【我是工程师第三季】99%效率高功率密度电源挑战设计分享

不错，期待分享。

“输入电压为DC19V。”这里是否是输出电压？输入一般12V。

。。。。。。上接第1帖。。。。。。

先说说插曲吧

从手机里翻出了当时用手机随手拍的一张照片

对比前后照片，除了不能分辨参数修改的小电阻、电容、MOSFET外，大电容和电感可以很容易分辨出来

先说是大电容吧

第1版的大电容用的AVX的MLCC，原本认为起高频特性比较好，很合适。

但上电测试后非常失望：

输出19V5A带载2个小时，输出的2颗MLCC温度达到120+度（环境温度17-18度）

而效率只有不到94%

在超载120%负载测试中（19V/6A），MLCC爆掉了。

上2张MLCC的照片：

（请注意：以下照片比较血腥，可能引起部分人群不适）

输出的2颗MLCC是前仆后继的节奏爆掉

而且动作还比较慢，能看出电容从左端开始爆裂，然后延伸到右端。

接下来对LCR进行预热2小时，

自校正后测试手里全新的MLCC样品

通常高频电容的测试频率都是按1KHZ测量，而这款电源的工作频率为500KHZ左右，

所以LCR设置从1KHZ开始扫频到1MHZ，重点扫频几百KHZ段。

MLCC的规格为107/25V,X7R，2220封装

从测试数据来看，偏差有点大，但基本还算是MLCC的特征，找代理买来的样品，应该不是水货吧。

元芳，你怎么看？？

把MLCC电容换成钽电容后，温升都成次要的了，主要是效率

输出电容换了后，效率提升明显，然后毫不犹豫的把输入的MLCC也换了

效率直接提升至97.77%了，提升了整整4个点。

那么在看看钽电容的扫频参数

那么你看出问题来了吗？

。。。。。。下接第20帖。。。。。。

钽电容失效一般是由于焊接不当造成的。

固态电容的高频特性比钽电容还是差点吧，而且体积也不小。

。。。。。。上接第17帖。。。。。。

先来看看更换电容后的温升状况：

环温15度满载5A测试2小时的温升曲线

虽然电容的温升下降明显了，但感觉还是有些高，不过最高的是MOSFET，当然也极有可能是MOSFET传导过来的温度。

再看看接着带载120%的情况：

接下来首当其冲的就是改善MOSFET温升。

不过温升测试时发现电感有些噪音。

由于之前还没有拿到DSOX1102G，所以环路就没法测试

于是。。。。

就把电感给拆了：

哦去，居然是铜线绕的。

接下来砸开了好几款不同国产品牌的电感，

发现这些电感多数都是用铜线绕制的。有2根0.3mm或0.35mm并绕的，有单根0.5mm绕的，标称频率都能到1MHz

难道趋肤效应对它不管用？

测一下这颗电感的参数：

之后果断更换为威世5050的电感

再看看威世5050的扫频数据：

威世的电感感量相对稳定些，但更大的差异是Q值

不过换电感的效果改善不是很大，仅提升了0.1%的效率。

MOSFET是温升最高的，所以毫无疑问就得在MOSFET上动手了

由于当时没有买到optiMOS TM5，所以最开始采用的是optiMOS TM3的BSC042N03LS

这颗MOSFET在VGS=4.5V时Rds_on=6.5mRQg和Ciss也不算太大，而且价格便宜

接下来换成Rds_on和Ciss小近一半的BSC0902NSI，不过这颗MOSFET仅属于optiMOS 1代的产品。

试试效果：

环境温度稍高一点点，但元器件的温升都有明显下降。

再看看继续加载120%（6A）负载测试：

温升虽然还不算满意，但效率也得到明显的提升，效率此时达到了98.23%，

加上上面更换电感提升的0.1%，效率提升了0.46%

当然，之后有了DSOX1102G后对环路进行优化

效率再次提升了0.13%，达到了98.36%

接下来还得在MOSFET上下功夫了，optiMOS TM5的样品已经到了

更好MOSFET之后的效率测试：

有空再测下温升情况。

MLCC不会起火吗?钽电容如果这样子会烧火的

电容在高频下容量下降是肯定的，至于够用不够用，我换上后温升明显降低，效率明显上升，这就是最好的证明了。

至于为什么会这样，除了MLCC的容压效应外，焊接上我已经非常注意了，暂时我也没找到其他原因。

超牛的版主，佩服！

不知道版主用的什么IC设定在多少的开关频率啊，这个效率杠杠的，可惜没有观察到版主的MOS开关信号

500K

好的，波形后面补上