【测试分享】很吓人的车载同步BUCK电源设计

本次设计采用的是TI的方案，使用LM5117这IC来进行设计制作；

数据手册来一份：LM5117_datasheet.pdf

首先在TI官网的设计工具进行仿真设计：

就是这个网页版的设计工具了，但是它只针对自家的IC；

该工具可以提供相关原理图，PCB布局，BOM表等。

进行多种规格仿真，这样能够得到相关参数的变化，有利于自己调机：

这是输入13-50V ，输出10V10A的仿真参数。

这是输入13-50V ，输出10V12A的仿真参数。

这是输入24-60V ，输出19V10A的仿真参数。

今天翻了一下抽屉，原来的验证样机还在，

只是电感和MOS已经被改过了，不是视频中的模样了。

PCB采用双面板设计制作的，输出部分采用无电解方式。

输入采用了四个铝电解，其MOS设计是贴背面的，为了方便调试，先

焊接在正面了；IC集中布局在一角落。

电感的安装方式应该是卧式的，为了方便调试，先直接立着焊接；

输出接口采用双层的USB口，调试阶段直接用导线连接负载。

这是第一版的原理图；

基本上是参考仿真画的；

PCB如上图所示，大小为：45*78MM；

PCB顶层及其丝印；

初步设计采用塑料外壳，内置散热片的方式；

外形如下图所示，目前验证的PCB稍微有点偏大。

这是打样的第一版；

在原来手工版本上的布局有一些变化；

由于输入半径错误，导致四角挖空变成两倍大了

下一版进行优化。

焊接好的成品；

这个是整理好了，准备放入外壳里面的成品了；

再焊接调试前，有拍过视频；

测试视频3（点击即可）

控制部分细节照片；

主控是LM5117，带同步整流的；

输入滤波电容在原来基础上有减少。

电感采用铁硅铝27MM的磁环（导磁率60），1.2的漆包线两根并绕；

电感量在20UH左右。

输出接口采用双层USB口；

总设计3个双口，一共6个U口可用。

调试阶段，直接采用导线连接。

背面，直接采用TO-220封装的MOS贴装；

每个USB口下面都有分2压电阻，主要是为了适用苹果的设备。

说明：

A:示波器一通道--测量SR BUCK电路中的下管MOS的VGS波形；

B:示波器二通道--测量SR BUCK电路中的下管MOS的VDS波形；

C:示波器三通道--测量SR BUCK电路中的上管MOS的VGS波形；

D:示波器四通道--测量SR BUCK电路中的上管MOS的VDS波形；

(上管采用隔离探头测试)

其测试接线如上图。

测试先从空载开始吧：

这是输入10V的情况下，输出5.2V的空载波形；

其波形对应如楼上探头说明所示；

这是输入12V的情况下，输出5.2V的空载波形；

其波形对应如楼上探头说明所示；

这是输入24V的情况下，输出5.2V的空载波形；

其波形对应如楼上探头说明所示；

这是输入36V的情况下，输出5.2V的空载波形；

其波形对应如楼上探头说明所示；

这是输入48V的情况下，输出5.2V的空载波形；

其波形对应如楼上探头说明所示；

接下来是带载20A测试：

这是输入10V的情况下，输出5.2V的满载20A测试现场；

其波形如下所示：

这是输入12V的情况下，输出5.2V的满载20A测试现场；

其波形如下所示：

这是输入24V的情况下，输出5.2V的满载20A测试现场；

其波形如下所示：