|
|
  |
Step-up конвертер на LTC1700 -сплошные проблемы |
|
|
|
Aug 10 2015, 20:51
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Хорошо, не конвертор, а контроллер. Теперь вернемся к LTC1700. Заменил p-mos на шоттку SR560. n-канальный оставил Nikosem
p70n02LD.pdf ( 43.33 килобайт )
Кол-во скачиваний: 95. Схема запускается от входа 3.3В на нагрузку 2А. Если нагрузку уже запустившейся схемы увеличить до 3А, всё работает. Но с нуля на нее не запускается. Выход конвертера не менял, так же 5В. Я думаю, что если поставить параллельно еще такой же транзистор, схема будет запускаться на нагрузку 3А, а возможно и более. Дроссель TDK 3.3мкГн на ток до 6.8А. Но сейчас ночью паять не буду. Что-то p-канальный полевик дурит. Не подходит он видимо, не открывается, или еще что. Или их надо 3-4 штуки параллельно для уменьшения Rds во время пуска схемы, а есть только еще один. Виновато ли в этом то, что схема собрана на макете, а не на компактной многослойке, выяснится, когда я достану полевик с очень низким напряжением отпирания. Далее... wim, Цитата Как Вы это определили - голосованием?  Для меня, например, это совершенно неадекватная цепь коррекции. Я бы сказал даже, что она вообще не будет работать. Примерно такая цепь во всех схемах, опубликованных от имени Линеара. Вот еще одна публикация от 2002г., резистор там правда в 10 раз больше, но конденсатора на единицы нанофарад и близко нет.
Design_Idea_LTC1700_May02_Mag.pdf ( 58.76 килобайт )
Кол-во скачиваний: 103Plain, Цитата Если Вы снова имеете ввиду линейное увеличение выходного напряжения от нуля, то я Вам уже отвечал ранее, что повышающие преобразователи такой способностью не обладают по естественным природным причинам. Плавное увеличение от поданного 3.3В (из него вычесть падение на диоде мосфета) до установленного 5В. Для этого там конденсатор, причем в разных схемах (все они от Линеара, в статьях и аппнотах) он меняется в широких пределах, 470пФ-100нФ. В принципе все эти значения дают очень короткий промежуток времени. На что он влияет? Почему установкой большой емкости (1мкФ) у меня не получается сделать этот промежуток длинным?
|
|
|
|
|
Aug 10 2015, 21:18
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Plain, Цитата IR3840 позволит Вам реализовать как повышающий, так и инвертирующий преобразователь. Вариант ручного монтажа — приклеить крышкой к плате и припаивать силовые конденсаторы непосредственно на площадки. Вы уже несколько раз предлагаете мне сделать из понижающего преобразователя повышающий. Честно признаюсь - понятия не имею, как это сделать. Организовать питание смогу хоть на логическом элементе и утроителе на диодах и конденсаторах (хотя громоздко и вычурно это), а степ-ап - без готовой схемы ничего не придумаю. --- Ой, выше что-то написали, может быть мне поможет.
Сообщение отредактировал QUO-rtl - Aug 10 2015, 21:19
|
|
|
|
|
Aug 10 2015, 22:55
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(QUO-rtl @ Aug 10 2015, 23:51)  вернемся к LTC1700 Я уже предоставил Вам пример расчёта — в паспорте явственно указан порог 55 мВ, который для посчитанного пикового тока 6 А + 1,8 А / 2 = 6,9 А означает максимальное сопротивление NMOS 7,8 мОм, что и было продемонстрировано на примере четырёх IRLML6244 параллельно. Для того, чтобы схема хоть как-то стартовала с Вашими P70N02LD, Вы можете разве что попробовать наковырять параллельно им один или несколько низковольтных NMOS — они, как и низковольтные PMOS, могут встретиться в мобильниках и т.п. гаджетах. Цитата Плавное увеличение ... конденсатор ... На что он влияет? Почему установкой большой емкости (1мкФ) у меня не получается сделать этот промежуток длинным? Вывод SS, исходя из структурной схемы,— неотключаемого прямого действия; напряжение на нём шунтирует выход усилителя ошибки и таким образом задаёт максимальный выходной ток микросхемы, так что Вы и им просто неправильно пользуетесь — в частности, 1 мкФ — это не большая ёмкость для сколько-нибудь заметного периода. Также, надо понимать, что при исчезновении питания этот конденсатор требуется разрядить, для чего внутри микросхем обычно применяются нормально открытые транзисторы (обеднённые), которые обычно создают такого же порядка, как зарядный, ток разряда, так что его в паспортах обычно не указывают.
