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用LTC3780做140W电源遇到的问题,紧急求助

我现在用3780做个140W的电源,输入8~33Vdc,输出28.2V、5A.
目前的问题是,低端输入时最大只能带2A的载,还有就是输入电压高的时候,测试MOSFET C管和D管的Vds波形在波动,占空比在变动,看起来好像振荡的样子,还伴有响声.
麻烦高手帮忙分析一下是什么问题,谢谢.
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LV.1
2
2009-07-31 22:32
图?
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2009-08-01 15:23
@
图?
1579621249111197.pdf
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111223.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111394.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111405.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
这是原理图和板图,看有什么问题没有?
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非扬
LV.5
4
2009-08-01 16:20
@zhangjunfuabc
1579621249111197.pdf[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111223.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111394.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/1579621249111405.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">这是原理图和板图,看有什么问题没有?
我是没法看清你的PCB图,但你这种要特别注意走线引起的干扰.
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ttkx365
LV.5
5
2009-08-01 20:45
@非扬
我是没法看清你的PCB图,但你这种要特别注意走线引起的干扰.
斗胆说几句.PCB板设计得很漂亮,但PCB图上的丝印确实不清楚,看起来很吃力,只好猜.
关注到输入输出电容,如果SCH图的元件都是正确的用SMD陶瓷电容并联(PCB图上也看不出极性),我想问题可能由此产生的:并联后的电容等效电阻ESR过小了,导致整个系统不稳.LINEAR的数据表介绍上也建议输入输出可以采用SMD陶瓷电容并联电解电容的方式.如果由于高度的限制,可以尝试换一些钽电容并陶瓷电容的方法试一试.虽然全SMD陶瓷电容并联对于设计排版PCB方便,但结果并不是我们期望的.
如果方便,能否告知输出纹波多少?效率达到多少?PCB实际的尺寸有多大?谢谢!
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2009-08-03 18:37
@ttkx365
斗胆说几句.PCB板设计得很漂亮,但PCB图上的丝印确实不清楚,看起来很吃力,只好猜.关注到输入输出电容,如果SCH图的元件都是正确的用SMD陶瓷电容并联(PCB图上也看不出极性),我想问题可能由此产生的:并联后的电容等效电阻ESR过小了,导致整个系统不稳.LINEAR的数据表介绍上也建议输入输出可以采用SMD陶瓷电容并联电解电容的方式.如果由于高度的限制,可以尝试换一些钽电容并陶瓷电容的方法试一试.虽然全SMD陶瓷电容并联对于设计排版PCB方便,但结果并不是我们期望的.如果方便,能否告知输出纹波多少?效率达到多少?PCB实际的尺寸有多大?谢谢!
非常感谢您的提示,谢谢.
输出纹波要求150mV,效率85%(实测目前为95%左右),pcb为四分之一砖.
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ttkx365
LV.5
7
2009-08-03 20:36
@zhangjunfuabc
非常感谢您的提示,谢谢.输出纹波要求150mV,效率85%(实测目前为95%左右),pcb为四分之一砖.
呵呵,效率什么定得怎么低啊?应该不是极端条件下的效率吧?你实测95%的效率是在什么输入条件下测得的?升压?降压?升降压相等?我曾尝试做过与你尺寸基本相同的,只是输出电压没有这么高,没敢用钽电容(怕失效率太高,有短路或者燃烧的危险,带保险丝的又不容易购买)更不敢全部只用SMD陶瓷电容(原因同上),所以高度就高多了.你的板在25度时的温升多少?我的在40度左右,纹波我的在200mV左右.
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2009-08-05 13:10
@ttkx365
呵呵,效率什么定得怎么低啊?应该不是极端条件下的效率吧?你实测95%的效率是在什么输入条件下测得的?升压?降压?升降压相等?我曾尝试做过与你尺寸基本相同的,只是输出电压没有这么高,没敢用钽电容(怕失效率太高,有短路或者燃烧的危险,带保险丝的又不容易购买)更不敢全部只用SMD陶瓷电容(原因同上),所以高度就高多了.你的板在25度时的温升多少?我的在40度左右,纹波我的在200mV左右.
