Jump to content

    

snowboy

Участник
  • Content Count

    80
  • Joined

  • Last visited

Community Reputation

0 Обычный

About snowboy

  • Rank
    Частый гость

Контакты

  • Сайт
    http://
  • ICQ
    0

Информация

  • Город
    Москва
  1. Цитата(Ydaloj @ Apr 9 2016, 20:26) snowboy, не поймите меня неправильно. довольствуйтесь 95 процентами КПД. Это более чем прекрасный результат для разработчика, ищущего помощь на форумах. Да, текущего КПД достаточно. Оставляю силовую часть схемы такой как есть. Сейчас начал подключать к тому самому ноутбуку, для которого это делалось, замерил ток потребления ноутбука в разных режимах. Реально в подавляющем большинстве случаев ток лежит в пределах 2-3А. А 11,8А они похоже совсем на всякий случай написали. А на таких токах схема обеспечивает КПД 97%, что вполне хорошо. Всем спасибо большое за помощь!
  2. Цитата(нищеброд @ Apr 9 2016, 00:35) А для высокого КПД нужно или снижать частоту , или ставить снаббер для мягкой коммутации. Попробовал уменьшить частоту вдвое, до 80 кГц. КПД - те-же 95% на выходном токе 7,3А Прикладываю расчёт параметров на 80 кГц, график тока, график напряжений на нижнем мосфете.
  3. Цитата(HardEgor @ Apr 7 2016, 22:04) Может ... понять где рассеивается максимальное значение мощности. Да где рассеивается мощность и так понятно по нагреву элементов, это мосфеты и дроссель. А такой расчётный метод слишком трудоёмкий. Да, согласен, резисторы удобнее чем лампочки. Только нет их сейчас у меня. Думаю сделать гибридный вариант - лампочки + большой переменный резистор для варьирования нагрузки. Цитата(Ydaloj @ Apr 7 2016, 20:18) чтобы вывести значения резисторов Rg в плюсовое значение и обеспечить токовому усилителю вменяемые рабочие параметры...т легче и всё запоёт и звук заискрится. Да, вчера в схеме наблюдал 3 проблемы: 1. Во время включения верхнего мосфета, была наводка на затвор нижнего, и начинался в затворе колебательный процесс. См. файл LO_gate.gif, там синим изображено напряжение на нижнем затворе. 2. Просадка входного напряжения во время включения верхнего мосфета. 3. Малая амплитуда сигнала на входе токового усилителя. Сделал такие доработки для их устранения: 1. Заменил нижний транзистор на более "тугой" (с большим напряжением открытия затвора и большим сопротивлением канала: IRFH5007 ( http://pdf.tixer.ru/541781.pdf ). Это увеличило токовый сигнал и уменьшило чувствительность затвора нижнего транзистора к помехам. 2. Заменил резисторы датчика тока Rg на 510 Ом. 3. Ставил разные конденсаторы в цепь +24В: электролит Low ESR 470 мкФ (Hitano EXR, 50В, 100 мОм), один тантал 100 мкФ, два тантала по 100 мкФ. В результате, оставил один тантал 100 мкФ (ESR 100 мОм). Когда любой вариант ставится уже раскачка питания убирается, а дальше при увеличении ёмкости уже не меняется практически. 4. Добавил в затвор нижнего мосфета конденсатор 1000 пФ, т.к. уже чувствительность к наводке уменьшилась, но не достаточно, и то появлялся колебательный процесс на затворе нижнего ключа (при включении верхнего ключа) то исчезал. С таким добавочным конденсатором уже не колеблется. После доработок параметры эффективности следующие: 1. На пол-нагрузке: Uвх=24,9В, Iвх=2,93A, Uвых=19,3В, Iвых=3,68A, КПД=0,97, Нагрев= 1,93Вт 2. На полной нагрузке: Uвх=24В, Iвх=6,15A, Uвых=19,3В, Iвых=7,29A, КПД=0,95, Нагрев= 6,9Вт Хотелось бы всё-таки догнать эффективность до 98%, причём на 10 А. Сейчас вижу в схеме проблему что ток в дросселе имеет очень сильный импульс вниз при включении верхнего мосфета, см. CUR_IND.gif. Шунт 0,01 Ом, т.е. 20А/клетке.
  4. Цитата(snowboy @ Apr 7 2016, 10:14) Вечером принесу совсем короткие толстые щупы и ещё уточню эти цифры. Замерил точнее токи, с совсем коротенькими щупами с "крокодилами": Uвх=27,5В, Iвх=2,65А, Uвых=19,3В, Iвых=3,63А, КПД=0,96, На плате остаётся: 2,82 Вт. Это на половинной нагрузке (от той что я до этого экспериментировал). Теперь задача получить такой-же результат на полной нагрузке...
