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小功率充電器同步整流IC溫度過高優化調試

思睿達工業通信芯方案 ? 2024-10-09 08:02 ? 次閱讀

小功率充電器同步整流IC溫度過高優化調試

本次調試的樣機主控IC和同步整流IC為思睿達主推的成都啟臣微的CR52178SFL+CR6005SED。客戶反饋該機子在90V通電老化時同步溫度高達130度,經過我的調試后,同步溫度終于是下來了。

首先來介紹一下本次涉及溫度高的同步整流IC:CR6005SXX 是一款高性能、簡單結 構的同步整流開關,可以應用于輸出電壓 為 5V 的 AC-DC 充電器和適配器中。主要特點有:兼容DCM模式和QR多種工作模式 ;專利的同步整流控制技術;檢測變壓器輸出端繞組實現精確的同步整流控制 ;針對輸出供電,外圍更精簡 ;VDD欠壓保護。該同步整流IC支持輸出供電,可以節省一顆VDD電容。需要注意的是該同步僅支持低邊也就是負極整流,與一般的支持高低邊整流不太一樣。

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【樣機圖片】

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【基本應用】

1、小功率5V AC-DC電源適配器

2、手機充電器

【輸出規格

5V2A

在給此樣機點溫中我發現確實如客戶所描述的情況一樣,同步老化不到一個小時溫度便高達131.6度(下圖中通道9為主控IC,通道10為同步)。而令我感到意外的是主控溫度竟然出奇的好,僅為99.8度,而其他元器件溫度均為正常值,既然只有同步和主控溫度相差大,于是我便有了一個大膽的想法。

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這個想法為---減小變壓器匝比。這種初次級溫度相差巨大的情況很有可能為變壓器匝比太小導致的,眾所周知變壓器其實就是一個傳遞能量的器件,初級能量通過感應電方式傳遞給刺激,初級圈數少了,就會導致初級無法儲存過多能量,從而將過多的能量傳遞給次級,次級積累能量過多所以才會導致同步溫度如此之高。所以只要增加初級圈數,將匝比增大,溫度便會轉移一部分到初級,因為初級溫度還有較多余量。

從客戶發過來的變壓器資料來看,初級圈數僅為55圈,次級4圈,匝比僅為13.75 ,這匝比確實是太小了,極有可能為導致同步溫度高的罪魁禍首。于是我將變壓器初級線徑換細,原0.2mm,現改為0.18mm繞滿,0.18 線對于10W機型來說也在正常范圍內,繞完后圈數為66圈,參數變為66:4,匝比為16.5,因為初級圈數增加了,所以感量也需要做出改變,我這里先放1.2mH,具體的需根據實際情況調整。

將重新設計的變壓器上機調試好輸出后再重新老化,最后得到穩定的溫度如下圖:

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可以看到修改變壓器參數后同步溫度明顯降了下來,且轉移到了主控上,此時所有器件溫度均在正常范圍內,主控升了18度,同步降了13度。除此之外還有一些給電源降溫的方法,如加大輸出電容、輸出電容換固態電容、變壓器或同步背面點硅橡膠、加大吸收電阻等等,如果我介紹的這個方法行不通或效果不大還可嘗試這些方法。

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