[User1285 0]

win, спасибо за ответ!

 

Моя схема в приложении.

 

По поводу увеличения выходной емкости - но я так понимаю что ее тоже нельзя делать слишком большой, ведь чем больше эта емкость тем дольше выход на режим микросхемы. Бросок тока в начальный момент я так понимаю больше не станет, т.к. последовательно индуктивность стоит.

Я правильно понимаю что чем больше выходная емкость тем лучше преобразователь справляется с бросками тока(т.к. короткие импульсы тока выходная емкость может погасить за счет собственных запасов энергии) и если их длительность будет маленькая (пусть даже они будут довольно частые) то я могу не увидеть уже как таковых переходных процессов на выходе?

По поводу физики процесса - емкость у нас накапливает заряд

Q=(C*U^2)/2;

Q = I*t;

(C*U^2)/2 = I*t;

Исходя из этого в какой-то степени можно оценить порядок времени в течении которого заряженный конденсатор сможет поддерживать нужный ток:

допустим выходная емкость стоит 2200мкФ, ток равен 2А, напряжение 4В.

Итого

t = (C*U^2)/(2*I) = (2200*10^(-6))*(4^2)/(2*2) = 0.0088 c.

Я правильно понимаю что если у меня к примеру импульсная нагрузка будет потреблять ток в 2А импульсами длительностью менее 1мкс то впринципе эти импульсы тока погасит емкость выходная без особого провала напряжения?

Или я что-то путаю?

 

Я наверное неправ что поставил имеющуюся у меня индуктивность 150мкГн, ведь в даташите стоит 126 мкГн.

Попробовал подключить параллельно имеющейся индуктивности еще одну индуктивность 200мкГн.

В итоге жужжание практически прекратилось и ступенька немного уменьшилась.

Фото без и с дополнительной индуктивностью в приложении.

[Microwatt 2]

А требования к мощности внятно описать можно? Какая-то путаница в сообщениях.

По выходу 12 вольт то 0.5, то 2 ампера. По выходу 4 вольта - то ампер, то два...

Если это действительно микросекундные всплески потребления, то фильтры их поглотят. Если миллисекунд 5-10, то нужно иметь запас маневровой мощности, но можно тепло рассчитывать по среднему. теплоемкость конструкции и несколько секунд повышенного потребления спокойно поглотит.

Напряжение 4 вольта - на батарею работать, похоже, собрались?

А вот 12 вольт - насколько там стабильность важна для обвязки? Только же реально допустимая, а не 0.1%, как часто автоматом отвечают.

Изделие разовое или сколько штук планируется? От этого само решение может сильно меняться.

Короче, четче ТЗ нужно дать, а картинки в определенных точках - потом. Возможно, колебания выхода при переходном процессе и вообще не вопрос.

 

[User1285 0]

Прощу прощения за возникшую путаницу. Просто ТЗ немного корректировалось в процессе.

Диапазон входных напряжений: 15-30 вольт.

Выходных напряжений должно быть в идеале 4 разные:

1) 4.0(+/-0.2) вольта для питания GSM модема (потребление импульсное, максимальный ток потребления 2А),

2) 3.0 вольта для питания контроллера и другой логики (потребление более-менее стабильное, максимальный ток потребления 0.2А),

3) 5-6 вольт для питания зарядного устройства аккумулятора(ток потребления максимум 1А),

4) 12(+/-1) вольт для питания периферии(потребление не более 0.5А).

Исходя из этого схему питания решил организовать следующим образом -

на входе ставлю первый преобразователь входное напряжение -> 12 вольт (нужны для периферии и от него я возьму напряжения для остальных преобразователей). Ток выходной у этого преобразователя должен быть не менее 2А чтобы хватило для остальных источников. Требования к пульсациям здесь не столь большие, допустимы пульсации я так полагаю где-то 0.5-1.0 вольт и больше. Питание периферии пущу через дополнительный LC-фильтр чтобы убрать эти пульсации.

Дальше от 12 вольт я запитываю три преобразователя:

1) 12->4.0 вольта,

2) 12->3.0 вольта,

3) 12->5-6 вольт.

