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[参考译文] TPS92692:主要组件的发热问题

Guru**** 2545520 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92692

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/905535/tps92692-heat-problem-of-major-components

器件型号:TPS92692

我使用 TPS92692制作了升压 LED 驱动板。

目标规格是打开8x12阵列的 LED。 (最大200W、最大6.0A、输入24V)

主要元件的温度是在最近的5.2A 输出中测得的。

LED 阵列已开启约一分钟、温度如下。

1) 1) LED 驱动器 IC:48.6°C
2) 2)输入肖特基二极管:102.6°C
3) 3) N-MOSFET:67.1°C
4)电感:45.6°C
5) P-MOSFET:55.1°C
6)输出肖特基二极管:91.9°C
*不饱和温度。

在上述组件中、肖特基二极管的温度非常令人担忧。

我已附上电路图和布局、因此请告知我如何降低热量。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    你(们)好

    您的问题将很快得到解答。

    谢谢

    Sumeet

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    您好!

    凭借12V 输入和200W 的高输出、您的热设计不仅从选择用于处理功率级别的组件开始、而且还必须进行适当的散热以散热以散热。  例如、输入二极管的效率约为87%至88%、导通电阻约为9.4A、假设其压降约为0.6V、则输出功率约为5.6W。  这是一个巨大的电流、您需要验证您的二极管是否能够首先处理此电流、然后正确地散热传导或强制空气。  请注意、这是您在12V 输入下规定的24V 输入电压、原理图显示输入电流将翻倍。

    仅仅根据您的问题和设计、您将无法实现、您必须对自己进行设计基础知识教育。  在该功率级别下、您可能必须首先使用 FET 来代替输入二极管和并联2个开关 FET 以及输出二极管或更大的二极管、然后针对热性能进行正确设计。  内容

    http://www.ti.com/lit/an/snva419c/snva419c.pdf?&ts=1589898001408

    training.ti.com/thermal-design-managing-thermal-performance

    http://www.ti.com/lit/an/snva419c/snva419c.pdf?&ts=1589898001408

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    感谢你的答复。

    我将首先回顾容量更大的肖特基二极管产品的变化、并尝试同时进行并联连接。

    但是、如果我的电路板再次出现热问题、我将考虑在下一步设计和安装额外的散热器。

    我将查看您所附的教育材料。 这是我第一次进行这种应用、因此我认为我肯定需要学习。

    再次感谢!

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    哦、你给我的三个链接中的两个是相同的。 您是打算这么做还是写错了?

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    您好、Jaewoong、

    这是一个拼写错误、应该只有2个链接。  只是几个字的建议、因为根据您的设计、您将无法实现。

    1. 在200W 功率下,您将需要散热,此外还可能需要强制空气冷却。  电路板上耗散的热量将大于20W

    2. 如果不需要电池反向保护,则不需要 D1。  如果您需要电池反向保护、请使用 PFET 代替 D1

    3、 您需要将开关频率降低至约100KHz 至200kHz 以降低开关损耗、因为您需要为 Q2配备一个大 FET 或并联多个 FET。  您应该将原理图上的 L4短路并直接驱动 FET。

    4. 当切换至较低的开关频率时,您需要将电感器更改为较高的值,并具有适当的饱和水平

    5、 您肯定需要一个更大的输出二极管用于 D2或并联部分二极管

    谢谢 Tuan

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    您好 Tuan Tran74。  

    再次感谢您的回复。  

    下面是对您的评论的回复。

    1. 在200W 功率下,您将需要散热,此外还可能需要强制空气冷却。  电路板上耗散的热量将大于20W

    --> 我会考虑应用散热器和空气冷却。

    2. 如果不需要电池反向保护,则不需要 D1。  如果您需要电池反向保护、请使用 PFET 代替 D1

    --> 输入功率由600W 级 SMPS 提供。 D1将被删除、因为它不是电池。

    3、 您需要将开关频率降低至约100KHz 至200kHz 以降低开关损耗、因为您需要为 Q2配备一个大 FET 或并联多个 FET。  您应该将原理图上的 L4短路并直接驱动 FET。

    -->请检查我理解的内容是否正确。

    1)开关 FET 应并联。
    第二)开关频率必须随着 FET 的增加而降低。
    第3) 3)电感值必须增加、因为频率必须降低。

    那么、必须执行上述全部三项操作?

    --> 我认为开关 FET 的容量足够大,但您能解释一下当前产品规格中哪一部分不充分,需要更改吗?

    --> 我将删除 L4。

    4. 当切换至较低的开关频率时,您需要将电感器更改为较高的值,并具有适当的饱和水平

    --> 我可以增大输入电容值而不是增大电感值吗? 或者、我是否只需要提高电感器的价格?

    5、 您肯定需要一个更大的输出二极管用于 D2或并联部分二极管

    --> 我肯定会选择更大的 D2并将其并联。

    谢谢你。  

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    您好、Jaewoong、

    有大 FET 可以处理这些电流电平、但您使用的 FET 无法处理此电流、功率电平并散热。  您可以并联 FET 或使用更大的 FET、这是您的选择、但由于驱动更大 FET 的栅极驱动限制、您需要降低开关频率。

    对于电源设计、开关频率决定了电感器以及给定输出电流的峰值电流。  您需要按照数据表来帮助您进行设计。  您还需要增加输出电容以及电感。

    谢谢 Tuan

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    你好 Tuan

    我根据您的建议重新编写了电路图。

    请再次检查以查看是否有任何问题。

    始终谢谢

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    您好、Jaewoong、

    从设计的角度来看、FET 和二极管的并联有助于散热、但您仍然需要通过散热器/强制空气冷却来散热。  我注意到您仍在尝试以380KHz 开关、Rt 为20.5K。  您将需要降低此处的开关频率、因为您将并联 FET 、我们之前已经提到过这一点。

    您的输入电压是多少?  在原始帖子中、您的要求是24V、在原理图中、您的要求是14V。  这将更改您的电感器值和计算。  如果您控制的输入电压更低、则可以使用额定电压更低的输入电容器、并且采用相同的封装时具有更大的电容。

    如果您没有 EMI 要求、则也可以删除 L2和 L3。

    谢谢 Tuan

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    大家好、Tuan。

    我忘记更改开关频率。 我将380kHz 更改为200kHz。 (RT=40.2k Ω)

    输入电压仍为24V。

    我将离开 L2和 L3、因为我必须通过未来的评估检查 EMI。

    再次感谢你。  

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    您好、Jaewoong、

    好的...我会关闭这个帖子。

    谢谢 Tuan