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小功率充电器同步整流IC温度过高优化调试

思睿达工业通信芯方案 2024-10-09 08:02 次阅读

小功率充电器同步整流IC温度过高优化调试

本次调试的样机主控IC和同步整流IC为思睿达主推的成都启臣微的CR52178SFL+CR6005SED。客户反馈该机子在90V通电老化时同步温度高达130度,经过我的调试后,同步温度终于是下来了。

首先来介绍一下本次涉及温度高的同步整流IC:CR6005SXX 是一款高性能、简单结 构的同步整流开关,可以应用于输出电压 为 5V 的 AC-DC 充电器和适配器中。主要特点有:兼容DCM模式和QR多种工作模式 ;专利的同步整流控制技术;检测变压器输出端绕组实现精确的同步整流控制 ;针对输出供电,外围更精简 ;VDD欠压保护。该同步整流IC支持输出供电,可以节省一颗VDD电容。需要注意的是该同步仅支持低边也就是负极整流,与一般的支持高低边整流不太一样。

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【样机图片】

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【基本应用】

1、小功率5V AC-DC电源适配器

2、手机充电器

【输出规格

5V2A

在给此样机点温中我发现确实如客户所描述的情况一样,同步老化不到一个小时温度便高达131.6度(下图中通道9为主控IC,通道10为同步)。而令我感到意外的是主控温度竟然出奇的好,仅为99.8度,而其他元器件温度均为正常值,既然只有同步和主控温度相差大,于是我便有了一个大胆的想法。

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这个想法为---减小变压器匝比。这种初次级温度相差巨大的情况很有可能为变压器匝比太小导致的,众所周知变压器其实就是一个传递能量的器件,初级能量通过感应电方式传递给刺激,初级圈数少了,就会导致初级无法储存过多能量,从而将过多的能量传递给次级,次级积累能量过多所以才会导致同步温度如此之高。所以只要增加初级圈数,将匝比增大,温度便会转移一部分到初级,因为初级温度还有较多余量。

从客户发过来的变压器资料来看,初级圈数仅为55圈,次级4圈,匝比仅为13.75 ,这匝比确实是太小了,极有可能为导致同步温度高的罪魁祸首。于是我将变压器初级线径换细,原0.2mm,现改为0.18mm绕满,0.18 线对于10W机型来说也在正常范围内,绕完后圈数为66圈,参数变为66:4,匝比为16.5,因为初级圈数增加了,所以感量也需要做出改变,我这里先放1.2mH,具体的需根据实际情况调整。

将重新设计的变压器上机调试好输出后再重新老化,最后得到稳定的温度如下图:

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可以看到修改变压器参数后同步温度明显降了下来,且转移到了主控上,此时所有器件温度均在正常范围内,主控升了18度,同步降了13度。除此之外还有一些给电源降温的方法,如加大输出电容、输出电容换固态电容、变压器或同步背面点硅橡胶、加大吸收电阻等等,如果我介绍的这个方法行不通或效果不大还可尝试这些方法。

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