当客户选择了一款合适的自己功率、电压、电流、应用场景的开关电源之后,首要做的就是安排对这款芯片进行技术调试测试,那么,作为银联宝工程师,跟大家介绍一下对于开关电源芯片的的调试技术主要是以下几个方面。
1、芯片发热
这主要针对内置电源调制器的高压驱动芯片。假如芯片消耗的电流为2mA,300V的电压加在芯片上面,芯片的功耗为0。6W,当然会引起芯片的发热。驱动芯片的大电流来自于驱动功率mos管的消耗,简单的计算公式为I=cvf(考虑充电的电阻效益,实际I=2cvf),其中c为功率MOS管的cgs电容,v为功率管导通时的gate电压,所以为了降低芯片的功耗,想办法降低c、v和f。如果c、v和f不能改变,那么请想办法将芯片的功耗分到芯片外的器件,注意不要引入额外的功耗。再简单一点,就是考虑更好的散热吧。
2、功率管发热
功率管的功耗分成两部分,开关损耗和导通损耗。要注意,大多数场合特别是LED市电驱动应用,开关损害要远大于导通损耗。开关损耗与功率管的cgd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关,所以要解决功率管的发热可以可以从以下几个方面解决:a:不能片面根据导通电阻大小来选择MOS功率管,因为内阻越小,cgs和cgd电容越大。如1N60的cgs为250pF左右,2N60的cgs为350pF左右,5N60的cgs为1200pF左右,差别太大了,选择功率管时,够用就可以了。b:剩下的就是频率和芯片驱动能力了,这里只谈频率的影响。频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想想是不是频率选择的有点高。想办法降低频率吧!不过要注意,当频率降低时,为了得到相同的负载能力,峰值电流必然要变大或者电感也变大,这都有可能导致电感进入饱和区域。如果电感饱和电流够大,可以考虑将CCM(连续电流模式)改变成DCM(非连续电流模式),这样就需要增加一个负载电容了。
3、工作频率降频
这个也是用户在调试过程中比较常见的现象,降频主要由两个方面导致:输入电压和负载电压的比例小、系统干扰大。对于前者,注意不要将负载电压设置的太高,虽然负载电压高,效率会高点。对于后者,可以尝试以下几个方面:a:将小电流设置的再小点;b:布线干净点,特别是sense这个关键路径;c:将电感选择的小点或者选用闭合磁路的电感;d:加RC低通滤波吧,这个影响有点不好,C的一致性不好,偏差有点大,不过对于照明来说应该够了。无论如何降频没有好处,只有坏处,所以一定要解决。
4、电感或者变压器的选择
终于谈到了,我还没有入门,只能瞎说点饱和的影响了。很多用户反应,相同的驱动电路,用a生产的电感没有问题,用b生产的电感电流就变小了。遇到这种情况,要看看电感电流波形。有的工程师没有注意到这个现象,直接调节sense电阻或者工作频率达到需要的电流,这样做可能会严重影响LED的使用寿命。所以说,在设计前,合理的计算是的,如果理论计算的参数和调试参数差的有点远,要考虑是否降频和变压器是否饱和。
变压器饱和时,L会变小,导致传输delay引起的峰值电流增量急剧上升,那么LED的峰值电流也跟着增加。在平均电流不变的前提下,只能看着光衰了。
5、电流大小
大家都知道电流过大的话,LED寿命会受到影响,影响有多大,也没见过哪个说过。以前问过很多客户这个数据,他们说30%以内都可以接受,不过后来没有经过验证。建议还是尽量控制小点。如果散热解决的不好的话,一定要降额使用。
介绍了这么多,看起来开关电源芯片设计并不难,一定要心中有数。只要做到调试前计算,调试时测量,调试后老化,相信谁都可以搞定了了。如还有开关电源芯片技术问题需要咨询,欢迎联系我们银联宝客服,我们客户安排工程师给你一对一对接指导。