片为申请的样品，外部MOS管(3.8毫欧)和电感（GDRH105R 2.2uH 7.5A）以及外围大部分器件从立创商城购买，使用手册典型电路，电路及布线如下图所示。有正常输出，负载能力也可以，当然比手册效率低5~8个百分点（以自己的水平，可以接受），不太明白的是主控芯片和MOS管基本没温度，反而是输出电感和电容温度比较明显，空载就有明显温度，带载温度更高。像大家请教：
1、电感电容发热大致原因，以及如何改进
2、保持输出电容总容值不变，改为多个并联并提高电容耐压值能改变电容发热情况吗？
这个是从网上查到的，但我觉得如果总热量保持不变只是分散到多个电容上了，对效率也没有提高呀，当然每个电容的温度低了，寿命肯定是能延长。
3、保持电感感值不变，以及相同工艺。使用额定电流更大的电感，能改善电感的发热情况吗？
问题是空载的时候现在电感也比较热
非常感谢

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 08:35:35

自己顶顶，继续请教

JamesErik · 发表于 2014-8-1 08:57:52

楼主上张实物图，负载情况也描述一下

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 09:13:21

JamesErik 发表于 2014-8-1 08:57
楼主上张实物图，负载情况也描述一下

负载为电子负载，淘宝上网友做的简易的那种，照片如下，板子尺寸8cm*6cm，非常感谢

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 09:14:33

散热片下是两片sop8的MOS管，但实际上不加散热片也一点都不热

JamesErik · 发表于 2014-8-1 09:22:51

xinfa190 发表于 2014-8-1 09:13
负载为电子负载，淘宝上网友做的简易的那种，照片如下，板子尺寸8cm*6cm，非常感谢
...

负载电流有多大发热？

输出的电容如果是普通的电解电容可能会发热，应该用高频的

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 09:25:35

JamesErik 发表于 2014-8-1 09:22
负载电流有多大发热？

输出的电容如果是普通的电解电容可能会发热，应该用高频的 ...

空载的时候就有明显的温度，加上负载温度更高；
使用的电感是额定7.5A的，实际整个电路只能稳定工作到7.1A
再次感谢

JamesErik · 发表于 2014-8-1 09:25:42

输入的电容放的位置有点问题，没有在主电流路径上

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 09:29:13

JamesErik 发表于 2014-8-1 09:25
输入的电容放的位置有点问题，没有在主电流路径上

您高手，佩服
在板子背面，J1的两个引脚并接了一个电解电容，板子才正常工作的；没接之前，输出电压始终偏低，且完全无负载能力，我的电子负载最小是100mA的，带不起来

cd4000 · 发表于 2014-8-1 10:13:38

空载应该没什么温度才对呀

JamesErik · 发表于 2014-8-1 10:17:03

xinfa190 发表于 2014-8-1 09:29
您高手，佩服
在板子背面，J1的两个引脚并接了一个电解电容，板子才正常工作的；没接之前，输出电压始终 ...

菜鸟一枚，跟着学习

PCB的地网络有点问题，线太细了，如图中绿色框内部分

这是官方的布局：

另外建议将C9的电解电容去掉，换成与C17相同的电容

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 10:28:48

JamesErik 发表于 2014-8-1 10:17
菜鸟一枚，跟着学习

PCB的地网络有点问题，线太细了，如图中绿色框内部分

建议收到，正在改板子
电感比电容还热呢，这个何解啊？
严重的感谢

newbie · 发表于 2014-8-1 10:33:58

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 11:07:51

newbie 发表于 2014-8-1 10:33
这块板子完全脱离开关电源的设计要素

电感电容MOS功率回路需要走足够粗的最短路线 ...

谢谢
愿就每一根线的改进听其祥

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 11:15:31

newbie 发表于 2014-8-1 10:33
这块板子完全脱离开关电源的设计要素

电感电容MOS功率回路需要走足够粗的最短路线 ...

电感电容MOS功率回路线为80mil的，与MOS管相连的是20mil，3根或4根

JackFrost · 发表于 2014-8-1 15:02:24

这个电源频率高，你用的这个普通电感行吗，应该用那种大电流的合金一体化电感试试，并且你的电容也够呛，用MLCC、固态电容这类

yondyanyu · 发表于 2014-8-1 15:13:26

电容烫说明纹波电流太高了！

lryxr2507 · 发表于 2014-8-1 15:23:44

个人感觉:线布得太细且不是最短,电源纹波系数较大,元件我觉得在这里影响不大.

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 15:34:51

JackFrost 发表于 2014-8-1 15:02
这个电源频率高，你用的这个普通电感行吗，应该用那种大电流的合金一体化电感试试，并且你的电容也够呛，用 ...

电感是要打算换掉；这个容量的电容MLCC不好找吧，打算换钽电容；钽电容也有点贵，这个地方电容贴片还是直插影响大不大？要是影响不大的话，直插的高频低阻电解电容就便宜多了

liuy219 · 发表于 2014-8-1 15:36:43

两个mos管的连线尤其细！

liuy219 · 发表于 2014-8-1 15:37:18

还是要多看看官方demo的做法。

R88 · 发表于 2014-8-1 15:38:47

那么小的电感能通7.5A电流？楼主上传电感手册看看呗。

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 16:07:00

电感手册

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 16:10:41

liuy219 发表于 2014-8-1 15:36
两个mos管的连线尤其细！

栅极连线受主控芯片引脚宽度限制，上管源极与下管漏极之间的连线上下各连了一根，继续加粗
谢谢

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 16:13:57

liuy219 发表于 2014-8-1 15:37
还是要多看看官方demo的做法。

这点确实是；官方阻容大部分0603的，考虑到手里已有的器件我全部换成了0805的

liuy219 · 发表于 2014-8-1 16:19:42

阻容封装上倒是问题不大，主要是学习一下官方在处理mos管和电感位置关系，还有，大电流路径，一定要加宽加粗呀！看看官方都是直敷铜的。

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 16:26:46

liuy219 发表于 2014-8-1 16:19
阻容封装上倒是问题不大，主要是学习一下官方在处理mos管和电感位置关系，还有，大电流路径，一定要加宽加 ...