  5. Цитата(_Sergey_ @ Apr 7 2016, 10:44) Посмотрите сигналы на небольшой нагрузке, будет видно в чем разница. Вот основные сигналы на половинной нагрузке: "IND_and_Vin.gif" - напряжение на входе дросселя и на цепи +24В верхнего транзистора. "IND_and_Vin_front.gif" - то-же, фронт подробно. "TOP_Gate.gif" - затвор верхнего транзистора. Похоже основное отличие в более стабильном +24В, к вечеру найду большой электролит с Low ESR, включу в эту цепь и посмотрю что получится.
  6. Цитата(NeonS @ Apr 7 2016, 07:07) Кстати, а какова ситуация под небольшой нагрузкой в 1-3A? Только что попробовал на маленькой нагрузке - проблем практически нет. Поставил половину лампочек от прошлых экспериментов: Uвх = 23,5; Iвх=3,14; Uвых=19,3; Iвых=3,59. КПД=94%. Остаётся в схеме 4,5 Вт. Нагрев элементов ощущается слабо. Реальный КПД ещё выше, т.к. я все измерения делаю одним мультиметром последовательно от точки к точке. И когда я подключаю амперметр последовательно с нагрузкой, он добавляет своё сопротивление (лампочки светятся чуть тусклее) и измеренный ток, соответственно чуть меньше чем без амперметра. При приближении КПД к 100% это уже существенная погрешность. Вечером принесу совсем короткие толстые щупы и ещё уточню эти цифры. Пульсаций входного напряжения в районе силовых транзисторов практически не видно. Цитата(NeonS @ Apr 7 2016, 07:07) Может при большой нагрузке лабораторный источник "проседает", входит в ограничение тока? Чем или как Вы измеряете входной и выходной токи? Даже при отличном кпд на этой небольшой плате нужно рассеять порядка 10Вт, что без теплоотвода проблематично. Я подключаю в качестве источника тока штатную аккумуляторную батарею (чтобы не было проблем с гальванической связью с осциллографом). Это 7 банок с внутренним сопротивлением 16 мОм. Вот таких: http://www.boston-power.com/sites/default/...%20Rev%2001.pdf Вместе с проводами сопротивление источника должно быть порядка 150 мОм. Я рассчитывал на КПД 98%, и соответственно выделение всего 4,5 Вт на плате. Как запасной вариант (если не получится получить нужный КПД, и он будет на 1-2% хуже), думал ещё приклеить на транзисторы такой радиатор: http://www.smd.ru/katalog/prochee/keramicheskij/
  7. Цитата(_Sergey_ @ Apr 6 2016, 11:53) Может замедлить включение верхнего мосфета? Замедлил, поставил ему в затвор 4,7 Ом. См. осциллограмму: жёлтый - напряжение на затворе, синий сток-исток. Фронт затянулся, но выброс остался. КПД такой-же. Нестабильность скважности такая-же. Поэкспериментировал, и убрал этот резистор. Цитата(wim @ Apr 6 2016, 14:40) А я думаю, что это действие высокодобротного колебательного контура, образованного керамическими конденсаторами на входе и индуктивностью длинных проводов. Да, очень похоже на правду. Снял осциллограмму входного тока на самом входе схемы шунтом 3.3 мОм, щупом с "лезвием", см. файл "INP_current.gif". Похоже, во время включения верхнего транзистора ток туда-сюда сильно колеблется. Потом снял осциллограмму напряжения на "+24В" - "GND" ближе всего к силовым транзисторам, см. файл "IND_and_Vin.gif". Здесь синий график - цепь "+24В" на верхнем транзисторе относительно "GND" на нижнем. Жёлтый - напряжение на входе дросселя относительно "GND" на нижнем транзисторе. Похоже, во время включения верхнего транзистора, начинается "звон" в цепи "+24В", который и приводит к плохой работе схемы. Поставил в цепь "+24В" (наиболее близко к силовым транзисторам) два тантала 100 мкФ 0,1 Ом. Картина практически не поменялась. Завтра ещё достану большой электролит и туда воткну для пробы. Есть идеи как ещё этот "звон" побороть? Цитата(_Sergey_ @ Apr 6 2016, 22:34) Во время Dead-Time (визуально 180нс) нижний мосфет рассеивает около 8..10 Вт каждый цикл. Насколько я понял, Deat-Time эта микросхема выбирает сама и на него нельзя повлиять. Или есть способы?
