求助，高手帮忙看下这个XL1509的电源小板，对哪个网络铺铜有利于散热

microEC · 发表于 2020-4-30 05:22:54

因为在这里打样，PCB的问题一并在此请教了。
前段时间薅羊毛，做了个XL1509的小板，24V转5V。焊接完成后虽然能工作，但是整个板发热严重。测温有45度，发热点在XL1509，贴片电感，SS24附近，而我5V输出电流只有630mA。
根据坛友建议，我改变了板子的布局。

我在电感的一端加了一块填充,并在有开窗，希望能加强散热。我还想问下，
1，我对哪个网络增加填充或多边形敷铜可以进一步散热？
2，多边形敷铜与焊盘联接采用隔热焊盘是不是散热效果差？
3，如果XL1509要输出5V，2A是否只要把电感加大2A，SS24换成SS34就可以了。
请高手帮忙。

pulan · 发表于 2020-4-30 07:42:22

用示波器看看5V的输出波形吧，是不是振荡了，有的时候负载小了也不行。

wiser803 · 发表于 2020-4-30 08:42:32

楼主用的 XL1509 本来尺寸就很小（SOP8），其散热基本就靠几个引脚来实现。因为使用固定输出5V，XL1509 的4脚不作切换而直接接GND，另外5、6、7、8脚也接GND，所以散热措施：
（1）主要靠4、5、6、7、8脚，也就是要将这几脚附近的GND地坪尽可能做大就可以了。
（2）由于实际的 PCB 尺寸本身就不大，即使 GND地坪做大散热也是有限的。所以，主要就看 XL1509 转换效率如何了。初步算一下：
   （a）若按转换效率80%估算，XL1509 芯片实际功耗为： Pc = 5V*630mA*（(1/ 0.8) - 1）= 0.7875W
   （b）若按转换效率90%估算，XL1509 芯片实际功耗为： Pc = 5V*630mA*（(1/ 0.9) - 1）= 0.35W
            可以看到，芯片转换效率提高可以明显降低芯片热耗，因此也是一个关键点。
综上所述所，楼主可以通过检测一次边和二次边的功率，来得到芯片的实际功耗值。然后通过提高转换效率，以及增加局部PCB的面积来改善芯片热耗状况。

辣条 · 发表于 2020-4-30 09:05:49

低级错误太多了，滤波、去耦、地处理、环路处理一堆问题，你这板子能工作就已经很不容易了
随便找个ti的DCDC芯片手册，里面有layout指导

goodjob2 · 发表于 2020-4-30 09:57:56

你的功率电感体积看上去有点小，查过电感的内阻和电流参数吗？

wye11083 · 发表于 2020-4-30 10:33:28

辣条发表于 2020-4-30 09:05
低级错误太多了，滤波、去耦、地处理、环路处理一堆问题，你这板子能工作就已经很不容易了
随便找个ti的DCD ...

还好吧。双面板我会努力把背面尽可能弄成一大片铜皮。

microEC · 发表于 2020-4-30 11:21:41

goodjob2 发表于 2020-4-30 09:57
你的功率电感体积看上去有点小，查过电感的内阻和电流参数吗？

CD75，某宝说有0.85A

microEC · 发表于 2020-4-30 11:28:02

wye11083 发表于 2020-4-30 10:33
还好吧。双面板我会努力把背面尽可能弄成一大片铜皮。

是想考虑去年所有GND的布线，换成大片多边形多边形敷铜，但是怕隔热焊盘不散热

microEC · 发表于 2020-4-30 13:54:35

pulan 发表于 2020-4-30 07:42
用示波器看看5V的输出波形吧，是不是振荡了，有的时候负载小了也不行。

是想买个示波器，上次看过帖子说坛友有开店的

xly · 发表于 2020-4-30 14:30:17

本帖最后由 xly 于 2020-4-30 14:31 编辑

wye11083 发表于 2020-4-30 10:33
还好吧。双面板我会努力把背面尽可能弄成一大片铜皮。

电源板不是这样布线的。
楼上说得很对，随便找个DCDC芯片手册，参考下，然后规划下尽量多的覆铜作散热

microEC · 发表于 2020-4-30 15:50:11

wiser803 发表于 2020-4-30 08:42
楼主用的 XL1509 本来尺寸就很小（SOP8），其散热基本就靠几个引脚来实现。因为使用固定输出5V，XL1509 的4 ...

