Jump to content

    
Sign in to follow this  
Lisitsin

Проект на LTC4020, помогите понять проблему

Recommended Posts

Не обижайте, пожалуйтса, наших монтажниц))) Они и не такие чипы запаивают, и всё работает распрекрасно ... А тут на трёх платах один и тт-же эффект. Явно что-то со схемотехникой ...

Только что заказал пару сэмплов в LT ... Может продали битые китайские чипы ? ...

у меня большие сомнения вызывает посадочное место под ltc4020, я понимаю, что двуслойка, но под qfn с powerpad так делать, имхо, варварство

с большой вероятностью, нижний пад не пропаялся, т.к. много переходных отверстий..

и еще (сложно проследить ваши соединения от малоомных резисторов и шунта) убедитесь, что подключения выполнены по требованиям документации. если неправильно подключить, то измерительная часть будет неслабо врать и чип не сможет выйти на режим работы

post-13050-1442483366_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
у меня большие сомнения вызывает посадочное место под ltc4020, я понимаю, что двуслойка, но под qfn с powerpad так делать, имхо, варварство

с большой вероятностью, нижний пад не пропаялся, т.к. много переходных отверстий..

и еще (сложно проследить ваши соединения от малоомных резисторов и шунта) убедитесь, что подключения выполнены по требованиям документации. если неправильно подключить, то измерительная часть будет неслабо врать и чип не сможет выйти на режим работы

Уже переразвожу всё заново. Не заводится - и всё тут. Делаю 4-х слойный проект, за основу взял демо-плату DC2044A LT. PCB проект во вложении. Если у кого есть замечания, пожалуйста, подскажите вовремя ...

LTC4020___DC2044A.pdf

EGRP.sch

EGRP.pcb

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ясно, что Вы так ничего и не прочли, и надеетесь, что получится "почти скопировать", немного подвигав то да сё.

На самом деле Datasheet я уже почти наизусть выучил. Особенно раздел требований к топологии. Плиз

, я хотел-бы немного объективности. Если Вы нашли какие-то ошибки в топологии или схемотехнике - скажите

 

Вот что примерно получается в итоге (вложение). Осталось SGND доразвести. Кстати, в демонстрационной плате SGND разведена очено странно: с PGND - действительно, есть соединение в одной точке, под микросхемой около 35 ноги (PGND). А вот все компоненты, которые имеют контакт с SGND, соединены с SGND не максимально близко к выводам SGND LTC4020, а через внутренние слои, и через довольно отдалённую тестовую точку "SGND" на плате, в которой соединяются все слои с заливкой SGND. Странно как-то сделано ...

 

Исправил некоторые моменты, над SGND пока думаю

EGRP.pcb

EGRP.pcb

Edited by Herz

Share this post


Link to post
Share on other sites
хотел-бы немного объективности. Если Вы нашли какие-то ошибки

Повторяю, это не ошибки, а бездумное "почти копирование", которое по этой причине обречено на такой же провал, как и первый метод.

 

А проверяется всё очень просто — подсвечиваются требуемые производителем приоритетные цепи, и сразу видно, что между C10 и PGND не 0 мм, а дыра, между C6 и C25 не 0 мм, а дыра, C18 вообще отсутствует на плате, хотя ему уже уготованы те же далеко не нули мм до выв.2 и 38; R29 и R30 как были подключены сикось-накось трёхпроводно, так и остались, и т.д.

 

И ещё раз повторю — Вам может даже кажется, что аккуратно, Вы повернули часть разводки демоплаты на 90°, поменяли на ней местами силовые компоненты и отрихтовали площадки до среднего по больнице дуршлага, и надеетесь, что это ничего не испортило. Напрасно.

Edited by Plain

Share this post


Link to post
Share on other sites

Хех, спасибо вам, Василий, мы поржали с дороги между термопадом и выводами =)))) знатно. спасибо вам, реально улыбнули.

а вообще было бы интересно узнать от какого номинального входного напряжения этот девайс должен работать, и каким током заряжать аккумы. Интересуюсь с той лишь целью, что обычно ставить одинаковые ключики в полумостах можно только, если ШИМ управления плавает не далеко от 50%, иначе возникают потери при мереключении, даже не смотря на 250кГц.