 

Самые большие требования по пульсациям и качеству работы к преобразователю 12->4.0 вольта, который будет использоваться чисто для питания модема. Собственно с ним я и колупаюсь.

Устройств будет сделано в двух экземплярах и они будут работать между собой через GPRS собирая данные на одном объекте и передавая их на другой где они будут обрабатываться. Однако стоимость для меня важна, у меня нет финансовой возможности использовать сильно дорогие преобразователи, уникальные комплектующие и т.п.

К тому же для меня в данный момент важной задачей является не просто сделать это устройство а еще и максимально извлечь для себя полезную практику по нюансам и вопросам связанным с импульсными источниками питания. Потому и лезу в глубину процессов.

[wim 6]

если у меня к примеру импульсная нагрузка будет потреблять ток в 2А импульсами длительностью менее 1мкс то впринципе эти импульсы тока погасит емкость выходная без особого провала напряжения?

На микросекундах - да, а на миллисекундах дроссель тоже будет участвовать. Он ведь инерционный элемент по отношению к току.

Попробовал подключить параллельно имеющейся индуктивности еще одну индуктивность 200мкГн.

В итоге жужжание практически прекратилось

Помоделировал (парметры танталов поставил приблизительно). В авторском варианте запас устойчивости по фазе 7 гр., что очень мало. Я бы использовал другую цепь коррекции - там запас устойчивости получше будет.

Ступенька может быть, кстати, из-за разводки платы - вход FB может получать добавку из-за падения напряжения на сопротивлении общего провода. Собс-но, это поверяется в статике сравнением выходного напряжения с нагрузкой и без нее.

[User1285 0]

Помоделировал (парметры танталов поставил приблизительно). В авторском варианте запас устойчивости по фазе 7 гр., что очень мало. Я бы использовал другую цепь коррекции - там запас устойчивости получше будет.

 

Я так понимаю если я уменьшу индуктивность то у меня увеличиться запас устойчивости? или я неправ?

 

[wim 6]

если я уменьшу индуктивность то у меня увеличиться запас устойчивости?

Тут нет такой простой зависимости. :laughing:

[User1285 0]

Тут нет такой простой зависимости. :laughing:

подскажите пожалуйста как мне улучшить ситуацию? какой-то наиболее простой метод как выйти из ситуации без сильного углубления в большие формулы.

[User1285 0]

Странная ситуация. Сегодня попробовал погонять в таком же режиме LM2576T-ADJ.

Ведет она себя так же как и L4978, т.е. имеет "ступеньку" в выходном напряжении.

Осцилограммы выходного напряжения 1 вольт/клетка и 0.1 вольт без постоянной составляющей прилагаются.

В даташите правда на диаграмме импульс тока идет не с нулевого тока а начиная с постоянного тока 0.5А.

Нагрузил дополнительно постоянной нагрузкой 10 Ом, при этом получил 0.4А и на выходе напряжение стало практически соответствовать даташиту.

Осцилограммы выходного напряжения с дополнительной нагрузкой прилагаются.

Я вот читал что эту микросхему используют для питания модемов GSM и вроде бы хвалят.

Но как быть с этими "ступеньками", не создадут ли они проблем в работе модема?

Существует ли стабилизатор который бы хорошо отрабатывал броски выходного тока от нуля до 2-3Ампер? Просто интересно для самообразования.

Или это нормальная реакция стабилизатора на броски тока на выходе?

Изменено 1 марта, 2013 пользователем Pasha_a13

[vla-lsx 0]

Но как быть с этими "ступеньками", не создадут ли они проблем в работе модема?

Все зависит от требований к питанию модема.

Существует ли стабилизатор который бы хорошо отрабатывал броски выходного тока от нуля до 2-3Ампер? Просто интересно для самообразования.

Или это нормальная реакция стабилизатора на броски тока на выходе?

Хорошо - это неопределенный параметр. Любая схема, какую-бы Вы не взяли, будет иметь ступеньки на выходном напряжении - это отклик источника на резкие изменения нагрузки, его переходная характеристика, которая в основном определяется параметрами цепей компенсации обратной связи источника. Более широкая полоса пропускания ОС уменьшает время переходного процесса, но возникают проблемы с устойчивостью ОС. Решение этого вопроса - нахождение компромиса между требуемой переходной характеристикой и устойчивостью петли ООС.