我上次把板正面铺成GND，发热严重，板子24*75

microEC · 发表于 2020-4-30 15:51:07

辣条发表于 2020-4-30 09:05
低级错误太多了，滤波、去耦、地处理、环路处理一堆问题，你这板子能工作就已经很不容易了
随便找个ti的DCD ...

对，我去找找

onepcb · 发表于 2020-4-30 15:57:59

辣条发表于 2020-4-30 09:05
低级错误太多了，滤波、去耦、地处理、环路处理一堆问题，你这板子能工作就已经很不容易了
随便找个ti的DCD ...

赞一个！PCB设计，功夫在PCB之外。

wye11083 · 发表于 2020-4-30 16:14:30

xly 发表于 2020-4-30 14:30
电源板不是这样布线的。
楼上说得很对，随便找个DCDC芯片手册，参考下，然后规划下尽量多的覆铜作散热 ...

散热是小事，纹波是大事

都不分轻重缓急的。

whuer · 发表于 2020-4-30 17:30:27

说句不好听的话，这布线完全不行，一无是处
B站搜一下看看有没有：开关电源PCB设计，

我指出一个致命的缺点：FB的两个电阻，要越靠近FB引脚越好，你离的太开

JY-MCU · 发表于 2020-4-30 17:37:47

whuer 发表于 2020-4-30 17:30
说句不好听的话，这布线完全不行，一无是处
B站搜一下看看有没有：开关电源PCB设计，

图上没有FB的电阻吧？

microEC · 发表于 2020-4-30 18:15:47

以上是我参考市售产品的设计，相比较而言，最大的不同点在于他在正反面都对GND进行了大面积铺铜。
原产品上还有另外一处设计，只不过滤波电容变小

我先把GND的布线删除，换上正反面的GND铺铜，再打一版看看效果
谢谢各位指导，在这边学到不少
如各位有工控方面问题，可以多讨论

john78 · 发表于 2020-4-30 19:01:18

不要吓LZ，还个频率不高，只要连通，搭棚都可以

vtte · 发表于 2020-4-30 20:04:36

凑合能用

xly · 发表于 2020-4-30 21:23:22

wye11083 发表于 2020-4-30 16:14
散热是小事，纹波是大事都不分轻重缓急的。

电源，就是牵一发动全身。有些人说纹波大，那效率就不会高，发热就大。电源就是往往解决一个问题，其它一并就解决了。
搞电源的都知道，布线是重中之重。

117433525 · 发表于 2020-4-30 21:43:32

布线很重要.尽量短,尽量粗.注意地线的电流回路,还有电感的反向电动势回路.
器件选择,电感用好一点的,一体成型的电感首选.二极管用电流大点的或用两个.

hugohehuan · 发表于 2020-5-1 18:48:29

官方设计教程里面的第9页再仔细品一品
http://www.xlsemi.com/technical/ ... %8C%87%E5%8D%97.pdf

microEC · 发表于 2020-5-2 00:28:24

hugohehuan 发表于 2020-5-1 18:48
官方设计教程里面的第9页再仔细品一品
http://www.xlsemi.com/technical/design_guide/XL4XX1%E8%BD%A6%E5% ...

