Доброго дня. Сделал себе DC-DC Step-UP преобразовать. Требовалось что бы он выжимал из батарей все, и заряжал портативные гаджеты через USB.

Учитывая спецификацию USB 2.0, напряжение должно быть в приделах от 4.75 - 5.25 вольт. Поэтому пересчитал делители на выходное напряжение стабилизатор 5.1 вольт. (Не удалось найти в городе точных резисторов, поэтому пришлось выбрать с линейки E24)

После тестирования были замечены проблемы со стабилизацией напряжения. При тока в 100 мА преобразователь ведет себя как надо, но стоит поднять потребление до 400-500 мА, и выходное напряжение поднимается до 5.34 вольта, что немного выходит за стандарт USB.

Преобразовать работает на частоте 0.6МГц, имеет транзисторный ключ, расчитаный на вход до 1.8 А, и на выход до 0.7 А.

Схема преобразователя.


Первая печатная плата (та что проверялась)


После исследования с мультиметром по первой печатной платы, решил переразвести землю к основной микросхеме, так как на отрезке от основной земли и земли микросхемы падение напряжения под 4-5 мВ. Во время тестирования допаял проводом землю на микросхему, в результате падение напряжения упало до 0.5 мВ. Такое изменение ни как не повлияло на выходное напряжение.

Притом замерял напряжение на FB(обратной связи). Оно также изменяется на минивольты с изменением нагрузки.

Вторая печатная плата, с новой разведенной землей (Не проверялась еще)


Что может так влиять на обратную связь преобразователя?. Пробовал менять диод шоттки на быстрые диоды. Также интерисует насколько критичен конденсатор C3, он по описанию служит FEED-FORWARD COMPENSATION.

Также устанавливал выходное напряжение 5.6 вольт, но под нагрузкой 500мА, оно проседало до 5.34 вольта. Это с этими стабилизаторами проблемы, или проблема все так в разводке платы ?

Плату отмывал от флюса несколько раз, так что уверен, что нигде не осталось флюса.

Сообщение отредактировал spiritos - Feb 13 2013, 19:30

Переразвел плату, благо в этой плате ничего не надо сверлить, и делается она пол часа, а с прошлой феном компоненты снимаются за 5 минут )



Тут уже залил все полигоном земли. Должно быть все хорошо, плата почти 1 в 1 как на отладочной от производителя.

Но все равно не хочет работать как надо, может быть у меня керамика какая то низкочастотная в 420pF, или что то.

Входные и выходные конденсаторы керамика 1206 X5R 10uf 25 V === На входе 1 шт, на выходе 3 шт этажом. === Этот тип конденсаторов рекомендовали с даташита.

А вот когда начал смотреть сигнал, то уже не понравился он. Причем странное еще было, с Cf конденсатором, у меня при 0.10 А все нормально, а вот при 0.25А у меня появлялась синусоида, и после увеличения до 0.4, опять была постоянка.

Прошлая разводка как по мне давала более лучший результат, но вот эта разводка сделана правильней с точки зрения логики, так как выведена обратная связь от силовой части, и конденсатор выходной максимально близко к шоттки.

Снял Cf конденсатор, и также смотрел выходной сигнал.

0.1A


0.25A


0.54A


уже грешу на флюс, хотя плату раза 2 мыл от флюса.

Также пробовал ставить другие делители R2 = 4.7K R3 = 15K => 5.1 В. Что бы резистор R2 загрушил наводку на себя, но не намного помогло, под нагрузкой выходное напряжение увеличивалось на 0.12В

Извините, но это снова ровно та же самая разводка...

Прямой намёк — начните разводить новую плату с того, чтобы расстояние от вывода 2 DA1 до C2 и C4 было бы максимум 1 мм.

А вы упорный, это хорошо
Я уже давал ссылку на разводку, предлагаемую производителем:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2731.pdf
рисунок 3.
Почему вы упорно делаете по своему?
На вашей плате с выбором точи снятия +ОС теперь порядок, но -ОС опять берётся из точки где протекает рабочий ток.
Скопируйте уже разводку с даташита.
На последних осциллограммах видно, что конденсаторы теперь стоят правильные, пульсации небольшие, остались "иголки" от помех. Вот для этих иголок расстояние от 2 ноги до минуса R2 , входного и выходного конденсатора просто безумно большое.

PS/ В даташите про нестабильность выходного напряжения микросхемы от нагрузки ничего не сказано.

Да. У меня лежит лежит 6 таких преобразователей, и очень хочется заставить работать его как надо, в прочем и разобраться в этом всем. Спасибо.




Силовая земля у меня в точке там, где написано на рисунке GND, туда паяются вместе 2 провода на 2А., в точку IN такой же на вход, и на выходе также., то есть земля на плате всего лишь для конденсаторов, микросхемы, делителя. Основная нагрузка течет через спаенные 2 провода земли.

Еще переразвел плату,



Что скажите насчет последней разводки?