|
|
|
|
|
Aug 11 2015, 14:09
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Plain, Цитата Для того, чтобы схема хоть как-то стартовала с Вашими P70N02LD, Вы можете разве что попробовать наковырять параллельно им один или несколько низковольтных NMOS — они, как и низковольтные PMOS, могут встретиться в мобильниках и т.п. гаджетах. Прошу извинить меня за неправильную информацию. Сегодня перепроверил на свежую голову. Схема запускается при начальной нагрузке не более 0.3А. Далее, нагрузку можно довести до 3А. При этом шоттка сильно греется. Когда заменил на p-mos, упомянутый выше, убедился с помощью осциллографа, что от 5В он все же открывается, и тепла на нем выделяется заметно меньше, чем на диоде. Далее, просто от балды взял мощный дроссель 0.6 мкГн, и убедился, что с ним всё немного лучше. Это просто наблюдение, никаких выводов я не делаю. Цитата Вывод SS, исходя из структурной схемы,— неотключаемого прямого действия; напряжение на нём шунтирует выход усилителя ошибки и таким образом задаёт максимальный выходной ток микросхемы, так что Вы и им просто неправильно пользуетесь — в частности, 1 мкФ — это не большая ёмкость для сколько-нибудь заметного периода. Вот это мне еще предстоит понять. Но Вам (и остальным форумчанам) огромная благодарность за участие. Давайте приостановим обсуждение до тех пор, пока я не куплю рекомендованные выше низковольтные транзисторы. ОТДЕЛЬНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ wimЗа наводку на книгу "Маниктала Санджай - Импульсные источники питания от A до Z" - это первая нормальная книга по импульсникам, которую я увидел в продаже. Начинать изучать может действительно новичек. Заказал в интернет-магазине бумажную версию, т. к. отсканированная в файле не самого высокого качества.
|
|
|
|
|
Aug 28 2015, 19:16
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Нормальные sub-logic level ранзисторы еще до меня не дошли, а экспериментировать желание есть. Читаю "Маниктала Санджай - Импульсные источники питания от A до Z" ( Книга кстати далеко не лучшая, в дополнение еще заказал "Импульсные источники питания. Теор. основы проектирования и руководство по практическому применению. Раймонд Мэк", в электронном виде есть с десяток книг. Если для объяснения, откуда взялась формула и др., нужна высшая математика и ТОЭ, то зачастую это понятнее объяснения на пальцах. Вот это тоже прочитал: https://embedderslife.wordpress.com/2014/01...pl/#comment-690
) Индуктивность считал так. Поскольку КПД на малой нагрузке не интересен, burst mode отключен, и формулы для него не принимаются во внимание. DC = 1 - Vin/Vout = 0.5 Lmin = (Vin)max * (DC / (f * r)) --это формула из даташита. По вышеупомянутой книге ripple надо выбирать около 0.4 * (Iout)max = 0.4 * 3А = 1.2А. Далее, входное напряжение может достигать 5В, хотя я раньше об этом не говорил. Поэтому: Lmin = 5 * (0.5 / (530000 * 1.2)) = 3.93 мкГн Соответственно пиковый ток 3 + 1.2 = 4.2А. Катушки 4.6 мкГн на достаточный ток есть, да и намотать с другими параметрами не проблема. Но у меня получился совсем другой результат расчета, нежели у Plain. Экспериментировал с транзисторами NEC 2SK3572, у которых Rds=6.7мОм при 4.5В на затворе. 2 штуки параллельно, на выходе преобразователя 5.5В. P-канальный зашунтирован шотткой. Катушка 4.6мкГн на 10А. Преобразователь выдает до 1А, если нагрузку увеличивать плавно. Если подключить сразу на 0.5А, то уходит в защиту. Какого черта спрашивается, ведь 5.5В вполне достаточно для управления ключами и питания самой микросхемы? Питание от лабораторного источника.
|
|
|
|
|
Aug 29 2015, 01:06
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(QUO-rtl @ Aug 28 2015, 22:16)  у меня получился совсем другой результат расчета, нежели Снова невнимательны, потому что достаточно лишь начать считать по паспорту LTC1700, чтобы сразу понять, что в нём нет полной информации для расчёта — её можно взять перебором из первого попавшегося аналогичного, в частности, LTC1871, где явно напоминают, что требуется считать по худшему случаю и что является таковым для повышающих преобразователей. Цитата уходит в защиту. Какого черта спрашивается, ведь Вам уже сказали — потому что для нормальной работы требуется требуемая производителем разводка, она является неотъемлемым и незаменимым компонентом схемы. Рабочая частота навесного монтажа ограничена естественными природными причинами — как пример, если Вы пользовались метро предыдущего поколения, то гудёж в вагонах незабываем.
|
|
|
|
|
Aug 29 2015, 12:25
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Обнаружил, где ошибка. По даташиту действительно многое непонятно, и нормального примера рассчета там нет. По книге ток получается в 2 раза больше, соответсвенно и индуктивность будет другая. Цитата Вам уже сказали — потому что для нормальной работы требуется требуемая производителем разводка, Да я развел в соответствии с требованием документации, только вместо печатных проводников толстая проволока на силовые цепи. Но узлы, где проводники объединяются, там, где это требуется.
