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[参考译文] LM5146-Q1:适用于汽车 EV 应用的降压转换器

Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5146-Q1

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/1457836/lm5146-q1-buck-converter-for-automotive-ev-application

器件型号:LM5146-Q1

工具与软件:

我们目前将 LM5146-Q1用于我们的240W 转换器设置(VIN 35-60V、OUT 14V、20A)、我们遇到了 MOSFET 和电感器的发热问题、温度超过130°C。

我们将使用以下组件:
- MOSFET: IAUC90N10S5N062ATMA1 (配置为高侧和低侧,两个单元)
-电感器: 4.7µH (也在并联,两个单元)

我们当前的开关频率设置为169kHz、但已经尝试增加该频率、导致 MOSFET 中的温度更高。 此外、我们目前正在使用双层 PCB。

我们一直关注您的 Excel 设计文件(快速计算器)中的值、希望您能做出一些澄清、帮助我们优化设计并解决我们遇到的发热问题。

您能否就以下几点提供指导或见解?
1.是否建议对设计变量进行任何调整、以帮助降低所选组件的热量?
2.提高/降低开关频率是否会产生更好的热性能?
3.根据我们当前的设置、您是否建议采取任何其他热管理做法?

提前感谢您的帮助。 我期待您的迅速响应。

为了更好地理解、请与您的团队安排一次技术会议  

  • 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。

    尊敬的 Rajesh:

    请使用此处的快速入门计算器了解设计中预期的功率损耗: https://www.ti.com/lit/zip/snvc220。 

    一些经验法则和意见:

    1.开关频率越高,效率越差。 可以进一步降低开关频率、这应该对整体效率略有帮助。

    2.虽然 IC 对需要驱动的电流没有限制,但由于电感的直流电阻(导致磁芯损耗,从而发热),该设计的最大功率受到限制。 同样、MOSFET 中的导通损耗将在 MOSFET 升温过程中发挥主要作用。 您可以使用快速入门计算器了解要使用的 MOSFET。 此外、请确保不要使用具有非常大封装的 FET 、因为它们具有高寄生电感、高 Rdson 和高 Qg 与 Qrr、这会使效率变差。  

    3.考虑到满载时效率为~94%(输出功率- 280W -功率损耗-约为18W 的功率损耗-其中大部分将发生在 MOSFET 中-因此选择一个 Rdson 足够低的 MOSFET 非常重要-尤其是在低侧、因为您的应用具有较高的降压比)。  

    4.在开关环路尽可能小的情况下、也务必使布局保持优化。 请访问: http://www.ti.com/lit/snva803

    谢谢!

    此致、

    Taru

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    此 IC 可支持14V 和20A?  

    (LM5146QRGYRQ1)

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    尊敬的 Rajesh:

    IC 对输出电流没有限制、因为输出电流是由所使用的无源器件决定的。 只要 LM5146-Q1可以驱动 FET (考虑其栅极电容、Vth 等)、 然而、280W 的运行可能很困难(考虑到合适无源器件的可用性)、并且您可能需要考虑交错/双路输出方法以实现更好的散热性能。  

    请参阅以下参考设计:

    1. https://www.ti.com/tool/PMP23262
    2. https://www.ti.com/tool/PMP23420

    谢谢!

    此致、

    Taru

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    印刷电路板应该是四层或两层确实有任何指导?还请告诉我哪一个更好的热加热透明  

  • 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。

    尊敬的 Rajesh:

    建议使用4层 PCB。  更多信息、请参阅数据表中的第11.1.4节"热设计和布局"。  

     由于有额外的铜层专用于接地层、四层 PCB 通常可提供更好的散热、与具有有限散热路径的两层电路板相比、可以实现更高效的热分布并改善热管理

    我还建议您查看 EVM 布局以及我分享的参考设计的布局。  

    谢谢!

    此致、

    Taru