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升压DCDC做恒流LED驱动,电感发热问题 [复制链接]

 
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芯片选用XL6006,按照典型应用电路设计,想要将24V升压到36V,输出电流1A,负载电流900多mA,  电路设计完成后,电感发热比较厉害,电感额定值150uH,  电感参数如下图

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XL6006的开关频率180K

设计原理参照官方的设计指导

XL60XX系列升压恒流产品设计指南.pdf (622.82 KB, 下载次数: 5)
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是的。   详情 回复 发表于 2024-7-5 18:04

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你问题描述的非常清楚,你的资料我也看了。有点小疑问。

1,XL6006一般配电感一般都是47uF,你怎么是150uF。

2,电感的厂家选的没问题,是大厂,但是电感的种类对吗??

我给你传2个PDF,里面有这个芯片对应电感的温升数据,看看对你有没有帮助。你说你电感热,是多少度啊?测量过没有???

针对投光灯和泛光灯的双节锂电池供电方案.pdf (288.93 KB, 下载次数: 3)
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(1)电感的选型是依据它提供的计算方法计算出来的,如下图 [attachimg]817170[/attachimg] 依据这个计算,输入电压的的最小值取的22V,这样计算得到的电感约为100uH,考虑到一般电感的误差为20%,以及实际中电感  详情 回复 发表于 2024-6-18 08:35

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换个电感试试

电感大,电感电流纹波大,从而增加损耗,会热

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我按照4楼的这种计算,得到电感的最小值,然后适当的增加余量  详情 回复 发表于 2024-6-18 08:46
电感要减小吗?电感发热不是和电感的内阻有关吗?我选择的这个电感的内阻130mΩ  详情 回复 发表于 2024-6-18 08:38

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tagetage 发表于 2024-6-17 21:51 message TEXTAREA textarea 你问题描述的非常清楚,你的资料我也看了。有点小疑问。 1,XL6006一般配 ...

(1)电感的选型是依据它提供的计算方法计算出来的,如下图

企业微信截图_17186704987126.png
依据这个计算,输入电压的的最小值取的22V,这样计算得到的电感约为100uH,考虑到一般电感的误差为20%,以及实际中电感随着电流的增加感值会下降,所以综合考虑电感取150uH

(2)电感选的功率电感,规格是150uH 额定电流3A   精度20%

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qwqwqw2088 发表于 2024-6-18 08:31 换个电感试试 电感大,电感电流纹波大,从而增加损耗,会热

电感要减小吗?电感发热不是和电感的内阻有关吗?我选择的这个电感的内阻130mΩ

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qwqwqw2088 发表于 2024-6-18 08:31 换个电感试试 电感大,电感电流纹波大,从而增加损耗,会热

我按照4楼的这种计算,得到电感的最小值,然后适当的增加余量

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我感觉是你的电感功率选小了,电感的感抗选大了。电感的内阻130毫欧还是大。

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我看了一下,你电感选择的种类也应该没问题。

你不行就换一个体积大的,电流大的,感抗小点的,内阻小点的试验一下。

 

益嘉源YSPI一体成型电感(扁平线圈一体成型大电流高品质功率电感/
一体成型贴片屏蔽耐大功率大电流贴片电感):

YSPI系列一体成型电感(功率电感器、大电流电感、车规电感)

YSPI Series Power Inductors

一体成型电感主要技术指标

1.电气特性:

电感量范围:0.1uH~100uH(公差±J/K/L/M)

额定电流范围:0.2A~80A(IDC)

线圈和合金粉末间抗电强度:≥300V(DC/1mA)

温升:≤40℃

 

2.机械特性

冲击、跌落、震动、离心、耐压力试验结果表明均优于传统贴片功率电感。

 

3.环境特性:

存储温度:-55℃+125℃

工作温度:-22℃+85℃

产品寿命:≥60000H

 

一体成型电感Features特性:

表面贴装

低直流电阻抗大电流

饱和电流优良,低DCR,低损耗

滤波,PFC升压,DC-DC converter用电感

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楼主有消息了在这里回帖一下,到底怎么回事?怎么解决的。。

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按照qwqwqw2088所说,以及结合你提到的选择低阻抗的电感,现在发热正常,手摸差不多四五十度的样子,应该问题不大 另外这个芯片有个不好的的地方是没接负载的话,输出电压会一直升高,直到达到这个芯片内部的60V  详情 回复 发表于 2024-6-19 14:24

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tagetage 发表于 2024-6-19 12:39 楼主有消息了在这里回帖一下,到底怎么回事?怎么解决的。。

按照qwqwqw2088所说,以及结合你提到的选择低阻抗的电感,现在发热正常,手摸差不多四五十度的样子,应该问题不大

另外这个芯片有个不好的的地方是没接负载的话,输出电压会一直升高,直到达到这个芯片内部的60V限制

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楼主解决问题就好,看来主要问题是电感感抗偏大,内阻偏大造成的温度升高。 另外这个芯片有个不好的的地方是没接负载的话,输出电压会一直升高,直到达到这个芯片内部的60V限制-------这个不是芯片不好,是因为输  详情 回复 发表于 2024-6-19 16:39

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S3S4S5S6 发表于 2024-6-19 14:24 按照qwqwqw2088所说,以及结合你提到的选择低阻抗的电感,现在发热正常,手摸差不多四五十度的样子,应该 ...

