DCDC电源芯片设计失误一例

dragongtr

DCDC电源芯片设计失误一例 [复制链接]

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。

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littleshrimp

谢谢分享 最后是电感的哪个问题导致的？

gmchen

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？

maychang

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。

5之蒲公英

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

PowerAnts

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.

maychang

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。

PowerAnts

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

dragongtr

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。