Перейти к содержанию
    

Низковольтный источник питания на LT3751

Доброго времени суток.

 

Делаю источник питания на +6В и +18В с использованием преобразователя LT3751 и трансформатора HA3994-AL:

 

http://www.analog.com/media/en/technical-d...eets/LT3751.pdf

https://www.coilcraft.com/pdfs/ha3994.pdf

 

Собственно в даташите на LT3751 на странице 30 есть пример схемы (схему приложил). Ее я и использовал, практически без изменений, за исключением того что изменил резостор R9 в цепи обратной связи на 392 Ома, что должно дать напряжение на выходе в 6В вместо 5В. Питание Vcc = +10В, через линейный стабилизатор от +20V_TR1. Две оставшиеся выходные обмотки трансформатора я включил паралельно с целью увеличить выходную мощность по линии +18В.

 

Вроде все должно быть замечательно, однако по какой-то причине источник не работает. Без нагрузки (за исключением обратной связи) источник при подаче высокого уровня на вход CHARGE происходит накачка до уровня ~4-5В и затем источник питания отключается. При этом сигнал nFAULT высокий а nDONE низкий. Вроде как это нормальный режим работы но при этом на выходе источника 0В. При подключении тяжелой нагрузки в 3 Ома к выходу источник питания не прекращает работу, но при этом напряжение на выходе около 4.4 В и источник потребляет порядка 21 Вт от истичника, что явно много. Я думал, что возможно проблема в паралельном соединении двух оставшихся вторичных обмоток, но в итоге я их полностью отключил. Т.е в текущем варианте работает только выход +6В. Однако проблема осталась.

 

Принимая во внимание то что посути я использовал референсный дизайн, я в замешательстве. Я понимаю если бы источник просто не мог раскачаться на необходимую мощность, но в данном случае он не включается без подключения нагрузки вообще. При этом неотключаемая нагрузка в виде цепи обратной связи (порядка 500 Ом) остается всегда подключенной. Если кто-нибудь сталкивался с подобной проблемой, или же у вас есть идеи с чем это может быть связано, поделитесь пожалуйста. Благодарю!

 

Коррекция: на схеме есть неточность, выпрямительные диоды D1,D2 заменены на более мощные (US1M расчитаны на 1А).

post-107135-1535633645_thumb.png

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Начал-концы обмоток не попутаны?

У микросхемы 21 вывод нормально запаялся?

Плата разведена как в даташите?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Похоже, осциллограф недоступен, для начинаний в таких областях знаний это существенный недостаток.

 

Отражённое 10 В, достаточно было бы 60-вольтового транзистора, а 200-вольтовый сойдёт за отсутствующий демпфер.

 

Проще, дешевле и быстрее было бы двумя заурядными стабилизаторами сперва сделать 6 В и из них 18.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

HardEgor, обмотки в норме, 21 вывод припаян. Плата разведена не как в даташите, но близко. Однако есть подозрение, что проблема не в плате. Я понимаю если бы схема работала нестабильно, был бы индуктивный выброс но транзисторе угрожающий его убить. Однако в данном случае схема отказывается раскачивать источник питания при пассивной нагрузке в 500 Ом (обратная связь), при этом не опуская пин nFAULT в низкое состояние.

 

Plain, Осциллограф доступен. В начальный момент на затворе транзистора появляются импульсы, конденсатор заряжается но затем схема останавливается. Судя по даташиту нормально проходит старт схемы. Транзистор на 200В был выбран исключительно из за ультранизкого сопротивления канала в открытом состоянии - хотел минимизировать нагрев. А что вы имели ввиду под отраженными 10 В?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

UPD:

 

Обнаружил что на стоке транзистора большой выброс аж до 200В, что логично ибо нет снаббера. Посчитал, поставил - выброа нет, перерегулировка ~75В что приемлимо. Однако это не исправило проблему, источник питания все также выключается после того как достигает на выходе заданого напряжения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Однако это не исправило проблему, источник питания все также выключается после того как достигает на выходе заданого напряжения.

