求助，设计一款3.7V升5V 10A的升压电路

zqf900605 · 发表于 2019-11-17 15:19:58

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我现在需要一个3.7V的升压5V的大电流方案

输入端为锂电3.7V 。3.1V左右自动停机。电池放电电流足够。

输出电压为5V-5.5V。现在理论需要电流8A-10A。要是单个IC做不到也可以做4A-5A的。我并两个用也可以。

现手上有多数DCDC芯片均有。MC34063/MP2307/3842/

电视用的背光升压芯片多脚的IC 也有很多。大功率MOS管正品75N75. 5N50,7N50,电感均有。

求高手帮忙设计。

tianyunzhou · 发表于 2019-11-17 15:56:59

TI 官网找找应该有输入你要的参数会推荐给你芯片选择需要的图纸 pcb 都有

ww5223017240 · 发表于 2019-11-17 16:25:05

tianyunzhou 发表于 2019-11-17 15:56
TI 官网找找应该有输入你要的参数会推荐给你芯片选择需要的图纸 pcb 都有 ...

楼主是想用手头的芯片做，如果是个人做不是做产品的话TI的东西是真贵啊

zqf900605 · 发表于 2019-11-17 18:43:40

tianyunzhou 发表于 2019-11-17 15:56
TI 官网找找应该有输入你要的参数会推荐给你芯片选择需要的图纸 pcb 都有 ...

有推荐的，tps61088

这个不好搭板测试。

我确实想用手上有的件。这样好试点。

stdzlqz · 发表于 2019-11-17 20:54:44

MC34063配场效应扩流应该可以达到，就是效率不怎么高。

la45088d1 · 发表于 2019-11-17 21:44:56

来算算吧！5V10A就是50W，加上效率损耗设置为85%，实际电路输入功率在59W左右，在最劣环境下，电池电压为3.1V，输入电流高达19A左右，占空比大于38%。设置电流纹波率为0.4，结果峰值电流22.8A，上述结果是估算，但是差不太多。而这样的活任何内置MOSFET的DC-DC芯片几乎无法满足要求。按照你的设计，内部开关电流负载量至少25A以上，你所要的TPS61088的电流我记得还不到20A。
建议选择专门的同步整流Boost控制器，配合合适的栅极驱动器驱动合适的MOSFET半桥完成设计。毕竟你要的电流实在太大，一般的集成化方案根本无法适用，只能分组快构成电路，选择强有力的元件。

zqf900605 · 发表于 2019-11-17 22:04:59

la45088d1 发表于 2019-11-17 21:44
来算算吧！5V10A就是50W，加上效率损耗设置为85%，实际电路输入功率在59W左右，在最劣环境下，电池电压为3. ...

有方案或者图纸嘛？

la45088d1 · 发表于 2019-11-17 23:35:05

zqf900605 发表于 2019-11-17 22:04
有方案或者图纸嘛？

大概推荐一个：
首先，鉴于系统电压低：4.2-3.1V，一般的MOSFET不足以驱动，所以需要一个小功率的辅助电源升压IC给主系统供电，可以选择SDB628系列的DC-DC片子，方便便宜，电压输出设置在6-7V左右。
其次，主系统选择TPS4306x（http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps43060.pdf）作为升压主控，这个芯片内置栅极驱动器，驱动能力相对较强。但是按照Datasheet内部的方案设计，使用了集成半桥CSD86330Q3D（http://www.ti.com/cn/lit/ds/symlink/csd86330q3d.pdf），功率输出相对可观。但是在你这个场合可能还差一点火候。
所以最后，可以考虑做两路相同的主输出并联作为一路5V10A输出，或者使用额外的栅极驱动器TPS28225（http://www.ti.com/cn/lit/ds/symlink/tps28225.pdf）将Boost控制器的驱动脉冲放大后选择更大电流的集成半桥去驱动如CSD87353Q5D（http://www.ti.com/cn/lit/ds/symlink/csd87353q5d.pdf），一路输出就完成。所有的集成半桥见：http://www.ti.com.cn/zh-cn/power ... amp;sort=p2011;desc

la45088d1 · 发表于 2019-11-17 23:41:45

还有，其它的电源领域的两大巨头：https://www.analog.com/cn/index.html，https://www.infineon.com/估计可以找到方案构成的重要部件，建议你也去比较下。
这个项目最重要的我觉得是首先一定要保证使用同步整流技术，否则损耗大的不可想象。其次要使用合适的MOSFET，以及与之适配的栅极驱动设计，保证快速开关损耗低。所以你按照这个方向努力就行了。
另外如果你能额外做一点处理将你的系统电压从一节电池变为两节串联电池供电的话，设计难度就降低了，但是相对的，BMS就要重新设计了。

zqf900605 · 发表于 2019-11-18 09:12:48

la45088d1 发表于 2019-11-17 23:35
大概推荐一个：
首先，鉴于系统电压低：4.2-3.1V，一般的MOSFET不足以驱动，所以需要一个小功率的辅助电 ...

恩，还说用BIT3260再试试，之前试过用这个输入3.3V升到30V-60V.电流可小，只有4W的样子就没管了。

没事了我看看这几个方案。

banguangan · 发表于 2019-11-19 21:37:12

在一乐也看到你的帖子，从成本考虑，我感觉大电流升压是不划算了，效率太低，体积更大，且虽然单锂充电方便，但同样的WH，1串和2串的充电时间差一倍，还不如用2串的降压方便。

zqf900605 · 发表于 2019-11-24 10:11:57

banguangan 发表于 2019-11-19 21:37
在一乐也看到你的帖子，从成本考虑，我感觉大电流升压是不划算了，效率太低，体积更大，且虽然单锂充电方便 ...

恩，升压的方式楼上给的方案还不错，但是我要重新做板买件。

手上有一堆降压的现在板子，准备用降压的吧。

la45088d1 · 发表于 2019-11-24 12:49:46

zqf900605 发表于 2019-11-24 10:11
恩，升压的方式楼上给的方案还不错，但是我要重新做板买件。

手上有一堆降压的现在板子，准备用降压的吧 ...

降压也不见得好搞，但是比起升压容易些。不过你这些管子都是比较老得了，刚刚随手查了下手册，发现75N75有这么一句话：* RDS(ON) = 12.5mΩ @vgs = 10 V * Ultra low gate charge ( typical 90 nC ) 。想了想以前的管子不过如此，现在新的管子相似参数可以把这个指标做到1/3.
反正就是如果你用老器件做也可以，不过开关频率不会很高的，同时损耗也比较大了，所以庞大的滤波器件和储能器件怕是少不了，还有巨大的散热片。如果你对体积要求不高倒是无所谓了。
但是谨记你这个电流很大，也许在管子和驱动器没有好好选择时会有无比巨大的损耗。