[参考译文] TPS54360B：向输入端施加60V 电压时、IC 迅速升温

您好 Tenzing

感谢您发送编修。

我明天会再给你介绍一下。   

此致

Onkar Bhakare

谢谢。 请尽快告诉我可能的原因。

您好 Tenzing

在 Vin 较高时、开关损耗会增加、从而导致器件的功耗较高。 您需要提供足够的铜面积来进行散热、以便将温度保持在限制范围内。 您能否分享一下底层图片、了解电源板如何连接到它。

此外、您还可以使用 器件的快速入门功能来比较功耗。 请填写快速入门并在本线程中分享。

谢谢你

此致

Onkar Bhakare

您好！
我找不到快速入门表、请您与我分享。
我已经连接了布局的顶层和底层。 覆铜厚度为1oz。

您好 Tenzing  

感谢您分享布局图像。 我看一下。

如需快速入门、请使用此链接 - SLVC452计算工具|德州仪器 TI.com

对于我们大多数器件、它位于产品页面的"设计和开发"部分下。

谢谢你

此致

Onkar Bhakare

您好、Onkar：
感谢您的支持。 我已共享快速入门文件、请查看。

e2e.ti.com/.../6471.TPS54360_2D00_361FAMILY_5F00_CALC_5F00_TOOL_5F00_REVE.xls

您好 Tenzing

感谢您分享快速入门！

如果查看计算器的功率耗散部分、您将看到 IC 中的最大功率耗散为1.93W、此功率耗散很高、如果环境温度足够高、可能触发热关断。  

通过快速检查一下、您的布局看起来很好。 但是、为了更清楚地了解温升并评估电路板面积和过孔是否足够、我建议参考本应用手册- AN-2020热设计：学会洞察先机、不做事后诸葛(修订版 C)

您还可以将开关频率降低至~400kHz 以降低功率耗散、这将在达到 IC 的 Tj_max 时为您提供足够的裕量。  

如果您还有其他问题、请告诉我。 如果您认为问题已解决、请关闭螺纹

谢谢你

此致

Onkar Bhakare

您好、Onkar：
感谢您提供应用手册和您的建议、我会降低开关频率并让您了解测试结果。

尊敬的 Onkar：
我曾尝试将频率从400-200kHz 降低、但只观察到轻微改善。 在大约200kHz 的频率下、转换器稳定在3.4A、但 IC 在25°C 环境温度下达到大约80°C。 我认为在较高的环境温度下器件将会发生热关断。 您还有其他选择吗？ 此外,我注意到另一个问题时应用60V 输入, IC 烧(在无负载时),但当减少电源的上升时间,没有问题。 是否可以在不增加开关频率的情况下增加软启动时间。

您好 Tenzing

为了更好地了解该问题、请分享以下测试结果

1. SW 节点波形  
2. 转换器的实测效率。 测量最靠近 IC 电容器两端的 Vin

如何测量器件的温度？ 您能否确认该技术？

我之前漏掉了几个关于布局的问题、除了热性能外、我没有看到其他方面

1. 二极管、输入电容器和自举电阻器的放置方式不是最佳选择。 SW 节点到 BOOT 电容器的连接可以从另一层获取、以便 连续连接 GND 焊盘以及二极管和输入电容器的 GND 连接。  请参阅数据表部分  10.1布局准则
2. 输出电容也可按以下示例所示的方式排列
3. SW 覆铜非常大、可以进行优化以提高 EMI 性能

谢谢你

此致

Onkar

您好、Onkar：
我已经连接了 SW 节点波形和温度、这些温度是使用热像仪测量的。
测量点：  
1：IC
2：反向保护二极管
3：电感器
4：环流二极管
5：电路板温度(顶部)
6：环境温度
在电容器上测得的输入电压：59.54V
输入电流：0.742A
功率：44.17W
输出电压：11.97V
目前：3.42
功率：40.93W
效率：92.6%
同时非常感谢大家提供布局建议、我将在下一次迭代中对其进行改进。
另外、在上一个线程中、我询问是否有办法增加软启动时间？ 芯片在空载直接连接到60V 时熔断、但当输入缓慢上升到60V 时、芯片没熔断。  

您好 Tenzing

感谢您分享该波形。  

我在下面列出了我的评论、

Unknown 说：

此外、在上一个主题中、我还问我要增加软启动时间、有没有办法增加它？ 芯片在空载直接连接到60V 时熔断、但当输入缓慢上升到60V 时、芯片没熔断。  
[报价]

1. 这可能是由于热插拔具有60V 电源的器件。 由于将长线束连接到 PCB 的输入端、因此器件看到的输入可能会高于绝对最大额定值、从而导致器件损坏。
2. 如果  实际系统中的线束更长、则必须在输入端提供足够的阻尼、以避免潜在的故障。 您可以在输入端使用旋变电容器。
3. 查看 SW 波形的峰值、工作电压似乎高于60V。 不建议在高于工作电压的条件下连续运行。 此外、SW 振铃可能会使问题更糟。 为了更好地 了解这一点、您是否可以将 Ch1的带宽设置为最大值、并使用最短的测量环路测量 SW 节点电压。
4. 您的应用中的输入配置文件是什么样的？ 60V Vin 是持续工作状态还是瞬时状态？  如果是工作条件、则没有足够的裕度来保护器件。
5. 器件具有内部软启动、时间取决于频率设置。 此外、在这种情况下增加软启动时间不会有所帮助、因为 它 不会控制输入。

我希望这能解答您的问题。 如果您需要任何澄清或进一步帮助、请告诉我。

谢谢你

此致

Onkar

 

尊敬的 Onkar：
感谢您提供的建议、我尝试在输入端添加一个电容器并让您了解测试结果。
我还根据您的要求附加了波形。 峰值为61.6V、下冲为4.4V、如波形中所示。
是的、由于输入源为48V 的电池组、且充满电后电压将上升至约57.6V、因此该器件必须在约58V 电压下持续运行。
如果您需要任何其他测量来进一步找出问题、请告诉我。
   

您好 Tenzing

正如我在前面的文章中提到的、  应避免在高于建议的 Vin 的条件下运行转换器。  

您还可以测量跨闭合输入电容器到 IC 的输入电压。 如果有电解电容器的结果、请告诉我。

谢谢你

此致

Onkar Bhakare