Перейти к содержанию
    

Маленький КПД Step-Down конвертера на м/с LM5116

А если добавить емкостей по входу? Это просто смешно на такой ток 2 х 20мкф максимум (судя по картинкам).

На схеме их 4х10мкФ! Но дело не в этом. Это же - керамика, и хорошо если от них на 28-ми вольтах осталось 2х8мкФ, а судя по картинке на входе, так оно и есть. Пульсация напряжения больше 3-х вольт.

 

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.

 

То есть как это? С выхода (где напряжение меньше) ток начинает течь ко входу (где оно выше) и ещё увеличивать входное? Выходит, Вы пытаетесь питать нагрузку, а упрямый ток сопротивляется и возвращается обратно в источник? :biggrin:

А что такого? Ведь открыт нижний транзистор, а ему всё равно куда проводить (это же не диод :rolleyes: ) , и когда ток падает до нуля ток начинает "течь" из выходного конденсатора, т.е. в обратном направлении, а во входной конденсатор ток "потечёт", когда откроется верхний транзистор.

Изменено пользователем MikeSchir

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А что такого? Ведь открыт нижний транзистор, а ему всё равно куда проводить (это же не диод :rolleyes: ) , и когда ток падает до нуля ток начинает "течь" из выходного конденсатора, т.е. в обратном направлении, а во входной конденсатор ток "потечёт", когда откроется верхний транзистор.

Наверное, имелось в виду, когда нижний таки закроется?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

что-то мне думается, что в расчётах косяк

не сходятся номиналы по пиле, токосъёмным резисторам и индуктивности дросселя

 

может, стоит пересчитать?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Наверное, имелось в виду, когда нижний таки закроется?

Да.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ведёт себя очень странно: вместо ШИМ-модулирования, даёт такты с 92% заполнением (и при этом постоянно растёт ток в дросселе), а потом даёт целый такт с включенным нижним ключом

Так и должно быть, согласно структурной схеме — выход усилителя не является функцией выходного тока. Поставьте C8=100 мкФ и посмотрите процесс в замедленном темпе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так и должно быть, согласно структурной схеме — выход усилителя не является функцией выходного тока. Поставьте C8=100 мкФ и посмотрите процесс в замедленном темпе.

Можно вообще закоротить C8, а резистор R10 сделать переменным и покрутить. А чего добиваться то собираетесь?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может проще было бы получить EVM и на нем отработать конструкцию?

Кроме того, на сайте есть калькулятор в Excel форме, ну и разумеется внимательно перечитать datasheets.

Я использовал в своей время LM5116 в качестве negative rail synchronous boost - работала отлично. Кстати, в current mode использовать сопротивление MOSFET вроде бы заманчиво, но всегда проблематично - лучше пользоваться нормальными "сенсовыми" резисторами.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

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...

post-64842-1459804376_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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?

 

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.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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?

post-64842-1459814416_thumb.png

post-64842-1459816480_thumb.png

Изменено пользователем snowboy

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

у вас в дросселе, помимо меди, ещё сердечник есть. вы не думаете, что он тоже работает, а, значит, в нём тоже есть потери?

 

для обычных ферритов потери в сердечнике примерно 1Вт в куб.см на 100кГц и 0,3Тл

у вас распылённый материал, другие частоты и индукция, но всё равно надо иметь представление о том, что нужно ожидать.

 

на потери в сердечнике влияет размах индукции. У вас ток пульсаций дросселя, по моим расчётам, 70% с лишним. Пересчитайте это в индукцию, может, удивитесь результатам.

 

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

http://www.vishay.com/inductors/calculator/calculator/

 

Покажите фронты на затворах, только с лезвием. :)

 

Добавлено:

У вас на плате дроссель неплохо связан по тепловому потоку с мосфетами и кто из них больше греется непонятно.

Изменено пользователем _Sergey_

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

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.

 

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...

 

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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

...при увеличении сопротивления транзистора с 4 до 5 mOhm (при нагреве).

Ну 5мОм - это при температуре на кристалле =50градС. Не поверю, что он так слабо греется. Да, а что так пожадничали? :rolleyes: Отдали предпочтение низкому rdson и нарвались на повышенные динамические потери. Нужно искать компромисс.

Подобрал Сramp=470 пФ.

Теперь все осциллограммы выглядят вполне красиво, см. файл: синий - напряжение на входе дросселя, жёлтый - на Cramp (5 нога).

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?

...Но при этом, КПД по-прежнему 82% и жутко греется дроссель. Странно...

...Вот снял график тока через дроссель, 2А в клетке (шунт 0,01 Ом).

Есть идеи почему он так греется и как уменьшить разогрев дросселя?

Вот тут мне до слёз обидно, что Вы не заметили мой пост #34 :rolleyes:

На картинке тока видна ступенька при переключении - это говорит о потерях в сердечнике дросселя. Здесь, похоже, Вы опять пожадничали - выбрали дроссель с малым сопротивлением постоянному току и нарвались на большую переменную составляющую магнитной индукции в сердечнике, которая и греет дроссель. Опять нужен компромисс. Почему не взять 22 мкГн или даже 33, или размер побольше? Да, статические потери будут больше, но динамические снизятся почти на порядок а то и больше.

И ещё о жадности :rolleyes: 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.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...