Маленький КПД Step-Down конвертера на м/с LM5116, DC 21...30В -> 19,5В 10А Опции

[snowboy]

Делаю импульсный понижающий преобразователь напряжения для питания мощного ноутбука с входным напряжением 19,5В 10А от блока аккумуляторов из 7 последовательных Li-Ion банок.

Рассчитал схему в TI Webench: http://webench.ti.com/appinfo/webench/scri...92B339E90902A2E
Сейчас собрал в железе и тестирую на резистивной нагрузке. Получается КПД сильно меньше чем при расчёте: 87% вместо 98,5% (на 7А нагрузке). И соответственно, греется на 20 Вт вместо расчётных 2 Вт.

Вот разводка силовой части:


Подозреваю что проблема в "звоне" при переключении транзисторов. Вот график напряжения на входе дросселя (синий) и на токоизмерительном резисторе (жёлтый):

Пробовал варьировать номиналы компонентов на выводах Comp, Ramp м/с - не влияет особо на "звон" и на КПД.

Пробовал добавлять резисторы в затворы полевых транзисторов по 1-5 Ом, и даже RC-цепочки, нет положительного эффекта.
Пробовал ставить демпфирующую цепочку между входом дросселя и "землёй", при этом "звон" по напряжению сильно уменьшается, но по току почему-то остаётся, и КПД не меняется:

Измерил ток через дроссель: желтый - ток (5А в клетке), синий - напряжение на входе дросселя относительно выходного напряжения


Пробовал вместо штатного дросселя, мотать самодельные дроссели на кольцах из ВЧ феррита и пермаллоя, результат не меняется.

Знающие люди, посоветуйте пожалуйста как заставить правильно работать эту схему.

Сообщение отредактировал snowboy - Mar 13 2016, 10:17

[AleksBak]

Зачем большинство дорожек к площадкам м/с уже чем ширина самих площадок м/с?? Я бы повернул по часовой стрелке на 90° м/с со всей ее обвязкой и расположил над дросселем по рисунку платы. Так она еще ближе будет к ключам и короче будут дорожки от нее к ним. Площадки C30 - C32 можно было бы и не делать с термокомпенсацией.

[snowboy]

Зачем большинство дорожек к площадкам м/с уже чем ширина самих площадок м/с?? Я бы повернул по часовой стрелке на 90° м/с со всей ее обвязкой и расположил над дросселем по рисунку платы. Так она еще ближе будет к ключам и короче будут дорожки от нее к ним. Площадки C30 - C32 можно было бы и не делать с термокомпенсацией.

Дорожки можно совсем чуть-чуть сделать потолще: сейчас они 0,3мм, можно увеличить до 0,35. При толщине фольги 70 мкм, минимальный зазор 0,3мм, так что, при шаге м/с 0,65мм, можно сделать дорожки 0,35мм. Мне показалось непринципиальным какие их делать, 0,3 или 0,35.
Понятно что лучше сделать плату шире и поставить м/с выше, но габариты платы не позволяют, поэтому так извращаюсь. Ширина платы может быть только 19мм, уже корпус под неё изготовлен.
Высота может быть не более 16 мм, поэтому все конденсаторы низкопрофильные, нет электролитов "бочонков".
Всю термокомпенсацию уберу.