В этой обратная связь вообще со всех сторон в экране. Но смущает земля C4 конденсатора, хватит ли ее, к тому же силовые кабеля внизу подключаются, или тут как понимаю главное что бы микросхема работала стабильно, а те потери что будут между землей конденсатора и проводами не существенны.

А вот микросхема думает что земля это её 2 нога, и измеряет потенциал на входе FB относительно неё.
Всё остальное ей до лампочки.
Сделайте уже как на рисунке 3 даташита. Ну что вам стоит, а ?

поставьте эксперимент с предыдущим паянным вариантом.
Конденсатор С1 входной отпаяйте и впаяйте прямо на выводы микросхемы 2 и 5 коротенькими по 2 мм проводочками . Посмотрите как будет вести себя выходное U под нагрузкой.


это не имеет значения для вашего явления

На деле ровно наоборот.

6-й раз, говорите? Хорошо, давайте будем повторять, а то может, действительно, с освещением плохо и не заметили:

Вечером проверю, плата дома




Наверно не так поняли в этом сообщении. У меня лежит 6 шт микросхем + 6 дросселей.
===



Попытался поставить эти конденсаторы C4 и С1 как можно ближе к 2 ноге DA1. Плату много раз крутил уже, в даташите многослойка, и вот там удобно вывести землю на другой слой переходными отверстиями. Тогда вся силовая земля уходит на другой слой, как понимаю сразу исчезает проблема с землей ОС. Но у меня однослойка, заказывать 6 плат 17*19 мм на заводе как то маловато.







Поставил R2 максимально близко к 2 выводу DA1. Думал вообще повести отдельной землей, но тогда земли у меня не хватит на работу микросхемы и там будет 3-8 мВ напряжения между 2 ногой DA1 и силовой землей.

Наверное, мы на разных языках говорим. Каждый раз читая эту тему, впечатление такое, что DA1, VD1 и L1 у Вас заговорённые, прибиты анкерами, Вас за них лишат премии и т.п. Скажите прямо, что с перечисленными элементами у Вас какие-то серьёзные организационные проблемы, иначе подбирающуюся к третьей странице тему ничем не оправдать.

Да, , частично заговорены. Из дросселей нашел в другом городе только IHLP2525CZER6R8M01 6.8uH 4.5A 6.47 mm W x 6.86 mm L x 3 mm H. Да он меньше и места должно хватить что бы сделать как в даташите. С доступностью деталей в моем городе проблема, если не заработает как надо последняя разводка, то закажу этих дросселей. К тому же этот дроссель стоят в 4 раза дороже чем прошлый.

Также заговорен корпус , и 17*19*7, и туда надо засунуть схемку что бы она выдавала 0.5-0.6А, зарядка делается для себя и для друзей. В горах бывает проблема с зарядкой смартфона или телефона, покупать аккумулятор ради 2х походов в год не очень умное решение. Дешевле купить 3АА алкалайневые, которых хватит зарядить аккумулятор в 1500мА.

К тому же если все заработает, то выложу сюда проект зарядки (Altium Designer)., эта плата делается под распространенный корпус 3х АА батареек с выключателем.

В прочем может вы знаете еще какие то StepUP преобразователи?, в SOT23, с высоким кпд, выходными током под 0.7А, и доступностью на Украине, кроме LM2735.

Сообщение отредактировал spiritos - Feb 21 2013, 09:42

Спасибо Plain за указания переразвести плату, переразвел ее всю. Получилось почти как в даташите.

Вернул C1 в номинал 3.9 uf 0805, 1206 слишком большой был..



У кого какие мысли насчет этой разводки? ее буду пробовать сегодня вечером.

http://www.efind.ru/icsearch/?search=l6920db&rid=5


Стало чуть лучше, C4 теперь на месте, но C1 по-прежнему что-то тянет.

Мне нравится.
Лишь бы хватило ёмкости на входе и выходе, а то придётся 2 и 3 этажом ставить, пульсации давить

Получилось))) Последняя разводка заработала как надо, повышал нагрузку до 0.7А и напряжение держалось в 5.16-5.17 В. Сначала поставил 3.9 uF на вход и 10 uF на выход, но пошли пульсации. Сейчас стоит 30 uF на выход, этажами.



И еще вопрос, вот для 600 кГц, какое минимальное расстояние должно быть между дорожками? или не критично это ?

Ширина дорожек обычно ограничивается технологическими возможностями изготовителя плат и напряжением между ними.
Не думаю что междорожечная (если есть такой термин) ёмкость будет влиять на 600 кГц.
Я тут вот что вспомнил. Пришёл ко мне как-то прибор, карманный осциллограф. У него зарядка как раз через усб осуществляется.
И вот он то заряжался, то не заряжался, ерунда какая-то. Стал разбираться, и оказалось что а счёт сопротивления кабеля УСБ и его контактов на микросхему зарядки приходило уже не 5В, а 3,5 (((. Поэтому она считала что напряжения нет и отказывалась заряжать прибор.
Это я к точности установки выходного напряжения вашего преобразователя. Нет, он получился отличный, но нужно ли это...