XL4015模块的散热改进措施及方法探讨

hfld · 发表于 2025-1-22 15:56:02

本帖最后由 hfld 于 2025-1-23 11:16 编辑

使用过XL4015模块的人都会有个感觉：就是发热大，甚至有的人会因此全面否定XL4015，认为使用它做的可调电源没啥实用价值。

其实这不赖XL4015模块，XL4015是一个性能很不错的国产芯片：

问题要归咎于X宝上的无良商家。

我从X宝两个不同的店里买了两个红版的XL4015模块，放在一起比较了一下：

左边电感是立式，右边电感是卧式，但很明显感觉两个电感的大小差异很大。
除此之外，还有如下不同：
1、电容规格不同：左边的电容容量大50V 220uF，而且体积也大，右边的输入和输出滤波电容还不一样，比左边的容量小。
2、XL4015芯片也不一样，左边的有XL.SEMI字样，右边没有，不知哪一个是假的。

电感对比，左边大一些。

通电加负载，两个都能正常运行，但就一个问题：热！

没有测温仪器，只能用手直观的感受一下各个元件的热的不同程度：
1、电感最热，上面左、右电感都很热，电流1A时热的已不能直接用手触摸。虽然左边的电感大一圈，但热的程度并没有改善，难道绕线是铁丝？
2、电感旁边的肖特基二极管SS54是第二热，仅次于电感。
3、排第三热的才是XL4015芯片。
4、排第四热的是贴片电解电容。但左边板子电容发热量比右边的小得多。
5、排第五热的是电路板背面。

量了一下两个电感容量是47uH，于是从网上买了个线径1mm容量为47uH的电感，电流是10A。

对比了一下：
左边是线径1mm的容量为47uH的新购的电感，右边是从上面左边电路板上拆下的电感。

换上新电感。
同时新买一个SS54肖特基二极管叠焊到原来二极管的上面，相当于两个SS54肖特基二极管并联，这样在运行时，每个SS54肖特基二极管会分摊一半的电流，从而降低发热量。

其实，在XL4015白皮书中给出的典型电路中，输入和输出滤波电容的容量是470uF，而被X宝商家换成了220uF，基至100uF容量的电容。
考虑到我这块板子的220uF的帖片电解电容发热量不太大，就不更换了。而且帖片电容更换不太好操作，而且如果电容尺寸太大也不好放置。

然后在XL4015芯片和SS54肖特基二极管上贴上散热片。

再就是将电路板背面贴上一定厚度的导热硅胶，然后下面再加一个与电路板尺寸匹配的铝散热片，尺寸是50mm*25mm*5mm
横视图：

侧视图：

再通电加负载测试：3A的电流，电感已感觉不到热度，XL4015和肖特基二极管SS54微热，电容微热。
然后我又在散热器上加一个50度的温控开关，当温度大于50度时风扇开始转。后来感觉50度还是大了，应该加个40度的。因为在3.5A时风扇基本不转，要相当长时间才达到50度。

3.6A的电流，风扇基本不转。
（这个可调电源制作看这个帖子：https://www.mydigit.cn/thread-492269-1-1.html）

以上是本人对XL4015模块散热的改进措施和方法，欢迎有兴趣的坛友来讨论！
（完）

yiguangqiang · 发表于 2025-1-22 16:31:29

电路板背面是通过过孔给主芯片散热的，所以它排在芯片热度之后

1325133 · 发表于 2025-1-22 17:04:23

为何我总感觉，你那背面粘的就是普通的黑泡沫棉？

hfld · 发表于 2025-1-22 17:09:44

1325133 发表于 2025-1-22 17:04
为何我总感觉，你那背面粘的就是普通的黑泡沫棉？

导热硅胶，千真万确！

因为是从一个坏的联想笔记本电源里扣下来的。

理想 · 发表于 2025-1-22 17:12:08

学习了，还可以这样用呀

qiuyu1897 · 发表于 2025-1-22 18:26:13

一个风扇对着吹就解决了

石墨 · 发表于 2025-1-22 18:33:45

不错

楼主可以把4015贴片封装换成直插封装，更好加大散热片

yhky · 发表于 2025-1-22 18:52:03

建议换这种电感和肖特基，然后输入输出再加几颗低ESR的22uF/47uF钽电容或者1812以上封装的陶瓷电容，换上去再看看芯片性能如何

m3132427 · 发表于 2025-1-22 20:46:43

直接装个风扇直接简单

2n3055 · 发表于 2025-1-22 21:33:15

对于可调的buck电路，效率肯定要比固定输出的buck电路低。
这种电路的发热点一个是电感，另一个就是续流二极管，
而输入输出电容要根据DataSheet里进行选择，它主要影响输出供电质量，容量太小纹波大，容量太大则有可能电路自激。
对于电感，要根据频率，电流进行选择，尽可能把线损、磁损降下来，像把黄白环换成铁硅铝环就是个不错的选择。
对于续流二极管，如果能用同步整流是最好，但是这受制于芯片，用多个肖特基并联也能进一步降低损耗。