Еще крайне настоятельно советую вам изучить "Kelvin sense connection", это применителько к токосъемным резисторам, кстати их я бы поставил размера 2010 (не 1206) - проще искать замены, чаще в таких корпусах продаются.

вот у вас стоят конденсаторы электролиты, SMD, при этом на bottom так же присутствуют компоненты, я бы выбрал электролиты выводные, ставилбы их на top, а на bottom прямо на их выводы паял бы керамику 0603 или 0805. один фиг, у вас снизу компоненты.

один из 4 слоев крайне настоятельно рекомендую сделать полностью земляным, без вариантов. например TOP(POWER) INT1 (GND) INT2 (SIGNAL) BOT(POWER-GND-SIGNAL)

Уж если делаете снабберные цепочки, то они шунтируют нижние ключи и как правило имеют габариты от 0805 и больше, чаще резистор 1-10 Ом 1206-1210, а конденсатор 0805 1000-4700пФ.

Я бы вообще на этой плате отказался бы от компонентов 0402, поверьте, сильно на них вы места не съекономите, а под 0603 можно безболезненно 1 дорогу протащить.

резистор в ноге PVIN либо убрать нах, либо заменить на 0603 0E

конд. в ноге TIMER 1206 0,1мкФ о_О 0603 и не больше =)

кароче в сингнальном обвесе юзай 0603 и не морочь голову. силовая цепь - снабберы 0805-1206, сенсорные резисторы 2010. диодики которые бустрепные можно оставить как есть, или взять попроще, типа 20V 100мА.

 

как то так, но я чутка бухой, так что мог и [censored], так что доверяй но проверяй.

 

ЗЫ. а еще лиёны 3 впослед надо в обязательном порядке балансировать, иначе долго не проживут. а это уже отдельная песня, на чем и как. да и защиту от переразряда и перезаряда тоже надо. но это так, лирика

Edited by Herz
нецензурщина.

Share this post


Link to post
Share on other sites
На самом деле Datasheet я уже почти наизусть выучил. Особенно раздел требований к топологии. Плиз

, я хотел-бы немного объективности. Если Вы нашли какие-то ошибки в топологии или схемотехнике - скажите

 

Если говорить о схеме/плате под названием DC2044A, то стоит отметить, что:

-Выводы BST1 и BST2 микросхемы не подключены к дросселю - схема работать не будет 100%(верхние драйвера не запитаны и транзисторам не с чего открываться). На первой схеме было норм, но там трассировка - мрак(я бы на месте микросхемы волшебный дым от радости испустил).

-PCAD viewer говорит, что полигон sgnd(top) не подключен к пузу микросхемы - схема работать не будет 200%. На первой схеме было норм, но там трассировка - мрак.

-VD3, VD5 на схеме правильно стоят, на шелкографии(возможно монтажке) перевернуты. Так схема не будет работать 300%. На первой схеме та же история, хотя замеры напряжений корректные, хотя не совсем правда - они не могут превосходить VCCint.

-Освойте соединение кельвина на датчиках тока.

-Уберите лапшу с затворов транзисторов.

 

По-прежнему основной трудностью схемотехников в настоящее время является правильно перерисовать схему с даташита, содрать трассировку с отладочника...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Уважаемые господа!

Выражаю всем искреннюю благодарность за советы/комментарии/критику !!!

Постарался, как смог, отработать все Ваши замечания. Результат во вложении. Что, собственно, сделано:

- скорректированы типоразмеры элементов (не все. От 0402 так и не отказался - обвес LTC4020 оставил максимально приближенным к DC2044).