在24V输入时,升压状态,目前具体的温升还没有测试过,带2A负载时感觉温度还可以,带载多了就不行了,在低端输入时,后面两个MOSFET温度很高,且最后MOSFET旁的那个二极管很容易烧坏,不知道后面的那个二极管选多大的好,今天用了个12CWQ03FN的管子都给烧了.
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ttkx365
LV.5
9
2009-08-05 14:16
@zhangjunfuabc
在24V输入时,升压状态,目前具体的温升还没有测试过,带2A负载时感觉温度还可以,带载多了就不行了,在低端输入时,后面两个MOSFET温度很高,且最后MOSFET旁的那个二极管很容易烧坏,不知道后面的那个二极管选多大的好,今天用了个12CWQ03FN的管子都给烧了.
如果是工作在升压状态,我们的效率就差不多了,我做的板在运行稳定后在96.3左右,当然,我没有测试其他的输入电压,只做了12V输入的,当处于升压状态,效率都基本相似,在输出24V/4.2A(也就100W左右),在12V输出的情况下,效率能达到97.6左右/70W负载(四舍五入的话,就能达到LINEAR所广告的98%效率了,不知道LINEAR是不是就是怎么干的:)).纹波在恒频状态下,只有60mV左右,降压的效率就低一些,在93~94之间,例如6V/10A,温升都在40度左右.不知道你指的后面2个是不是LINEAR数据表图例的代号C\D的控制管,是的话表明管子的运行状态是正确的,12CWQ03FN显然是错误的,30V的峰值耐压(这点上一定要留意,至少要选择40V的耐压)在MOS振铃处理得很好的情况下,24V输出电压的情况下都用不了10分钟,你28V的输出电压下,估计能挺3~5分钟.针对温度的问题,你可以临时上几个低ESR的电解电容试验一下,太低的ESR不单会造成系统不稳还会造成MOSFET上的应力过大.
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2009-08-05 15:14
@ttkx365
如果是工作在升压状态,我们的效率就差不多了,我做的板在运行稳定后在96.3左右,当然,我没有测试其他的输入电压,只做了12V输入的,当处于升压状态,效率都基本相似,在输出24V/4.2A(也就100W左右),在12V输出的情况下,效率能达到97.6左右/70W负载(四舍五入的话,就能达到LINEAR所广告的98%效率了,不知道LINEAR是不是就是怎么干的:)).纹波在恒频状态下,只有60mV左右,降压的效率就低一些,在93~94之间,例如6V/10A,温升都在40度左右.不知道你指的后面2个是不是LINEAR数据表图例的代号C\D的控制管,是的话表明管子的运行状态是正确的,12CWQ03FN显然是错误的,30V的峰值耐压(这点上一定要留意,至少要选择40V的耐压)在MOS振铃处理得很好的情况下,24V输出电压的情况下都用不了10分钟,你28V的输出电压下,估计能挺3~5分钟.针对温度的问题,你可以临时上几个低ESR的电解电容试验一下,太低的ESR不单会造成系统不稳还会造成MOSFET上的应力过大.
非常感谢您的支持,您说的太对了.
我在调试的过程中,坏了好几个3780,损坏情况各不相同,出现在震荡或删除短路时,有两三个芯片坏的是SW1或SW2处对地有击穿的现象,还有个是TG1和SW1间出现了击穿现象,从几个芯片坏的情况看,坏的都是自举驱动部分.不知道具体原因?
还有我想咨询下,LTC3780做28.2V输出是不是有点牵强啊?
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2009-08-05 15:17
@ttkx365
如果是工作在升压状态,我们的效率就差不多了,我做的板在运行稳定后在96.3左右,当然,我没有测试其他的输入电压,只做了12V输入的,当处于升压状态,效率都基本相似,在输出24V/4.2A(也就100W左右),在12V输出的情况下,效率能达到97.6左右/70W负载(四舍五入的话,就能达到LINEAR所广告的98%效率了,不知道LINEAR是不是就是怎么干的:)).纹波在恒频状态下,只有60mV左右,降压的效率就低一些,在93~94之间,例如6V/10A,温升都在40度左右.不知道你指的后面2个是不是LINEAR数据表图例的代号C\D的控制管,是的话表明管子的运行状态是正确的,12CWQ03FN显然是错误的,30V的峰值耐压(这点上一定要留意,至少要选择40V的耐压)在MOS振铃处理得很好的情况下,24V输出电压的情况下都用不了10分钟,你28V的输出电压下,估计能挺3~5分钟.针对温度的问题,你可以临时上几个低ESR的电解电容试验一下,太低的ESR不单会造成系统不稳还会造成MOSFET上的应力过大.