谢谢！终于找到出处了，我按XL1410的DEMO来处理看看

microEC · 发表于 2020-5-3 02:02:16

谢谢大家提醒，交上最后答卷

20061002838 · 发表于 2020-5-3 05:15:43

任重而道远啊

microEC · 发表于 2020-5-13 20:13:02

再来汇报下结果，我的小板与另外两个实际产品输出波形比较了一下。我的小板接26欧电阻，比较的产品除自身负载外，并接26欧电阻.
得到波形如下。
参考1，芯片用XL1509,电压波动100mV
参考1_xl1509.jpg

参考2，芯片用8008TM,电压波动20mV
参考2_8008tm.jpg

我的小板，芯片用XL1509,电压波动50mV

请高手指点下，每隔几个锯齿，就会出现一些杂波是怎么回事？

k2866 · 发表于 2020-5-16 22:40:43

dcdc已经不会困扰我了，找几个经典器件（2596/5430等）好好看看厂家的应用手册就可以了。不要看国产器件的！

microEC · 发表于 2020-6-10 06:07:46

再顶一下，近来听B站唐老师讲DCDC电源，老师一直强调要用X7R电容，想请教下，X5R跟X7R除了在温度范围有差别外，还有其他的差别吗？难道是电源部份温升大，X5R就是用不了

pulan · 发表于 2020-6-10 07:41:54

microEC 发表于 2020-6-10 06:07
再顶一下，近来听B站唐老师讲DCDC电源，老师一直强调要用X7R电容，想请教下，X5R跟X7R除了在温度范围有差别 ...

电容的核心竞争力是ESR的大小！

ackyee · 发表于 2020-6-10 08:43:53

microEC 发表于 2020-6-10 06:07
再顶一下，近来听B站唐老师讲DCDC电源，老师一直强调要用X7R电容，想请教下，X5R跟X7R除了在温度范围有差别 ...

1509本身下面就要覆铜接GND 并且表面开窗

xunke · 发表于 2020-10-28 12:06:24

microEC 发表于 2020-5-3 02:02
谢谢大家提醒，交上最后答卷

还发热吗？
现在准备用XL2001固定5V输出的。

dog · 发表于 2023-1-20 14:00:22

xunke 发表于 2020-10-28 12:06
还发热吗？
现在准备用XL2001固定5V输出的。
(引用自31楼)

问一下， XL1509和XL2001，哪个好？

xunke · 发表于 2023-1-20 23:03:51

dog 发表于 2023-1-20 14:00
问一下， XL1509和XL2001，哪个好？
(引用自32楼)

用XL2001，输入12V 、输出5V，实测效率60%左右，有可能是轻载的原因，找个时间加重负载测测；另外，还有个问题：如果输入(12V)断开后，稍隔一会儿再输入才能正常输出5V，如果输入连续通断太快就没输出了。

dog · 发表于 2023-1-21 11:34:27

xunke 发表于 2023-1-20 23:03
用XL2001，输入12V 、输出5V，实测效率60%左右，有可能是轻载的原因，找个时间加重负载测测；另外，还有 ...
(引用自33楼)

我也比较了一下数据手册，
XL1509效率低一点，价格也便宜一些，输出电流大一些3A，静态电流小一些2mA，输入电压40V低一些，多了关断功能，一种切换频率150KHz，
XL2001主要是为了车载应用吧，45V耐压应对发电机的浪涌，效率也高一些，但Iq比较差，达到4.7mA~10mA
觉得XL1509应用会广很多。
我选择XL1509了，不知道会不会有坑。
Layout方面，觉得XL1509，IN,OUT,SW三个引脚挤在一起，觉得肖特基二极管和电感都不怎么好放置。

xunke · 发表于 2023-1-24 17:14:28

dog 发表于 2023-1-21 11:34
我也比较了一下数据手册，
XL1509效率低一点，价格也便宜一些，输出电流大一些3A，静态电流小一些2mA，输 ...
(引用自34楼)

XL1509 我没用过，不清楚。

xuyeqing · 发表于 2023-1-24 21:02:29

条件允许的话电感尽量选用铁硅铝磁环电感！

求助，高手帮忙看下这个XL1509的电源小板，对哪个网络铺铜有利于散热

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！