原来怕这样搞不好焊接，这次搞成热焊盘搞一次

liuy219 · 发表于 2014-8-1 16:30:33

在焊接与可靠性做选择的时候，应该选择可靠性，况且，这个焊接还是没有太大难度的，功率大些的烙铁，轻松搞定。可以百度一下，电流与PCB线宽的关系。

HZQ@ · 发表于 2014-8-1 17:09:28

给你几点建议：
1、电感换个线更粗的，最好用磁环电感；
2、你说的电容发热应该是C8，这里如果要用最好用固态电容、高频低阻电容；
3、你的PCB没画好，主电流回路线太细，“AC回路”没处理好，布局不太合理；
4、大电流回路里不要用热阻焊盘，其实你的整个电路都可以不用热阻焊盘；
5、ＩＣ旁边的电容、电阻不要离那么远；
６、Ｌ１下面不要铺铜会降低效率；
先写这些吧，多了怕你接受不了；

cocom · 发表于 2014-8-1 17:09:37

电解用低ESR电容，可以用多个并联来降低等效电阻。
在这个设计中，输入输出电解电容不要用十字连接，要直接连接。

cocom · 发表于 2014-8-1 17:10:54

不建议用SMD的电解电容，在大电流输出的电路中。

jxnclff · 发表于 2014-8-1 17:36:08

本帖最后由 jxnclff 于 2014-8-1 17:40 编辑

cocom 发表于 2014-8-1 17:10
不建议用SMD的电解电容，在大电流输出的电路中。

楼主：这个频率，电感用错，要用铁硅铝或一体成型的。
可以这样测试：先不管布线问题，拆除输出部分电解电容，再并些MLCC，无负载，电感烫的话，说明用错。

编辑原因：发给楼主的，咋发给帮忙的了捏？晕了

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 21:46:31

HZQ@ 发表于 2014-8-1 17:09
给你几点建议：
1、电感换个线更粗的，最好用磁环电感；
2、你说的电容发热应该是C8，这里如果要用最好用固 ...

1、电感换成一体成型的了，vishay的，16A的
2、是C9发热
3、4、5、6：均改进
“AC”回路是什么意思？
再次感谢；
再问：我用的那个电感属于什么工艺的？

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 21:49:05

HZQ@ 发表于 2014-8-1 17:09
给你几点建议：
1、电感换个线更粗的，最好用磁环电感；
2、你说的电容发热应该是C8，这里如果要用最好用固 ...

看到了，我用的那个电容属于：绕线功率电感器
再问，L1下面不覆铜，是指正面反面都不覆铜是吗？

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 21:57:29

cocom 发表于 2014-8-1 17:10
不建议用SMD的电解电容，在大电流输出的电路中。

MLCC大容量不好找；用钽电容可以吧？
低阻高频电解多为直插的，这个直插还是贴片没什么关系吧？
非常感谢

xinfa190 · 发表于 2014-8-1 21:59:55

jxnclff 发表于 2014-8-1 17:36
楼主：这个频率，电感用错，要用铁硅铝或一体成型的。
可以这样测试：先不管布线问题，拆除输出部分电解 ...

目前，空载电感就发热

HZQ@ · 发表于 2014-8-6 08:56:41

xinfa190 发表于 2014-8-1 21:46
1、电感换成一体成型的了，vishay的，16A的
2、是C9发热
3、4、5、6：均改进

AC指在这个DCDC工作过程中电压电流在变化的回路，简单一点，电感的蓄能回路和续流回路。

HZQ@ · 发表于 2014-8-6 09:01:58

xinfa190 发表于 2014-8-1 21:49
看到了，我用的那个电容属于：绕线功率电感器
再问，L1下面不覆铜，是指正面反面都不覆铜是吗？ ...

正面影响大，背面小一点，最好是两面都不要。你可以做个简单的试验:让你的电路工作，输出带一个稳定负载，然后用一片铜皮放到电感上，你看看输入电流是否有增大。其实电流也增大不了多少，但是效率是靠这些一点一点提升的。

xinfa190 · 发表于 2014-8-6 09:07:42

HZQ@ 发表于 2014-8-6 09:01
正面影响大，背面小一点，最好是两面都不要。你可以做个简单的试验:让你的电路工作，输出带一个稳定负载 ...

非常感谢；等样片中，淘宝上也有卖的芯片，不差这些钱，但担心品质；像国际电商网站真心买不起
同时咨询，像这种相比232、7805来讲很偏门的芯片，市场也有假的吗？淘宝上的到底可信不？

HZQ@ · 发表于 2014-8-6 09:16:01

很难说有假有真，找天猫或信誉好的。我们常在淘宝买样品，主要是快捷方便。

li4512369 · 发表于 2014-9-7 22:39:23

电容发烫，纹波过大，用示波器看看吧

TI TPS40077 同步外部MOS降压芯片输出电感电容发热请教

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