Так может он и должен выключаться по достижении заряда конденсатора? Ведь у вас на DONE выставляется низкий уровень.

Сопротивление на RBG не маловато? Как вы его посчитали?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так может он и должен выключаться по достижении заряда конденсатора? Ведь у вас на DONE выставляется низкий уровень.

Сопротивление на RBG не маловато? Как вы его посчитали?

 

Судя по даташиту при подключении цепи обратной связи FB регулятор работает в режиме преобразователя (стр 12): Low noise voltage regulation can be achieved by adding a resistive divider from the output node to the LT3751 FB pin.

Значение резистора Rbg я взял из примера на странице 30. Собственно я посути немного изменил значение резистора R9 в обратной связи на 392 Ома чтобы увеличить выходное напряжение до 6В.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Судя по даташиту при подключении цепи обратной связи FB регулятор работает в режиме преобразователя (стр 12): Low noise voltage regulation can be achieved by adding a resistive divider from the output node to the LT3751 FB pin.

"Tie the FB pin to GND to operate the LT3751 as a capacitor charger." Если 392 в обрыве, то он работает "as a capacitor charger"

Попробуйте заменить 392 на 309 Ом (как в даташите) и получить 5V.

Исходя их того что трансформатор подключен правильно и плата правильная, то ищите неисправный резистор или плохую пайку.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если узел "Vout comparator" работает, то это преобразователь с остановкой работы при перенапряжении на выходе — требуется его отключить, подключив Rbg и Rvout к общему проводу.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

UPD:

 

Итак все потихоньку проясняется. Действительно проблема в слишком большом напряжении из-за чего микросхема выключается. Напряжение превышает заданое значение из-за индуктивного выброса из трансформатора. Собрал два разных снаббера - посильнее и полайтовее в плане эффективности подавления выброса. Вначале поставил RCD снаббер (https://realstrannik.com/forum/attachment/594 рис 13.11) с большим сопротивлением резистора. Схема заработала, хотя и нестабильно - присутствуют достаточно сильные осцилляции выходного напряжения. Ко всему прочему схема запускается при питании до 18В, при питании от большего напряжения схема не заводится. Также схема не заводится при подключении полной нагрузки (резистор 3 Ома).

 

Далее я поставил RC снаббер (http://moemesto.ru/v000va/file/13345607/atx-power-supply-schematic-250w1.jpg) с малым сопротивлением резистора. В итоге схема не запускается вхолостую, но при подключении полной нагрузки включается и работает. Из имеющихся данных сделал вывод, что проблема в индуктивном выбросе который необходимо погасить. Планирую поставить супрессор вместо снаббера ибо мощность небольшая, схема позволяет. Сразу вопрос: если напряжение питания 10-24 В, напряжение на выходе 6 В (ток 2 А) или 18 В (ток 1.5 А) и микросхема отключается при превышении значения в 24 В, на какое напряжение стоит выбрать супрессор? Планирую использовать серию P6KE, вопрос в том на какое напряжение.

 

PS

Обычно проектировал boost и buck конвертеры, это мой первый flyback. Думаю основная проблема из-за изначального косяка который допустил в схемотехнике - перепутал направление намотки первичной обмотки. Из-за этого пришлось кидать навесом провода, что полагаю крайне негативным образом сказалось на индуктивных выбросах из трансформатора. Посыпаю голову пеплом.

 

Однако к микросхеме у меня тоже есть небольшие притензии. Из-за повышеной умности микросхемы очень сложно отследить ошибку. Более простые конвертеры продолжают работать, пусть и нестабильно, пусть и с опасностью повредить транзистор, но работают. Эта же микросхема отрубается из-за чего отладка схемы становится затруднительной - отключение происходит не на первых импульсах а ближе к полной накачке. Трудно увидеть это на осциллографе. Конечно можно было бы убрать отключение по перенапряжению, но это уже кручение двух ручек сразу. Также по какойто причине микросхема не всегда опускает вывод nFAIL в низкий уровень, хотя должна. Это странно.