  8. Цитата(wim @ Apr 6 2016, 14:40) А я думаю, что это действие высокодобротного колебательного контура, образованного керамическими конденсаторами на входе и индуктивностью длинных проводов. Поэтому в этот контур умышленно вносят потери, подключая электролитический конденсатор параллельно керамике. Однако автор, похоже, действует по принципу - если непонятно, зачем нужна какая-то деталь, значит она лишняя. Спасибо за рекомендацию, попробую поставить (для эксперимента) электролит по входу. Дело не в непонятных лишних деталях. Я очень хотел поставить по входу электролит. И по выходу тоже. Они дешёвые и ёмкие. Пересмотрел все доступные подходящие серии: Hitano ESX, EXR; Yageo SJ и SY и т.п. Ничего подходящего по максимальному току пульсаций и ESR, по высоте не влезло в мой корпус, он довольно компактный. Поэтому танталы + керамика. Но сейчас, для эксперимента впихну конечно.
  9. Цитата(NeonS @ Apr 6 2016, 10:19) Я бы настоятельно рекомендовал использование EVM http://www.ti.com/tool/lm5116-12eval с переносом туда всех выбранных Вами компонентов. Таким образом Вы отсечете "химеру" плохого печатного монтажа и сможете точно понять, что же Вам мешает получить хорошие результаты. Фирма TI высылает EVM со скоростью звука, так что в течение недели Вы уже сможете нормально работать и, наконец, определиться. Спасибо за совет. Плата в пути, будет у меня через 2-3 недели. Цитата(_Sergey_ @ Apr 6 2016, 10:53) Выброс напряжения на 60в - это на верхнем, 40-вольтовом мосфете? Это на нижнем 60-Вольтовом. Он там и стоит с бОльшим напряжением чем нижний, чтобы эти выбросы вверх выдерживать.
  10. Цитата(_Sergey_ @ Apr 6 2016, 06:52) Я имел ввиду именно фронты,тогда можно посмотреть реальное время включения/выключения мосфетов и, соответственно, прикинуть реальные потери переключения. Вот осцилограммы всех 4х фронтов (на каждом транзисторе вверх и вниз) И вот ещё на каждом транзисторе снял вместе с напряжением на затворе, напряжение сток-исток(синий график). Все осциллограммы снимал с "лезвиями" непосредственно на выводах транзисторов. Смущают дёрганья вверх-вниз (колебательный процесс). Имеет ли смысл пробовать с ними бороться всякими резисторами, диодами, RC-цепочками? Цитата(Ydaloj @ Apr 6 2016, 08:36) там же подсказка сбоку есть - в 10 раз ниже тактовой. Меньше Fc - медленнее реакция петли ОС, дольше переходные процессы. Выше чем Fsw/10 нельзя. Там подсказка что не более чем в 10 раз ниже тактовой. Я имею в виду, какое (по практике) лучше значение выбрать в этом диапазоне 0...16 кГц. Попробовал 2 варианта: 9.7 кГц и 7.3 кГц. Оба варианта нестабильно работают: то ровно идёт частота, то начинает "дрожать" длительность импульсов.
  11. Цитата(MikeSchir @ Apr 5 2016, 11:58) Ну 5мОм - это при температуре на кристалле =50градС. Не поверю, что он так слабо греется. Да, а что так пожадничали? Отдали предпочтение низкому rdson и нарвались на повышенные динамические потери. Нужно искать компромисс. Я надеюсь что при КПД 98%, который я всё ещё надеюсь получить, он будет греться до 50 Градусов. А транзисторы я выбрал и с низким сопротивлением, и с низкими динамическими потерями: у верхнего при моём рабочем напряжении, заряд затвора всего 25 нКл. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd18501q5a.pdf А какие бы Вы транзисторы сюда рекомендовали? Цитата(MikeSchir @ Apr 5 2016, 11:58) Можно подобрать ещё меньше. Всё ещё видны колебания длительности, и может вернуться прежний несимметричный режим. Может быть это связано с длинным (и не скрученным) проводом от источника питания? Да, потери в нём, случайно, не вошли в расчёт КПД? Попробую поподбираю, спасибо за совет. КПД считал, замеряя напряжение непосредственно на вводе проводов в плату. Может и провода влияют на стабильность. Но провода такие и в конечном изделии будут, не знаю как их сделать меньше и скрученнее: они идут к разным концам длинной