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[参考译文] LM5155：降压/升压热问题

admin
Guru**** 2380870 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5155, CSD18534Q5A
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/848687/lm5155-buck-boost-heat-problem

器件型号：LM5155
主题中讨论的其他器件： CSD18534Q5A

尊敬的先生/夫人：

我们在 PCB 上将 LM5155芯片用作 SEPIC 转换器时遇到一些问题。 对于该转换器、我们希望使用外部连接到 P1和 P2的10k 电位器来变速直流电机的转速(请参阅图)。 转换器是我们公司新产品的一部分、但使用的 MOSFET 在一分钟内变得过热、在使用过程中、电路消耗的电流更大、以至于输出电机正在牵引(处于空载状态)。 我们期望有设计缺陷、但我们看不到失败的原因。 降压/升压转换器的要求为：输入电压：24V、输出电压、2-32V、空载输出电流：0.05A 负载输出电流1.1A。 选择的 DE 开关频率为440kHz。 此消息中插入了一个电路图、所用组件的物料清单也是如此。 我们设计出了问题吗？

此致、

Robin

e2e.ti.com/.../Bill_5F00_Of_5F00_Materials_5F00_TI.xlsx

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    TI__Guru**** 2380870 points
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    尊敬的 Robin：

    感谢您提出问题并使用 LM5155。

    对于 SEPIC 配置、原理图似乎已正确连接。 输入和输出端是否确实只有导通电容器？ 通常有一组电容器 (陶瓷+电解电容器)来创建电容器组。 在进行布局时、陶瓷电容器有助于减少高 di/dt 电流环路。

    MOSFET 发热的条件是什么？ 输出电压是否为32V？

    谢谢、

    Garrett

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    TI__Guru**** 2380870 points
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    您好、Garrett、

    感谢你的帮助。 是的、输入只有一个电容器、输出只有一个电容器。 然而、陶瓷电容器的电容相对较高(由于直流电机由其控制、因此输出电压纹波可能相对较高)、增大电容是否有帮助或增加电容器数量是否有帮助？ 对于后一种情况、原因是 根据 www.ti.com/.../snva168e.pdf、ESR 不是太高 MOSFET 在所有输出电压下变得很热、但在施加32V 电压时要快得多。 即使没有电机/负载连接到电机、也需要大约5秒才能达到50˚C、并且会进一步迅速增加。 电路板布局是否有助于识别问题？

    谢谢、

    Robin

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    TI__Guru**** 2380870 points
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    尊敬的 Robin：

    通常、具有更多不同类型的电容器有助于防止输出电容器升温。 陶瓷适合传导高 RMS 纹波电流、电解电容器适合大容量电容。 但这可能不会对 MOSFET 温度产生很大影响。

    MOSFET 达到的最高温度是多少？ 您还可以发送布局吗？ MOSFET 周围的铜可能不够大、无法帮助保持冷却。

    谢谢、

    Garrett

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    TI__Guru**** 2380870 points
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    您好、Garrett、

    最终将达到 MOSFET 的最高温度、从而使其失效。 我们测得的温度为150˚C 我们还认为问题可能是由适当的接地层设计引起的(见图)、这种影响是否会造成灾难性的？ 降压/升压的布局如单独的图所示。  

    谢谢、

    Robin

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    TI__Guru**** 2380870 points
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    尊敬的 Robin：

    我刚刚意识到、所选的 MOSFET 仅为2mm X 2mm 封装、热阻非常大。 153C/W 因此、如果 MOSFET 中出现1瓦的功率(开关损耗加上传导损耗)、则 MOSFET 的结温将比环境温度高153C。 这可能会损坏器件。

    我建议切换到 CSD18534Q5A 等 MOSFET。 这是一个具有相似参数和低得多热阻的5mm x 6mm MOSFET。 (50c/W)。

    谢谢、

    Garrett