IMG_1437.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Однако к микросхеме у меня тоже есть небольшие притензии.

какие претензии? Не надо было использовать такую крутую микросхему, почему не взять банальную UC3485(6, 7, 8) ?

А сейчас вам придется разбираться со всеми её фичами и прибабахами.

 

U Сразу вопрос: если напряжение питания 10-24 В, напряжение на выходе 6 В (ток 2 А) или 18 В (ток 1.5 А) и микросхема отключается при превышении значения в 24 В, на какое напряжение стоит выбрать супрессор? Планирую использовать серию P6KE, вопрос в том на какое напряжение.

На напряжение до отключения, т.е. 22В, но вы учтите, что у TVS есть nominal voltage and clamping voltage.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

какие претензии? Не надо было использовать такую крутую микросхему, почему не взять банальную UC3485(6, 7, 8) ?

А сейчас вам придется разбираться со всеми её фичами и прибабахами.

 

 

На напряжение до отключения, т.е. 22В, но вы учтите, что у TVS есть nominal voltage and clamping voltage.

 

Претензии в основном касательно того, что она не всегда сбрасывает вывод nFAULT в ноль, это значительно затруднило поиск причины. Но я с Вами согласен, я сам виноват в своем выборе.

 

Благодарю за рекомендацию, на всякий случай возьму пару номиналов скажем на 22В и на 28В, попробую оба. Планирую использовать связку быстрого диода US1M и сдвоеный TVS диод SMAJ28CA, оба в корпусе SMA. Источник питания <50 Вт, думаю должны выдержать и даже не греться. Небольшой вопрос: где лучше ставить защитную схему, поближе к трансформатору или же транзистору? Видел оба варианта разводки в интернете, но четких рекомендаций не нашел.

 

PS

Стоит ли добавлять RC снаббер на выходном выпрямительном диоде, или же на данной мощности это не столь важно?

Изменено пользователем Enceladi

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Благодарю за рекомендацию, на всякий случай возьму пару номиналов скажем на 22В и на 28В, попробую оба. Планирую использовать связку быстрого диода US1M и сдвоеный TVS диод SMAJ28CA, оба в корпусе SMA. Источник питания <50 Вт, думаю должны выдержать и даже не греться. Небольшой вопрос: где лучше ставить защитную схему, поближе к трансформатору или же транзистору? Видел оба варианта разводки в интернете, но четких рекомендаций не нашел.

Зачем диод, CA это bi-directional TVS, тогда уж просто SMAJ28A и диод. Я бы взял SMAJ20CA, у него 22.2-24.5 вольта при 1 мА.

Ставить туда где формируются вольты - на трансформатор, он же пытается удержать ток, а для этого увеличивает напряжение.

 

Если срабатывает компаратор, так может лучше просто делитель ему на вход поставить?

 

Стоит ли добавлять RC снаббер на выходном выпрямительном диоде, или же на данной мощности это не столь важно?

Зачем? Что вы хотите получить от снаббера?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если срабатывает компаратор, так может лучше просто делитель ему на вход поставить?

Можно, наверное, на всякий случай, если не спасет супрессор. Спасибо за рекомендацию.

 

Зачем? Что вы хотите получить от снаббера?

Чтобы уменьшить "звон" на выпрямительном диоде (https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-6093.pdf, стр 11). Скорее тут уже перестраховываюсь.

 

Кстати, на всякий случай чтобы не совершить опять ошибку, у трансформатора 2 выходные обмотки на 15В (https://www.coilcraft.com/pdfs/ha3994.pdf). Если мне нужны только положительные 15В, могу ли я соединить выходные обмотки в парралель (выводы 6+8 и 7+5) дабы увеличить выходной ток? Благодарю!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

могу ли я

Таблицу на стр.30 паспорта ещё раз прочтите, и сноску под ней тоже.

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...