还想问下,你的电感用多少uH的?电感计算时,是分别计算buck和boost情况下电感量,然后取其小的吗?对此,我有点晕.
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ttkx365
LV.5
12
2009-08-05 20:15
@zhangjunfuabc
还想问下,你的电感用多少uH的?电感计算时,是分别计算buck和boost情况下电感量,然后取其小的吗?对此,我有点晕.
LTC3780做28.2V输出应该没有问题的,LINEAR的数据表已说明了.电感感量并不是最大的问题,相信谁也不会随便找一个感量的电感装上去,问题在于电感的饱和电流.频率我也是用200K的,电路没有设计的那么复杂,没有输入滤波电感,基本与LINEAR的DEMO原理图一样,连元件的选择都基本照搬的(PCB改进定型后才改选其他元件).也曾在试制的初试阶段碰到这样那样问题,搞不定,参考了LINEAR的DEMOPCB图,并仿做了板,不知道是什么地方没有仿制正确,纹波和噪音都很大,温升也比较大,但电路基本能正常工作了.做了很多板都存在类似问题,下决心重改,现在经过多次改进的板不仅尺寸小(原来仿制的尺寸要在50*50mm),原来存在的问题也都解决了,当然代价是时间和精力.从你描述的SW1或SW2击穿现象,TG1和SW1间出现击穿现象,除了布线间距问题,基板材质问题,我觉得你应该留意这几个短路的脚的波形,SW1或SW2都是DI/DT的节点处,布线不合理造成MOS振铃过大,结果都有可能将造成SW1或SW2瞬态电压过高造成击穿等故障.但最主要的问题关键是地的处理要合适,无论任何DC-DC变换器的关键都应该是地线回路的布局,DI/DT节点布线不合理(一定范围内)只会造成纹波大,EMI大,MOSFET等相关元件容易损坏,而地线布置的不合理将出现非常多的问题,严重的电路都无法工作.就我个人的经验所限,我无法看出别人的布线是否合理,杀牛杀屁股,各有各的章法,所以,很多的问题需要自己去实验自己找高手指点了.
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2009-08-07 10:51
@ttkx365
LTC3780做28.2V输出应该没有问题的,LINEAR的数据表已说明了.电感感量并不是最大的问题,相信谁也不会随便找一个感量的电感装上去,问题在于电感的饱和电流.频率我也是用200K的,电路没有设计的那么复杂,没有输入滤波电感,基本与LINEAR的DEMO原理图一样,连元件的选择都基本照搬的(PCB改进定型后才改选其他元件).也曾在试制的初试阶段碰到这样那样问题,搞不定,参考了LINEAR的DEMOPCB图,并仿做了板,不知道是什么地方没有仿制正确,纹波和噪音都很大,温升也比较大,但电路基本能正常工作了.做了很多板都存在类似问题,下决心重改,现在经过多次改进的板不仅尺寸小(原来仿制的尺寸要在50*50mm),原来存在的问题也都解决了,当然代价是时间和精力.从你描述的SW1或SW2击穿现象,TG1和SW1间出现击穿现象,除了布线间距问题,基板材质问题,我觉得你应该留意这几个短路的脚的波形,SW1或SW2都是DI/DT的节点处,布线不合理造成MOS振铃过大,结果都有可能将造成SW1或SW2瞬态电压过高造成击穿等故障.但最主要的问题关键是地的处理要合适,无论任何DC-DC变换器的关键都应该是地线回路的布局,DI/DT节点布线不合理(一定范围内)只会造成纹波大,EMI大,MOSFET等相关元件容易损坏,而地线布置的不合理将出现非常多的问题,严重的电路都无法工作.就我个人的经验所限,我无法看出别人的布线是否合理,杀牛杀屁股,各有各的章法,所以,很多的问题需要自己去实验自己找高手指点了.
