DC-DC升降压 输出NMOS管发烫严重

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空载的时候输出上管的栅极VDS波形

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20V 4A输出时候输出上管的栅极VDS波形

芯片是PL5500 升降压芯片,输入12V-输出20V 5A。芯片在输出20V-4A的时候输出上管发烫130多度,然后看波形不对。尝试更换了栅极串联电阻0R,4.7R,10R。效果都不佳,然后看栅极波形发现高电平的时候电压在20左右也就是说栅极可能工作在放大去了。这个问题如何解决呢,

援引讯飞星火:
您好,根据您的描述,PL5500升降压芯片输出NMOS管发烫严重。这可能是由于电路设计的问题,例如让MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态。这也是导致MOS管发热的一个原因。如果N-MOS做开关,G级电压要比电源高几V,才能完全导通,P-MOS则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗,等效直流阻抗比较大,压降增大,所以U*I也增大,损耗就意味着发热。这是设计电路的最忌讳的错误。频率太高也是一个原因。主要是有时过分追求体积,导致频率提高,MOS管上的损耗增大了,所以发热也加大了。没有做好足够的散热设计:电流太高,MOS管标称的电流值,一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流,也可能发热严重,需要足够的辅助散热片。MOS管的选型有误:对功率判断有误,MOS管内阻没有充分考虑,导致开关阻抗增大 。

做好扇热工作。

参考gpt:
结合自己分析给你如下建议:
这个错误是由于你的输出上管的栅源电压过高,导致MOS管不能完全导通,而是处于线性区工作,从而产生大量的功耗和发热。有几种可能的解决办法,你可以尝试一下:
检查你的输出电感是否合适,如果电感过小或者损耗过大,会导致输出电压波动过大,影响MOS管的驱动效果。
检查你的输出滤波电容是否足够,如果电容过小或者漏电流过大,会导致输出电压不稳定,增加MOS管的开关损耗。
检查你的驱动电路是否正常,如果驱动信号不足或者延迟过大,会导致MOS管不能及时开关,造成交叉导通或者死区时间过长。
检查你的PCB布局是否合理,如果走线过长或者阻抗不匹配,会导致信号反射或者串扰,影响MOS管的驱动质量。

考虑到芯片在输出4A时出现问题,您可以尝试将输出电流限制在较低的值,例如3A,看看问题是否得到缓解。这可能会减少芯片的发热情况,但仍需进一步解决根本问题。

可能是以下几个原因导致的:

  1. 过载:NMOS管可能承受的电流或功率超过了其额定容量。确保连接到转换器的负载在NMOS管的限制范围内。
  2. 不合理的设计:转换器电路可能设计不合理,散热机制不足。确保散热器(如果有)的尺寸合适,并且NMOS管周围有足够的空气流动以散热。
  3. 门极驱动不足:如果门极驱动电压或电流不足,NMOS管可能会出现更高的导通损耗,导致过热。检查门极驱动电路是否提供所需的电压和电流水平。
  4. 开关频率过高:较高的开关频率会增加NMOS管的功耗。如果对应用程序不是关键的话,考虑降低开关频率。
  5. 布局不当:PCB的布局和元件的放置可能影响散热。确保NMOS管与PCB连接良好,具有足够的散热通孔和铜线以散热。

负载过重了吧,要么就是散热不行

DC-DC升降压输出NMOS管发烫严重可能是由多种原因导致的:

  1. 功率管的选择:在选择MOS功率管时,不能仅根据导通电阻大小来选择。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。所以在选择功率管时,够用就可以了。
  2. 工作频率的影响:工作频率与导通损耗也成正比,所以功率管发热时,首先要想到是不是频率选择的有点高。降低频率是一个解决方法,但要注意,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,可以考虑将连续电流模式(CCM)改变成非连续电流模式(DCM),这样就需要增加一个负载电容。
  3. 开关损耗:开关损耗与功率管的cqd和cgs以及芯片的驱动能力和工作频率有关。当开关损耗造成NMOS管发热时,可以优化电路设计或选用具有更低开关损耗的功率管。

请注意,以上只是一些可能的原因和解决方法。如果问题仍然存在,建议寻求专业人士的建议或帮助。

测试下功率是多少,和你负载是否匹配,如果明显高于预期负载,应该是你后端负载有问题了,
如果正常,那就是dcdc的散热和效率需要改善, dcdc存在一定的功耗损失,主要是内部的开关管,外部的电感,反馈电阻之类的, 如果你是大功率负载,这块的散热也要考虑,散热焊盘是否打过孔接地 是否增加铺铜面积, 等散热措施要加上了。

引用 皆我百晓生 小程序回复内容作答:
如果DC-DC升降压器中的NMOS管发烫严重,可能存在以下几个原因:

  1. 输入电压过高:过高的输入电压会导致输出电压和输出电流过大,从而使NMOS管发烫。在设计电路时,需要确保输入电压在设定范围内。

  2. 负载过重:当负载电流超过NMOS管的额定电流时,会导致NMOS管发烫。此时,应重新评估负载电流是否在可控范围内,或者增大NMOS管的额定电流。

  3. 升压模式选择错误:如果DC-DC升降压器没有选择正确的升压模式,可能会导致NMOS管工作在过高的电压下,从而发烫。在设计电路时,应选择合适的升压模式,确保NMOS管的工作电压在正常范围内。

