LM5176制作5-30V输出50A可调电源（2）

新版PCB到，焊接好外围零件和MOS、电感，加了前后各一个电解，准备测试波形。如果波形OK，那就装上所有零件开始加载。

一阵忙碌后，上12V，输出15.2V  1A，各部分波形正常。VGS波形也直上直下，没有出现米勒平台。驱动电阻是5.1欧姆0805。看来可以装上所有零件了。装电容，背面加锡，装散热片。8颗MOS，两颗一组并联，没用市面上灰白色的那种矽胶片，太厚，0.4mm。用20mm宽的金色高温胶带在散热片上贴一条。胶带厚度0.1mm。厚度对于热传导是很致命的。贴好胶带，MOS背面略涂一层薄薄的导热硅脂。能多薄就多薄。涂好放在胶带上正确的位置，用7字型压板压紧每一颗MOS。事实证明这样的散热效果是在绝缘的前提下非常理想的了。后期热成像的图像显示温度和散热片只相差了5摄氏度。

组装完成后接好电子负载和可调电源，示波器接好在电感前后和输出端。上电，输出OK。慢慢加载，波形如PDF中变化一致。加载到15.2V5A，老化10分钟，用热成像观看有无发热异常。通常有故障、或者设计缺陷的时候，在这样轻载的时候都会发现发热异常的零件。巡视一圈，一切正常。MOS温度35度。环境温度30度。板子上温度最高的是主芯片，55度。个人猜想是因为芯片内部包含了强大的驱动电路。驱动8颗100多A的MOS依然是那么从容。继续加载10A---20A---30A。一切正常。30A的时候，电压依然坚挺在15.2V。输入12V41A。整体效率超过92％。看来电路还是有改进的余地。这时候测量温度，八颗MOS由于在同一块散热片上，温差并不明显，均在65—68度。有个50毫米的12V0.2A小风扇吹着。电感就在散热片后面，温度55度，估计是被散热片烤的。电容几乎没温升，都是环境热辐射导致电容温度在33—38度。距离散热片近的更热一些。主芯片依然是55度没变化。一切都向好的方向发展，看起来很顺利的时候通常都会有个坑在等着。

因为这个拓扑是升降压结构，所以看看升压没问题，就调高了输入电压，一点点调。负载15.2V 电流固定在10A。输入在接近14V的时候，输出电压抖了一下，电感前后的波形有了变化。检测四个臂都有了波形。之前升压的时候只有两个臂是有波形的。证明了主芯片进入了升降压的混合模式。

继续调高输入电压，当达到18V时，进入了降压模式。带载10A的情况下，电感波形很干净，没有畸变。继续提高输入电压，当加到25V时出现了异响，电感波形混乱，正要保存波形的时候芯片挂了。瞬间没有输出。输入没有短路，电流在10毫安附近。断电测量芯片的各个脚对地电阻，没有发现短路，再次上电12V，输出正常。

刚刚的异常情况让我瞬间懵了，芯片正常，零件正常，25V异响？12V却正常？再试一次，大不了再烧几十块钱的事。这次负载调到1A，输入限流到2A。输入电压慢慢上升，跟上一次一样，在14---18V进入混合状态，18V以后变为纯降压模式。到25V还是吱一声保护了。故障了，没有任何零件损坏，只能有两个可能：1. 芯片保护了。2. 外围零件有问题。

首先芯片是可以工作在60V的。PDF是这么说的，至少也能在55V工作。在25V出现问题明显不是保护。我的保护电压范围也设置在10—55V,输入电压检测引脚的电压在范围内，并没有因输入电压过高而保护。所以芯片保护的说法不成立，至少不是过压保护。

其次第二点，实际测量外围无损坏零件，这又让思维陷入怪圈。反复阅读PDF几个小时后，发现了一行小字：在关于C-SLOPE 的计算公式下面有一句话的说明：A smaller slope capacitor results in larger slope signal which is better fornoise immunity in the transition region (VIN~VOUT)翻译了下，大意是这个斜坡补偿电容越大，整个输入输出的电压范围内会越稳定，这只是我的理解，可能并非原意。这个电容计算的是470P，实际安装的是220P的。因为220P能还原电感上的电流波形。而470P就失去了波形的尖峰，变成略软的三角波了。在220P的时候，各处波形都非常OK。

自以为三角波很正，没杂波就OK了。没想到坑在这里。

换上470P的电容，再次测试，果然正常了。从10—35V输入都正常，看来是这个电容的问题。测量C-SLOPE电容上的波形，三角波在小的时候滤的像猫耳朵一样。电流30A的时候波形正常了。是个三角形，看的到角。继续加大输入电压，38V就异响了，但是没停机。估计这个电容还需要加大？以改善输入输出的稳定性？看PDF里的公式，这个电容的确和输入电压的范围有关，但计算很复杂。这个表格也只能参考。于是秉持自己动手丰衣足食的精神，一点点的改动C-SLOPE。不断的加贴39P的电容，最终得到的值是在10---55V输入范围内正常工作的电容量为680P。虽然在轻载的时候波形不再是三角波，但无所谓。看来芯片对电流的检测是很宽容的。

至此，整个输入范围和输出都能满足我的要求。也测试过50A输出，MOS的温度达到了85摄氏度。经过细节的多次改动，整机效率达到了最高94％以上。效率最低的时候是在最高电压输入的时候，52V输入，15.2V输出，50A。效率只有92％以上。

四个臂中，降压时，输入的第一组MOS最热。这组MOS由电容泵供电驱动，驱动VGS电压是6.5V—7V。想再通过增加MOS并联的方式来提高效率恐怕是行不通的。主芯片已经很累了，驱动8颗大电流MOS需要很大力气的。

下一版我打算改为专用芯片+隔离变压器驱动，让主芯片能降低一些温度，工作会更可靠一些。输入和输出电压电流都用差分放大后给单片机做个显示功能。散热片用热管，面板用PCB画一个打样，外壳用个淘宝上购买的小型电脑机箱就OK了。

理想很丰满，现实很骨感。想的太美又掉坑里了。下回再说是什么坑。

续上回。