楼主解决问题就好,看来主要问题是电感感抗偏大,内阻偏大造成的温度升高。

另外这个芯片有个不好的的地方是没接负载的话,输出电压会一直升高,直到达到这个芯片内部的60V限制-------这个不是芯片不好,是因为输出是恒流输出,没有负载就是会一直升高到过压保护,这个是正常的芯片就是这样设计的,只要芯片不接负载不损坏就是正常的。

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  (1)重新做板回来后测试,出现上电初始的几秒电感啸叫,在这个过程中XL6006芯片的SW引脚上面的波形抖动非常厉害,随着时间推移,波形会逐渐清晰,最终达到稳定状,用波器测量波形如下图中黄色波形,电感  详情 回复 发表于 2024-7-3 14:32

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tagetage 发表于 2024-6-19 16:39 楼主解决问题就好,看来主要问题是电感感抗偏大,内阻偏大造成的温度升高。 另外这个芯片有个不好的的 ...

 

(1)重新做板回来后测试,出现上电初始的几秒电感啸叫,在这个过程中XL6006芯片的SW引脚上面的波形抖动非常厉害,随着时间推移,波形会逐渐清晰,最终达到稳定状,用波器测量波形如下图中黄色波形,电感为什么开始会啸叫,是因为在这个过程中,PWM的占空比一直在不停的调整,导致电感出现啸叫?

TEK00000.PNG

(2)然后测量检流电阻上采样电阻的电压波形,上图中蓝色波形,电压220mV,但是在开关周期上会有很大的毛刺,这个如何改善这个毛刺呢,下图是将蓝色过冲波形进行放大

TEK00001.PNG

 

 

 

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tagetage 发表于 2024-6-19 16:39 楼主解决问题就好,看来主要问题是电感感抗偏大,内阻偏大造成的温度升高。 另外这个芯片有个不好的的 ...

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开始上电到稳定时波形变化

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重新做板回来后测试,出现上电初始的几秒电感啸叫,----------刚开始几秒有啸叫,过了几秒就没有啸叫了???你有没有负载,有负载的话负载变化没有?????

然后测量检流电阻上采样电阻的电压波形-----------电路板不是所有的地方都可以用示波器直接观察的,因为你的示波器的输入电阻不够大,有的地方直接测量会造成电路工作状态的偏移,采样电阻就是的,你的示波器输入电阻不够高,探头点到采样电阻的话,示波器相当于一个电阻并联到采样电阻,所以芯片PWM的占空比有变动。

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先接入负载,然后上电,整个过程中波形如13楼视频中所示 示波器的探头阻抗1M,和220mΩ并联对电阻值没有影响的  详情 回复 发表于 2024-7-4 08:38

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http://www.xlsemi.com/datasheet/XL6006-CN.pdf

http://www.xlsemi.com/demo/XL6006-DEMO.pdf

这2个文件都仔细阅读了吧。 你用的什么样的电感。

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tagetage 发表于 2024-7-3 18:28 重新做板回来后测试,出现上电初始的几秒电感啸叫,----------刚开始几秒有啸叫,过了几秒就没有啸叫了?? ...

先接入负载,然后上电,整个过程中波形如13楼视频中所示

示波器的探头阻抗1M,和220mΩ并联对电阻值没有影响的

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刚开始几秒有啸叫,过了几秒就没有啸叫-------这个现象给我的第一感觉是过载了。你这个电路最大输出多少电流,工作时是多大的电流。 

示波器测量不测量采样电阻,上电效果一样吗??? 

你测量没测量 上电时芯片的输入端的电压波形。

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(1)这个电路最大输出电流1.1A以内,采样电阻是220mΩ,负载是24并的LED串,每串电流40mA,总电流960mA,芯片升压目标电压是36V,芯片输入电压24V (2)“示波器测量不测量采样电阻,上电效果一样吗??  详情 回复 发表于 2024-7-4 17:41

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tagetage 发表于 2024-7-4 10:00 刚开始几秒有啸叫,过了几秒就没有啸叫-------这个现象给我的第一感觉是过载了。你这个电路最大输出多少电 ...

(1)这个电路最大输出电流1.1A以内,采样电阻是220mΩ,负载是24并的LED串,每串电流40mA,总电流960mA,芯片升压目标电压是36V,芯片输入电压24V

(2)“示波器测量不测量采样电阻,上电效果一样吗??? ”效果一样

(3)“你测量没测量 上电时芯片的输入端的电压波形。”没有测过,但是用的稳压电源调到24V输出,电流不限流,把负载接在这个板子上,然后接上稳压电源的24V,开启稳压电源后,稳压电源仪表盘上显示9V多的电压以及4A多的电流,电感开始啸叫,芯片SW引脚上的开关波形开始调节,当SW的波形稳定时,电感没有啸叫(实际上电感停止啸叫是在SW稳定之前,13楼的视频总时长40s,电感啸叫大约20s左右),并且此时稳压电源的仪表盘显示电压24V,电流1.53A,从9V/4A到24V/1.5A这个过程是瞬间跳变,当芯片SW引脚稳定之时们就是稳压电源仪表盘上数值跳变的时刻,中途稳压电源仪表盘没有其它电压出现

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稳压电源仪表盘上显示9V多的电压以及4A多的电流,电感开始啸叫---------这就是我问你的原因。输入都9V了,电感过载了那还不啸叫????  你测试的时候不要用稳压电源,用你实际用的24V电源来测试。

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你的稳压电源上电不能直接上到24V,说明功率不够,或者说是瞬态响应不够。

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稳压电源的功率300W应该是够的,可能是瞬态响应不够  详情 回复 发表于 2024-7-5 15:06

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