- один слой отвёл под PGND;

- скорректировал полярность диодов VD3, VD5, VD6 - неправильно был создан библиотечный компонент;

- дополнил входные цепи питания дополнительными керамическими конденсаторами и контактными площадками для выводного электролита;

- Подкорректировал кельвиновские соединения. Не дифференциальные пары, конечно, но уж как получилось ... Смущает один момент: протаскивать измерительные цепи пришлось вблизи силовых цепеи и под катушкой. Не знаю насколько это опасно. Вроде бы, цепи низкоомные, да м LTC4020, как написано в Datasheet, довольно устойчива к помехам в измерительных цепях;

- SGND я завёл не твк, как в DC2044 (проблему описывал ранее). Постарался переходные отверстия располагать так, чтобы длина цепей до выводов SGND была минимально возможной;

 

По поводу токов и напряжений. Девайс должен работать в широком диапазоне входных напряжений - от 8 (желательно и от 6) до 30 В. Ток заряда 8 А. Но это программа максимум. Сейчас главное запустить девайс хотя-бы в малосигнальном режиме

Если говорить о схеме/плате под названием DC2044A, то стоит отметить, что:

-Выводы BST1 и BST2 микросхемы не подключены к дросселю - схема работать не будет 100%(верхние драйвера не запитаны и транзисторам не с чего открываться). На первой схеме было норм, но там трассировка - мрак(я бы на месте микросхемы волшебный дым от радости испустил).

 

Моё почтение! Выводы BST1 и BST2 микросхемы не подключены к дросселю, действительно, но это типовая схема включения, я здесь ни чего не менял ...

sgnd(top) не подключен к пузу микросхемы - да, я пока не разводил SGND, я там озвучивал вопрос. В последнем файле проекта уже развёл, думаю, правильно

-VD3, VD5 - скорректировал, спасибо за замечание!

EGRP.pcb

EGRP.sch

Edited by Herz
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites
Постарался, как смог, отработать все Ваши замечания.

Вы к кому-то из нас персонально обращаетесь, и очевидно, что это не я, потому что все мои замечания полностью проигнорированы.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Уважаемые господа!

Выражаю всем искреннюю благодарность за советы/комментарии/критику !!!

Постарался, как смог, отработать все Ваши замечания. Результат во вложении. Что, собственно, сделано:

Конденсаторы зачем на 100в?

 

- Подкорректировал кельвиновские соединения. Не дифференциальные пары, конечно, но уж как получилось ... Смущает один момент: протаскивать измерительные цепи пришлось вблизи силовых цепеи и под катушкой. Не знаю насколько это опасно. Вроде бы, цепи низкоомные, да м LTC4020, как написано в Datasheet, довольно устойчива к помехам в измерительных цепях;

Сделайте норм кельвина иначе будете потом гору резисторов напаивать, чтоб ограничение тока корректно работало. Если дороги в 3ем слое, то можно и под катушкой, но фильтры то у микросхемы расположите а не не понять как.

 

По поводу токов и напряжений. Девайс должен работать в широком диапазоне входных напряжений - от 8 (желательно и от 6) до 30 В. Ток заряда 8 А. Но это программа максимум. Сейчас главное запустить девайс хотя-бы в малосигнальном режиме

Это лихо капец...пока хоть как-то запустите...

 

Выводы BST1 и BST2 микросхемы не подключены к дросселю, действительно, но это типовая схема включения, я здесь ни чего не менял ...

Так вот как раз типовую схему и посмотрите...у вас отсебятина.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы к кому-то из нас персонально обращаетесь, и очевидно, что это не я, потому что все мои замечания полностью проигнорированы.

Я прошу прощения, Ваши-то советы как раз самые важные. И поэтому невыполнимые))) Очень трудно топологически сделать 0 мм между блокировочными конденсаторами и микросхемой. Это не сделано даже на демоплате, откуда топологию обвязки LTC я практически скопировал. В цепи PVin я постарался как смог ошибочку поправить, продублировал плокировочной ёмкостью С39 на ботоме под микросхемой. Между С6 и С25 даже на демоплате не 0 мм, а километр заливки ... С18 на плате стоит, разведён тоже не в нуле мм, а примерно как на демоплате. Вот про R29, R30, я, простите, не совсем понял, в чём их сикось-накось ...

 

Конденсаторы зачем на 100в?

Конденсаторы я оставил как в демоплате. Во-первых, всё равно поначалу запущу девайс в режиме DC2044A, а потом уже буду плясать от получившегося результата. К тому-же, 100 В, как мне кажется, будут с меньшим ESR чем аналогичные 50 В.

