Помогите выбрать схему DC-DC 12->5В 3А в автомобиль, Хочу синхронник. Опции

[Димон Безпарольн...]

С появлением мощных потребителей встала проблема зарядки в автомобиль. С планшетом еще можно справится - не замыкать D+ и D- в шлейфе. Тогда ток не превысит 500ма. Но заряжаться будет долго. Появился у меня аккумуляторный резервник 5В Qumo Power Aid 13А*ч. Вот он жрет на зарядку стрго 2А.

Проблема в том, что в машинном бардачке и так жарко. И все это отрубается по теплу.

Собирал DC-DC на LM2576. Греется как утюг на 2А. Собирал на TPS54331. Тоже греется.

Смотрю в сторону синхронника ST1S10. Но хотелось бы синхронник в корпусе как у LM2576. Кажется TO-220. Или с контроллером на рассыпухе. С невысокой частотой (до 500КГЦ). Чтобы потери на переключение и в дросселе были невелики. Чтобы держал КЗ и отрубался по теплу.

Может кто что посоветует?

[Димон Безпарольн...]

Как и обещал, начал испытания DC-DC контроллеров.
MAX15046. При токе 2.7А имеет нагрев не более 40С. Чувствительность ограничителя по току нижнего транзистора установлена на максимум(6.8К). Пробовал с транзисторами SOIC-8 IRF7413, IRF7401, SI4410. Разницы не заметил. Частоту преобразования ставил 250КГц. Дроссель CDRH127NP-3R5NC 3.5 мКГн, 7.5А. Но с транзисторами IRFIZ46N(что - то типа изолированного ТО-220) работает хуже. КПД ниже, транзисторы греются, осциллограмма нижнего транзистора на затворе имеет лишний короткий импульс. КЗ держит исправно, ток падает до нуля. КПД расчетное в среднем 91%.

MAX8546. Имеет фиксированный порог ограничения падения напряжения на нижнем транзисторе в открытом состоянии(ограничение по току). MAX8545 и MAX8548 320mV. MAX8546 165mV. Это не очень удобно. Частота преобразования 280КГц. При токе 2.7А дроссель греется как утюг. Дроссель CDRH127NP-3R5NC 3.5 мКГн, 7.5А. КПД не мерял - не интересно. Транзисторы тоже изрядно нагреваются. Частота преобразования фиксирована. Для MAX8546 - 300КГц. При снижении тока на 1А (до значения 1.8А) выходное напряжение повысилось на 60мВ. При токе 1.8А дроссельнагрелся до 43С, транзисторы (SOIC8) до 40С. КЗ держит исправно, ток падает до нуля. Не понравился мне этот вариант.

TPS40050.
Собрал три экземпляра. Один все - таки подпалил. Два работают. Расчетный КПД 92%. Это наиболее эффективный из всех что я собирал. Транзисторы IRF8707. Впрочем с SI4410, IRF7413, IRF7401 работает также эффективно. Дроссель CDRH127NP-3R5NC 3.5 мКГн, 7.5А. Нагружал током 2.7А. Без теплоотвода температура транзисторов 35С. Дроссель 30С. КЗ держит. Ток КЗ можно настраивать резистором.

Заметил что транзисторы в ТО-220 корпусах эти контроллеры не раскачивают. У внешних выше входная емкость и выше gate chage. Фронты на затворах у этих транзисторов 50-70нс, тогда как в soic варианте фронты 10-20нс. Соответственно и КПД на 3-4% выше.

Частота преобразования 328КГц.

Мой выбор пал на MAX15046 и tps40050. У этих микросхем самые крутые фронты, а значит будет меньше всего динамических потерь на переключение.

Кто подскажет, какую защиту предусмотреть по входным цепям 12В от импульсных высоковольтных помех в автомобиле?

Сообщение отредактировал Димон Безпарольный - Aug 20 2015, 18:36

[Myron]

Кто подскажет, какую защиту предусмотреть по входным цепям 12В от импульсных высоковольтных помех в автомобиле?

Это зависит от ваших намерений по использованию ваших изделий.
Если мне память не изменяет, в союзе было требование по защите при запусках двигателя до 72В.
За рубежом другие требования.
Например, вот типичный график испытаний и соответствия по военному стандарту MIL-STD-1275D (см внизу), где tr = 5 ms, VPK = 60 V and t = 200 ms.
На деле все еще хуже, потому что в современных авто используются батареи 6В, 12В, 24В, 42В, 48В (последние в мощных грузовиках и тракторах).
Поэтому исследования разных фирм показывают и реализовывают защиту для более жестких условий. Например, вот график помех, приведенный в Application Note AN2689 компании ST (см. внизу вторую картинку).
Итак вам надо принять решение о напряжении батарей и помехах (конечно на основе доступных документов) и, после этого, можно говорить о приемлемой защите. Для начала посмотрите что предлагают LT, ST, Maxim в качестве активных средств подавления помех.
Если активные средства защиты применять "не хочется", вот, например, пассивные супрессоры (см 3-ю картинку внизу), которых навалом и легко можно выбрать, например, на Digi-Key. Для выбора супрессора надо "задаться" уровнем помех и их длительностью и видом, посчитать их энергию и выбрать суппрессор.

Эскизы прикрепленных изображений