恩,谢谢.
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ttkx365
LV.5
14
2009-08-09 20:06
@zhangjunfuabc
恩,谢谢.
不客气.祝你进展顺利!
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zzoo00
LV.3
15
2009-08-14 05:19
搜索一下,也许你就能找到答案 高级搜索
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ttkx365
LV.5
16
2009-09-03 11:08
@zhangjunfuabc
恩,谢谢.
有进展吗?我抽空试了一下,在输入8V,输出24V,100W负载的情况下(纹波在200mV左右),效率降到了93左右,电感发热超过45度,要到52度左右了,MOSFET的温升在45度以内,可以接受.在输入24V,输出24V,100W负载的情况下(纹波在180mV左右),效率超过98,在98.2~3左右,看来12V输入时的效率还有改进的空间-如果有必要的话.
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2009-09-05 08:49
@ttkx365
有进展吗?我抽空试了一下,在输入8V,输出24V,100W负载的情况下(纹波在200mV左右),效率降到了93左右,电感发热超过45度,要到52度左右了,MOSFET的温升在45度以内,可以接受.在输入24V,输出24V,100W负载的情况下(纹波在180mV左右),效率超过98,在98.2~3左右,看来12V输入时的效率还有改进的空间-如果有必要的话.
(⊙v⊙)嗯,目前跟你试的差不多,只是效率上比你那低1%.
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ttkx365
LV.5
18
2009-09-07 13:05
@zhangjunfuabc
(⊙v⊙)嗯,目前跟你试的差不多,只是效率上比你那低1%.
呵呵,看哪天有空我也将电解全部改陶瓷电容试试.
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remond
LV.1
19
2009-10-10 12:33
最大2A,那么输出功率要50几瓦,要注意在低端输出时电源能够提供的最大电流是多少,还有就是电感的选择很重要.
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2009-10-15 14:09
@remond
最大2A,那么输出功率要50几瓦,要注意在低端输出时电源能够提供的最大电流是多少,还有就是电感的选择很重要.
谢谢您的宝贵建议.
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2010-03-27 10:46
我要做5V升28V的,请问楼主电感量应该怎么计算呢,英文资料中给的实例计算好像数据都对不上,愁死了
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贴片机
LV.8
22
2011-10-03 19:15
@ttkx365
LTC3780做28.2V输出应该没有问题的,LINEAR的数据表已说明了.电感感量并不是最大的问题,相信谁也不会随便找一个感量的电感装上去,问题在于电感的饱和电流.频率我也是用200K的,电路没有设计的那么复杂,没有输入滤波电感,基本与LINEAR的DEMO原理图一样,连元件的选择都基本照搬的(PCB改进定型后才改选其他元件).也曾在试制的初试阶段碰到这样那样问题,搞不定,参考了LINEAR的DEMOPCB图,并仿做了板,不知道是什么地方没有仿制正确,纹波和噪音都很大,温升也比较大,但电路基本能正常工作了.做了很多板都存在类似问题,下决心重改,现在经过多次改进的板不仅尺寸小(原来仿制的尺寸要在50*50mm),原来存在的问题也都解决了,当然代价是时间和精力.从你描述的SW1或SW2击穿现象,TG1和SW1间出现击穿现象,除了布线间距问题,基板材质问题,我觉得你应该留意这几个短路的脚的波形,SW1或SW2都是DI/DT的节点处,布线不合理造成MOS振铃过大,结果都有可能将造成SW1或SW2瞬态电压过高造成击穿等故障.但最主要的问题关键是地的处理要合适,无论任何DC-DC变换器的关键都应该是地线回路的布局,DI/DT节点布线不合理(一定范围内)只会造成纹波大,EMI大,MOSFET等相关元件容易损坏,而地线布置的不合理将出现非常多的问题,严重的电路都无法工作.就我个人的经验所限,我无法看出别人的布线是否合理,杀牛杀屁股,各有各的章法,所以,很多的问题需要自己去实验自己找高手指点了.
两年前的贴子了,还是顶一下看。最近我在用LTC3780,输入18~30V,输出25V。使用中不时会有LTC3780损坏的情况,损坏的芯片都是TG1、SW1对地击穿。现在不知是何原因造成的。
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