 

Измерительные цепи убрал под земляной слой, провёл на BOTTOMе и частично в земляном слое PGND.

 

Вот за замечание по подключению катушки отдельное и огромное СПАСИБО!!!! Действительно, не заметили бы - сделал бы я косяк. Катушка подключена к выводам SW1 и SW2 LTC, я это совсем упустил.

Во вложении то, что имеется на этот час ...

EGRP.pcb

EGRP.sch

Share this post


Link to post
Share on other sites

bst1 & bst2 подключены правильно! только повнимательнее надо с посадочными местами, дабы не попутать анод с катодом. на схеме изображено верно.

на счет 8 ампер заряда:

Если Дано 8В вход и выход 12,75В (3хLiIon), то это значит, что ток через катушку будет примерно 13-14А, что для IHLP6767GZER150M11 уже является током насыщения и вцелом крайне НЕХОРОШО.

Если дано 30В вход и выход 12,75В - ток в катухе 8А, скважность примерно 45%,

что в целом как бы намекает, что надо снизить номинал индуктивности где то этак до 2...4 микроГенри для частоты в 250кГц, иначе потери на тепло в индуктивности будут большими. поставить например IHLP6767GZER2R2M11

и уж по чесному - я бы поставил ключи в копрусе минимум DPAK - т.к. они будут в бусте сеять ну так 1,5-2 Вт, что в общем разогреет их хорошо. если нелызет даже в крынку - тоды оставляй эти, вполне хорошие для данного корпуса и своих параметров.

По поводу землю, что ж ты медь то бережешь, заливай везде где есть место землю, я бы на твоем месте не разделял бы впринципе на SGND и PGND, везде сделалбы одну единую землю, просто там, где сигнальные цепи, например брюхо чипа и все, что рядом - сделал бы небольшие CUT-OUT с перемычками. И еще, Вся сила у тебя будет бегать исключительно в контуре CIN-Bridge-COUT, соответственно, если данные компоненты будут сгруппированы как бы в правой половине платы, а контроллер управления чуть левее, то никаких силовых токов около него не будет, им просто нечего там делать. Импульсный ток для переключения ключей я не считаю, т.к. он замыкается как раз на бустрепные конденсаторы и на конденсаторы INTVCC. соответственно эти конденсаторы нужно располагать максимально близко к чипу.

По поводу Кельвин-соединения оно у вас скажем так оформлено через отверстия в падах - передвинте эти отверстия прямо под брюхо резистора, чтобы получилось хотябы так ===||-o o-||===

кельвин дороги не обятательно тянуть как можно короче к чипу, возможно имеет смысл сделать небольшую петлю и отвести их из-под ключей в сторонку и спокойно дотянуть до чипа.

Вообще, если еще не поздно и возможно, то я бы расположил компоненты примерно так

post-49132-1442869563_thumb.jpg

чтобы все импульсные токи бегали исключительно в одной части платы, а контроллер с обвесом стоял в другой.

еще совет дороги до затворов делайте потолще, например миллиметр-полтора, т.к. эта дорога пропускает единицы ампер импульсно и чем она шире - тем лучше.

и еще - забудьте такую плохую привычку какпереходные отверстия в падах - это плохая привычка, особенно если монтаж делать на станке, т.к. паяльная паста просто будет утекать в отверстие.

и еще, компоненты у вас будут довольно горячими, поэтому где возможно, особенно около транзисторов и под индуктивностью - пробивайте больше дырок, чтобы плата могла более эффективно распределять тепло.

Edited by bloody-wolf

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ваши-то советы как раз самые важные. И поэтому невыполнимые ... Очень трудно топологически сделать 0 мм между блокировочными конденсаторами и микросхемой

В который раз повторяю, это не советы, и не мои, а требования производителя, который, говоря безусловно проверенное лично им и безоговорочно возможное "Locate the INTVCC, BST1, and BST2 decoupling capacitors in close proximity to the IC", снимает с себя любую ответственность перед такими, как Вы, потому что требуемая им разводка является неотъемлемой и незаменимой частью работоспособности данного компонента.