батареи из 7 аккумуляторов. Разве что сделать чуть потолще, 1,5 квадрата вместо 0,75. Цитата(MikeSchir @ Apr 5 2016, 11:58) Вот тут мне до слёз обидно, что Вы не заметили мой пост #34 MikeSchir, конечно я видел Ваш пост №34. Долго медитировал на образ гвоздя. К сожалению, не понял, что именно сделать с дросселем, чтобы он был меньше похож на гвоздь. Попробую поставить большую индуктивность и поэкспериментировать на половинной нагрузке. Но, к сожалению, нет в продаже дросселей с большей индуктивностью и нужным для этой схемы рабочим током. Цитата(MikeSchir @ Apr 5 2016, 11:58) И ещё о жадности Изготовители не рекомендуют использовать танталы (у Вас по выходу стоят) под завязку по напряжению. Фирма AVX например рекомендует снижать рабочее напряжение на танталах в 1,5 - 2 раза по отношению к номинальному. Да, в этом устройстве взял напряжение конденсаторов без запаса. Реально проверял их ради эксперимента на 30 Вольт: нормально работают. Конкретно эта серия конденсаторов хорошо работает на номинальном напряжении. У AVX в старых сериях (не Low ESR) помню были проблемы с работой на напряжениях близких к номинальному, взрывались часто, ставил запас раза в 2. В прошлой плате (первом варианте этого устройства) стояли конденсаторы с напряжением 25В, но у них сопротивление больше: 100 мОм вместо 85 мОм у этих, соответственно больше греются. А в этом решил попробовать поставить 20В - работают пока хорошо. А насчёт жадности - это точно, хочу сделать устройство с минимальными массо-габаритными параметрами, т.к. его будут носить с собой всё время. Поэтому транзисторы в компактных корпусах с низким сопротивлением, дроссель небольшой, нет конденсаторов "бочонков", нет запаса по напряжению конденсаторов и т.п. Только что-то устройство не хочет... Цитата(_Sergey_ @ Apr 5 2016, 14:41) На счет 20Вт на дросселе. 11.5 єC/W - тепловое сопротивление дросселя по данным Vishay. 11.5*20 + 25 = 255 єC, температура плавления припоя. Можно воспользоваться обратным методом и получить рассеиваемые ватты. Тогда мне надо оставить его в рабочем состоянии надолго чтобы температура стабилизировалась. А тогда он расплавится. Я включаю схему на минуту и смотрю насколько быстро какой компонент начинает нагреваться. Не довожу до устоявшегося режима. Цитата(NeonS @ Apr 4 2016, 21:58) Может проще было бы получить EVM и на нем отработать конструкцию? Если начинать "с нуля" можно было бы и EVM. А сейчас уже поздно, 2 платы уже успел сделать. Понятно что можно посмотреть как EVM хорошо работает. А потом всё равно к своим платам переходить. Да, это вариант с сенсорными резисторами, если не получится подбором номиналов решить - попробую распилить экран и воткнуть резисторы. Хотя на прошлой плате они были, работало так-же плохо. Сейчас посчитал в этом калькуляторе - близкие всё значения к текущим, подкорректирую стабилизирующую цепочку обратной связи по ним немного, а в остальном всё примерно и есть как посчитано. Кстати, как выбирать параметр Fc (п.13)? Цитата(_Sergey_ @ Apr 5 2016, 10:05) Покажите фронты на затворах, только с лезвием. Снял осциллограммы на нижнем и верхнем транзисторах, с лезвием. И правда, с такой пружинкой все помехи уходят. Интересный приём, буду знать. Сигналы выглядят просто идеальными.
  12. Цитата(Ydaloj @ Apr 5 2016, 08:35) далее. я писал про расхождение номиналов. NeonS подсказал, что у производителя есть простой и понятный эксель-расчёт. Я в нём рассчиывал и свою железку, и вашу прикинул. по нему у меня получаются совсем не те номиналы, что у вас стоят. Нашёл этот калькулятор, спасибо за наводку! Не знал о его существовании, всё время TI Webrnch расчитывл. Попробую пересчитать с ним и поменять номиналы на те что получатся. Цитата(Ydaloj @ Apr 5 2016, 08:35) у вас в дросселе, помимо меди, ещё сердечник есть. вы не думаете, что он тоже работает, а, значит, в нём тоже есть потери? По моим прикидкам, этот дроссель должен