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[原创] DCDC电源芯片设计失误一例

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-2-17 22:20:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
现如今,随着电源技术的发展,很多场合下LDO开始逐渐退出市场替而代之的是曾经饱受诟病的DCDC开关电源。今天的故事就从这里开始了。
这来源于一个真实的案例,我们需要一个能够将12V电源电压升压至150V电压的电源转换器,在这种纯升压的情况下我们当然是选择了BOOST拓扑的开关电源IC,选用的LT家的一款IC,具体型号略过。

在兴匆匆的将原理图设计好,将PCB画好,经过一段时间的等待之后,拿到了PCB,和全套的物料。焊接OK之后开始上电,使用的系统电源,当然为了维护世界的和平,为了防止世界被破坏。设置了限流保护。在上电的那一瞬间,shit。。。直接限流???

WTF!!!检查原理图,检查器件是否焊错,空焊。。。前前后后折腾了一天多。。。谢特就是没找到问题出在哪。。。

给跪。。。
然后就没有办法的情况下叫来了LT的FAE给找问题。可是特么找了整整半天。。。好吧没找到问题。。。。

然后叫FAE拿来了官方的原厂Demo,测试过后完全没问题。然后实在没招了,往原厂Demo上换我们自己买的料从IC换起。。。。

最后。。。换到电感的时候终于,情况复现。原厂用的是15uH的电感我们用的也是15uH的电感。我们就开始考虑这个电感有什么让人蛋碎的问题?通过测试上电瞬间的时候的Gate控制信号。我们发现了问题所在。在启动的瞬间,电感进入饱和状态,感量急剧降低,导致IC工作异常,问题找到了。

因为这款电感在我们其他的同样设计的电源上也有正常使用,我们一开始就忽略了电感会带来的问题,导致最后一系列复杂的变化。

不过也终结出来电感的饱和电流是在DCDC开关电源设计中一个很重要的参数。还是需要谨慎对待的。

吐槽完。

此内容由EEWORLD论坛网友dragongtr原创,如需转载或用于商业用途需征得作者同意并注明出处



此帖出自电源技术论坛

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版主

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发表于 2017-2-17 22:54:20 | 显示全部楼层
谢谢分享 最后是电感的哪个问题导致的?

点评

估计是启动时电感铁芯进入磁饱和导致电流过大。不大可能是其它原因。 开关电源中各元器件尤其是电感类(包括变压器)必须考虑暂态过程中元器件所可能遇到的最坏情况。  详情 回复 发表于 2017-2-18 11:57
虾扯蛋

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纯净的硅(高级)

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发表于 2017-2-18 08:45:14 | 显示全部楼层
同问。是不是电感的最大允许电流与那个芯片的启动电流不匹配?

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maychang

Rank: 6Rank: 6

发表于 2017-2-18 11:57:18 | 显示全部楼层
littleshrimp 发表于 2017-2-17 22:54
谢谢分享 最后是电感的哪个问题导致的?

估计是启动时电感铁芯进入磁饱和导致电流过大。不大可能是其它原因。
开关电源中各元器件尤其是电感类(包括变压器)必须考虑暂态过程中元器件所可能遇到的最坏情况。

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一粒金砂(高级)

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发表于 2017-2-18 11:58:57 | 显示全部楼层
电感的饱和电流是在DCDC开关电源设计中一个很重要的参数
蒲公英选择飞翔,是为了实现那个梦,还是因为它厌倦了这个让它疼得揪心的地方。

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五彩晶圆(中级)

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发表于 2017-2-19 19:20:14 | 显示全部楼层
这么高的变比用BOOST, 想必输出电流很小吧, 开关管即要承受高电压, 又要处理大电流, 价钱高效率还很难看. 电流100mA级或更大, 用反激会更适合些. 比如照相机闪光灯电容充电电路, 虽然电流只有10mA量级, 也不用BOOST而用反激. 另外, 高压端还是大电容, 得用限压电流源方式.

点评

uA级电流,偏置用的。空间限制很大。  详情 回复 发表于 2017-2-20 14:06
电源砖家, 专业拍砖...

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maychang

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发表于 2017-2-19 19:27:41 | 显示全部楼层
同意6楼。
这种12V转换成150V的情况,用反激更合适,即使不需要隔离也应该用反激。
同样的道理,相当高的电压转换成相当低的电压,用Buck不如用带变压器的电路。

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五彩晶圆(中级)

Rank: 8Rank: 8

发表于 2017-2-20 09:28:44 | 显示全部楼层
楼主这个标题有点大, DC-DC芯片虽说不复杂, 但"设计"起来也没那么容易, 明明是DC-DC应用问题嘛
电源砖家, 专业拍砖...

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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

 楼主| 发表于 2017-2-20 14:06:05 | 显示全部楼层
PowerAnts 发表于 2017-2-19 19:20
这么高的变比用BOOST, 想必输出电流很小吧, 开关管即要承受高电压, 又要处理大电流, 价钱高效率还很难看.  ...

uA级电流,偏置用的。空间限制很大。

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