 

Ну и, насчёт нулей и прочего:

 

post-45710-1442879528_thumb.png

 

Итого, все силовые конденсаторы непостижимым образом таки уместились в нулях мм от выводов корпуса плюс минимальные нормы ПП, вся силовая разводка уместилась без тьмы тьмущей дырок и в одном слое ДПП в тех же нулях мм друг от друга плюс нормы ПП, и по оси вывода PGND получился нулевой импульсный ток.

Share this post


Link to post
Share on other sites

8 ампер заряда - это, конечно, желаемый максимум. Чёткого ТЗ нет, требуется, чтобы устройство заряжало аккумуляторы максимально возможным током, т к смеется порядка 30 АЧ лиионов. Играть с индуктивностью здесь опасно, т к любое повышение частоты ШИМ с CSD18502Q5B это увеличение числа переключений и разогрев, а ёмкость затвора у них порядка 5000 пФ. Залил везде, где можно, сигнальную землю. Объединять её везде с силовой землёй не стал, придерживаюсь концепции демо-платы. С перекомпоновкой платы сейчас уже поздно, руководство уже хочет хоть каких-нибудь результатов, настаивают на запуске опытной партии. Кельвин-соединения - передвинул переходные отверстия прямо под резисторы, как Вы сказали. Цепи затворов сделал широкими на сколько это было возможно, получилось порялка 0,8 - 1 мм. Под индуктивностью, к сожалению, дырки уже не получатся - на слое BOTTOM топология не позволяет ...

В общем, отдаю проект в производство (вложение), потом все вместе посмеёмся, отпишусь о результатах

 

Цитата(Plain @ Sep 22 2015, 05:01) *

В который раз повторяю, это не советы, и не мои, а требования производителя, который, говоря безусловно проверенное лично им и безоговорочно возможное "Locate the INTVCC, BST1, and BST2 decoupling capacitors in close proximity to the IC", снимает с себя любую ответственность перед такими, как Вы, потому что требуемая им разводка является неотъемлемой и незаменимой частью работоспособности данного компонента.

 

Да, я и не сомневался что Вы советуете не от себя лично. Я действительно, ценю Ваши советы, и сейчас переразвёл-бы всё по Вашей компоновке, но, к сожалению, руководство считает, что плата разведена))) Они-то по-лучше нас с Вами понимают, когда проект уже готов к серийному производству))) В любом случае, посмотрим на результат. Может, запустится хотя-бы в слаботочном режиме, и уже можно будет говорить о чём-то ...

 

Прошу прощения, цитировать буду скромнее

 

ЗЫ - человек из Linear Technolojy, филиала в Финляндии, обещал почекать проект к концу недели. Я потом CTRL_C / CTRL_V что он скажет ... Пока ткнул носом в аппноты AN136 and AN139 производителя

EGRP.sch

EGRP.pcb

Edited by Lisitsin
Избыточное цитирование

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сегодня пришёл ответ. Содержание:

Hello Vasiliy,

 

I have reviewed your lay-out and compared it to LTC4020 demo-board lay-out. The Ground-plan is better than in previous design. But few remarks:

 

- the sense wires are just underneath of the inductor —>it’s not good design practice. All the sense inputs are high impedance inputs and collects easily the switching noise if they are close/underneath the inductor

- Kelvin sensing - please refer the app notes AN136 and AN139 and attached lay-out hints, how to make Kelvin sense. All sense connections as well as feedback connections should be done Kelvin-sense type

- try to keep the GND-layer underneath of Input and Output hot loops clean, no unnecessary vias - please refer attached lay-out hints Buck-Boost hot loops (input hot loop: input caps and VT1 / VT2 switches, output hot loop output caps and VT3 / VT4 switches) - more details found in AN139

 

One other valuable hint: Please purchase Linear Technology parts only through authorized channels (in Russia: Gamma IC Vyborg, Arrow, PTElectronics and DigiKey), there are available broken fake parts from several un-official channels. If parts are not purchased from LTC authorized distributors, we can’t guarantee the functionality neither can give technical support.

 

Hope this helps a bit.

 

Best regards and good weekend,

 

Jari

Edited by Lisitsin

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this