мои токи и частоты с огромным запасом тянуть. У меня вот такой стоит: http://www.compel.ru/infosheet/VISHAY/IHLP6767GZER100M01/ У него максимальная рекомендованная частота 2 МГц при моей рабочей 163 кГц. Ток насыщения 22 А при моём текущем пиковом 11 А. Ток перегрева 16.5А (нагрев на 40 Градусов), при моём среднем 9 А. Хотя сейчас попробую посчитать поподробнее на сколько он должен греться... Цитата(_Sergey_ @ Apr 5 2016, 10:05) http://www.vishay.com/inductors/calculator/calculator/ Покажите фронты на затворах, только с лезвием. У вас на плате дроссель неплохо связан по тепловому потоку с мосфетами и кто из них больше греется непонятно. Спасибо за ссылку, попробую посчитать с её помощью. Лезвия нет сейчас, пошёл искать, к вечеру что-то сооружу и померю. Да, они специально сильно связаны по теплу. Я планировал что дроссель будет выполнять роль большого радиатора для мосфетов. Для того чтобы понять кто как греется, поднимал дроссель над платой на толстых проводах. При этом, по моим ощущениям, 2/3 тепла от дросселя, 1/3 от мосфетов.
  13. Цитата(MikeSchir @ Apr 4 2016, 11:59) И ещё нужно хорошенько изучить раздел 7.3.6 Ramp Generator в ДШ, не забывая, что LM5116 - это "current mode" со всеми сопутствующими нюансами. Например конденсатор С11=1000пФ - это, наверное, слишком много. Точно, оказалось что велик C11 (Cramp), уменьшил для пробы с 1 нФ до 680 пФ - такты "пропусков" прекратились. И соответственно, всплески входного напряжения ушли. Сейчас ещё поподбираю оптимальное значение. Спасибо за идею! Странно, по моим расчётам Сramp = Gm * L / (A * Rs) = 5 uA/V * 10 uH/(9,76 V/V * 4 mOhm) = 1,28 nF с понижением до 1,024 nF при увеличении сопротивления транзистора с 4 до 5 mOhm (при нагреве). И в авторасчёте TI Webench он 1,2 нФ. Подобрал Сramp=470 пФ. Теперь все осциллограммы выглядят вполне красиво, см. файл: синий - напряжение на входе дросселя, жёлтый - на Cramp (5 нога). Но при этом, КПД по-прежнему 82% и жутко греется дроссель. Странно... Буду собирать схему измерения тока в дросселе, может что-то прояснит. Вот снял график тока через дроссель, 2А в клетке (шунт 0,01 Ом). Схема сейчас греется на 30 Вт. Входная мощность 29В * 5,6А= 162 Вт. Выходная 19,3В * 6,86А = 132 Вт. По ощущениям, 2/3 этой мощности, т.е. 20 Вт выделяется на дросселе. Хотя я рассчитывал что будет порядка 7А*7А*0,012Ом=0,59Вт. Есть идеи почему он так греется и как уменьшить разогрев дросселя?
  14. Цитата(_Sergey_ @ Apr 4 2016, 09:57) 7.4.1 Soft-Start and Diode Emulation Да, уже много раз прочитал этот раздел. Пробовал ставить разный резистор на DEMB:(0...10к), не начинает нормально ШИМить. Есть идеи что конкретно попробовать? Цитата(_Sergey_ @ Apr 4 2016, 10:24) Земля щупа у осцилла - проводочком или лезвием? Проводочком. И честно говоря, осциллограф у меня не качественный (Hantek): когда подключен к работающему DC-DC и щуп подключаю к его-же (щупа) земле, видны сильные выбросы в моменты переключений. Так что, выбросы в моменты переключений на осциллограммах реально не факт что есть. Понятно только как выглядит более-менее низкочастотная составляющая сигнала.
  15. Цитата(ZVA @ Apr 4 2016, 08:17) 17 нога на земле. почему? Потому что у меня в схеме нет подходящего напряжения для питания внутренних схем контроллера. А в описании сказано что если внешнее питание не используется, её надо подключить к земле. Цитата(AleksBak @ Apr 4 2016, 08:52) А если добавить емкостей по входу? Это просто смешно на такой ток 2 х 20мкф максимум (судя по картинкам). Там сейчас стоит 5 конденсаторов по 10 мкФ по входу. Это много, автоматически посчитанная на сайте TI схема имеет только 3 конденсатора по 4.7 мкФ: http://webench.ti.com/appinfo/webench/scri...2A36D18D27429D2 см. приложенную картинку оттуда. А я, на всякий случай, сделал большой запас. Вот думаю, может такой запас и мешает. Попробую помоделирую с большими входными конденсаторами...