[User1285 0]

Хорошо - это неопределенный параметр. Любая схема, какую-бы Вы не взяли, будет иметь ступеньки на выходном напряжении - это отклик источника на резкие изменения нагрузки, его переходная характеристика, которая в основном определяется параметрами цепей компенсации обратной связи источника. Более широкая полоса пропускания ОС уменьшает время переходного процесса, но возникают проблемы с устойчивостью ОС. Решение этого вопроса - нахождение компромиса между требуемой переходной характеристикой и устойчивостью петли ООС.

Добрый день!

Спасибо за пояснение!

Я понял что был неправ.

Просто до этого практически не сталкивался с таким видом нагрузки чтобы ток потребления импульсно менялся от десятков мА до 2-3Ампер, потому и хотел чтобы выходное напряжение было более линейное без ступенек как при стабильной нагрузке.

Понял что просто требую нереального от реального преобразователя.

Так что подойду к делу более реалистично без идеализма и разберусь насколько такое напряжение подходит для питания модема.

Хотя до этого знакомые специалисты на фирмах использовали TPS5430 для питания sim300, sim900 и насколько я помню не жаловались на проблемы в их работе. Хотя понимаю что возможно просто программисты списывали сбои в работе модема на глючность модемов или глюки своей программы не обращая внимания на то же питание....

Попробую еще для сравнения как поведет себя ST1S10 при такой нагрузке.

 

[Plain 167]

Если нужна быстрая ОС, то и ищите такого рода схемы, например COT (constant on-time) — TPS54325 и т.п.

[User1285 0]

Если нужна быстрая ОС, то и ищите такого рода схемы, например COT (constant on-time) — TPS54325 и т.п.

Спасибо большое!

посмотрел документацию, похоже это то что я искал. Впринципе идеальное выходное напряжение по сравнению с остальными.

[MK2 0]

Просто до этого практически не сталкивался с таким видом нагрузки чтобы ток потребления импульсно менялся от десятков мА до 2-3Ампер, потому и хотел чтобы выходное напряжение было более линейное без ступенек как при стабильной нагрузке.

Понял что просто требую нереального от реального преобразователя.

Скорее всего вместе с этим GSM модемом стоит еще МК который контролирует его работу, поэтому вы сами в своей программе можете сообразить когда у вас будут скачки тока и в этот момент надо что бы МК "подсаживал" напряжение в обратной связи, что бы микросхема начинала увеличивать коэффиецент заполнения, либо вообще выкинуть микросхему, заменить на драйвер и ШИМ с МК

[Microwatt 2]

надо что бы МК "подсаживал" напряжение в обратной связи, что бы микросхема начинала увеличивать коэффиецент заполнения, либо вообще выкинуть микросхему, заменить на драйвер и ШИМ с МК

Это верный путь остаться вообще у разбитого корыта.

[User1285 0]

Скорее всего вместе с этим GSM модемом стоит еще МК который контролирует его работу, поэтому вы сами в своей программе можете сообразить когда у вас будут скачки тока и в этот момент надо что бы МК "подсаживал" напряжение в обратной связи, что бы микросхема начинала увеличивать коэффиецент заполнения, либо вообще выкинуть микросхему, заменить на драйвер и ШИМ с МК

Спасибо!

Контроллер однозначно стоит. Интересная идея насчет того чтобы включать дополнительную нагрузку(чтобы обеспечить начальный ток мА в 100 или больше) перед тем как включать GPRS, чтобы преобразователь лучше отрабатывал скачки тока. При скачках тока в 2А дополнительные 0.1А роли не сыграют в общем потреблении, но в то же время возможно действительно улучшать переходные процессы в выходном напряжении.

Как-то не сообразил насчет этого. Надо подумать в этом направлении.

 

Это верный путь остаться вообще у разбитого корыта.

Это Вы по поводу ШИМ с МК? ШИМ с МК не вариант. Нет смысла экономить на микросхеме преобразователя а то же время полагаясь на безглючность программы и контроллера.

Изменено 3 марта, 2013 пользователем Pasha_a13