  4. 散热不良:不良的散热设计会导致NMOS管承受过大的温度,从而发烫。在设计电路时,应合理布局散热器,并保证良好的散热条件。

  5. NMOS管压降过大:如果NMOS管的导通电压降过大,会导致NMOS管处于高功耗状态,从而发烫。在设计电路时,应选择合适的NMOS管,确保其导通电压降在设定范围内。

需要根据具体情况分析以上原因,并采取相应措施来解决NMOS管发烫问题。

参考结合GPT4.0、文心一言,如有帮助,恭请采纳。
首先,检查输出管的负载是否匹配、是否有任何短路或开路等问题
其次,你更换了不同的栅极串联电阻,确实可以减小电阻值,但需要注意不要超过芯片的最大推荐值。
建议:可以考虑在芯片上安装适当的散热器,可以帮助降低温度。例如,在散热器上涂抹适量的导热硅脂
最后,不行的话,可以考虑更换栅极驱动器

要么散热要么减少功

结合GPT给出回答如下请题主参考
从提供的信息来看,可以初步判断输出上管的栅极VDS波形存在问题,可能导致输出上管发烫严重。建议采取如下措施:

  1. 分析输出上管的栅极VDS波形

在空载和输出20V 4A时,分析输出上管的栅极VDS波形,看看是否存在过大的脉动或者滞后等问题,如果存在问题,需要根据具体情况进行调整。

  1. 调整升降压芯片参数

根据芯片规格,可以看出其输入输出参数范围较广,可以尝试调整芯片参数,例如增加输出电容等,改善输出上管的热问题。

  1. 选择适当的散热器

如果以上措施无法改善输出上管的发烫问题,可以选择适当的散热器来降低输出上管的温度,保证芯片正常工作。

综上所述,需要分析输出上管的栅极VDS波形,调整升降压芯片参数,选择适当的散热器来解决输出上管发烫的问题。

分析MOS管发热严重的具体因素
1、发热情况,有电路设计的问题,就是让MOS管工作在线性的工作状态,而不是在开关状态。这也是导致MOS管发热的一个原因。如果N-MOS做开关,G级电压要比电源高几V,才能完全导通,P-MOS则相反。没有完全打开而压降过大造成功率消耗,等效直流阻抗比较大,压降增大,所以U*I也增大,损耗就意味着发热。这是设计电路的最忌讳的错误。
2、频率太高,主要是有时过分追求体积,导致频率提高,MOS管上的损耗增大了,所以发热也加大了。
3、没有做好足够的散热设计,电流太高。MOS管标称的电流值,一般需要良好的散热才能达到。所以ID小于最大电流,也可能发热严重,需要足够的辅助散热片。
4、MOS管的选型有误,对功率判断有误,MOS管内阻没有充分考虑,导致开关阻抗增大

MOS管小电流发热严重解决方法
1、做好MOS管的散热设计,添加足够多的辅助导热散热片。

2、贴散热胶。

氪星纪元的两款导热绝缘材料分别可以帮客户驱动电源降温6℃与10℃,尤其在耐电压及老化测试的时候,氪星纪元的导热绝缘材料0.25mm厚度可以在3500V的电压下不被击穿,而在老化测试中,高温160摄氏度测试1个月的时间中,氪星纪元导热绝缘材料的性能一直保持很好的稳定性。

引自gpt:
DC-DC升降压输出NMOS管发烫严重的原因如下:
功率管的选择不够合理,内阻越小,cgs和cgd电容越大,应选择够用的功率管。
工作频率的选择,频率与导通损耗成正比,频率选择较高时,导通损耗增加,从而导致功率管发热,可以降低频率。

DC-DC升降压输出NMOS管发热严重可能有以下几个原因:

  1. 工作电流过大:如果DC-DC升降压输出的负载电流较大,NMOS管需要承受较高的电流负载,这会导致NMOS管发热严重,同时可能会影响其寿命。

  2. 输出电压过高:如果DC-DC升降压输出电压过高,NMOS管需要承受较高的电压负载,这也会导致NMOS管发热严重,同时可能会影响其寿命。

  3. 散热不良:NMOS管的发热问题可能还与散热不良有关。如果散热不良,NMOS管的工作温度会升高,从而导致其发热严重。可以考虑增加散热片或风扇等散热装置来解决这个问题。

  4. NMOS管选型不合适:如果选择的NMOS管功率不足或阻值过大,也会导致发热严重。因此,在设计DC-DC升降压电路时,需根据实际需要选择合适的NMOS管,以保证其正常工作并降低发热风险。

DC-DC升降压电路中的NMOS管发热严重可能由多种原因导致。以下是一些可能的原因和相应的解决方法:

电流过载。当流过NMOS管的电流超过其额定值时,管子会过载并发热。解决方法是降低负载,或更换具有更大额定电流的NMOS管。
输入电压过高。如果输入电压高于NMOS管的阈值电压,可能导致管子发热。解决方法是增加输入电压的稳定性,或更换具有更高阈值的NMOS管。
管子导通电阻过大。如果NMOS管的导通电阻过大,电流流过管子时将产生过多的热量。解决方法是选用导通电阻更小的NMOS管,或者优化电路设计,减小导通电阻。
管子散热不良。如果NMOS管在工作过程中产生的热量不能有效散发,会导致管子温度过高。解决方法是改进散热设计,例如增加散热片或使用更好的散热材料。
电路设计不合理。如果电路设计存在缺陷,例如布线不当或元件布局不合理,可能导致管子发热。解决方法是优化电路设计,改善布线和元件布局。