|
|
|
|
|
Aug 30 2015, 11:43
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Сегодня доставили транзисторы irlml6244. Поставил параллельно 4 штуки, как советовали, и макет прерасно заработал. Причем преобразователь прерасно воспринимает и "тяжелую" нагрузку в виде лампы накаливания, при условии, что на входе достаточно мощный источник питания. Так что навесной монтаж тут совсем ни при чем. Ток нагрузки 3А, на выходе я чуть поднял напряжение до 5.5В. Дроссель 2.7 мкГн на ток около 12А. (Ток насыщения проверял по осциллографу и сигналу от функционального генератора.) Он просто намотан толстой проволокой на ферритовом стержне. Надо будет проверить с дросселем на колечке от Magnetics, у меня и Kool Mu, и подороже материалы есть, а даташит на LTC1700 говорит, что Molypermalloy лучше феррита по потерям, но к сожалению дороже. Появились вопросы: 1) Что ухудшится, не считая цены и габаритов, если индуктивность будет в 3-5 раз больше расчетной? 2) Приемлемо ли использовать электролитические конденсаторы параллельно керамике на входе и выходе? На входе ultra low ESR Jamicon WL заметно греется, но правда ток там 6А. Греется на входе. 3) Рекомендовали параллельно P-FET поставить шоттку. Что это реально улучшит? Все же рекомендованный PMEG1030 очень маленький по размерам, теплоотвода никакого, защиты по выходу нет, при первом же "удобном" случае мощный внешний источник (литиевая батарея к примеру) сожгет его моментально, а за ним и паразитный диод транзистора. Мне кажется что нечто вроде 1n5822 с толстыми выводами в этих ситуациях будет спокойно работать в штатном режиме. P. S. Насколько современен транзистор si9803 ? Хочу купить на АлиЭкспресс, раз уж в российских магазинах его и в помине нет. Все же в этот преобразователь его достаточно одного выше крыши (Rds=4мОм, Даташит), да еще индуктивность можно уменьшить. А ставить параллельно 4 слабеньких полевика выглядит не по-инженерски. Ну выглядело бы по крайней мере в случае, если бы было серийное изделие. Расчет индуктивности приведу позже - перепроверю еще раз.
|
|
|
|
|
Aug 30 2015, 13:20
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(QUO-rtl @ Aug 30 2015, 14:43)  если индуктивность будет в 3-5 раз больше расчетной? Во столько же уменьшатся пульсации тока, т.е. входной конденсатор проще. Но это если причины потерь, т.е. сопротивление обмотки и объём сердечника, останутся теми же, что нереально. Цитата Приемлемо ли использовать электролитические конденсаторы параллельно керамике на входе и выходе? На входе ultra low ESR Jamicon WL заметно греется, но правда ток там 6А. Греется на входе. Ток входного конденсатора здесь порядка 0,5 А, так что сам он едва тёплый, а греет его окружение, начиная с банальных проводов. Вот ток выходного конденсатора равен выходному току преобразователя, т.е. 3 А, так что его имеет смысл улучшать. Цитата параллельно P-FET поставить шоттку. Что это реально улучшит? Все же рекомендованный PMEG1030 очень маленький по размерам Шоттки нужен для шунтирования внутреннего медленного диода и работает он лишь несколько нс, пока включается/выключается транзистор, так что имеет значение не физический размер, а лишь падение напряжения при номинальном токе. Цитата Насколько современен транзистор si9803 ? От его 40 мОм толку будет мало. Непонятно, чем Вам не подошёл рекомендованный и свободно доступный IRF7410 — поскольку PMOS в данной схеме включается в нуле напряжения, от него не требуется выдающихся характеристик, кроме сопротивления канала.
|
|
|
|
|
Aug 30 2015, 18:16
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Цитата(Plain @ Aug 30 2015, 14:20)  Во столько же уменьшатся пульсации тока, т.е. входной конденсатор проще. Но это если причины потерь, т.е. сопротивление обмотки и объём сердечника, останутся теми же, что нереально. Цитата Непонятно, чем Вам не подошёл рекомендованный и свободно доступный IRF7410 — Я дико извиняюсь, потому что перепутал транзисторы. Я этот IRF7410 давно поставил в схему. Хотел сказать про N-канальные, которые указаны на схемах в статьях Linear Technology, но не продающихся в России. Например такой: si6466: Rds=14мОм, даташит: http://www.vishay.com/docs/71182/71182.pdfПравда их нужно 2 штуки. И я кажется понял, почему в даташите быстренько без особых объяснений выбирают L=4.6мкГн, видимо чтобы пиковый ток был таким, чтобы хватило одного транзистора. Я бы хотел один транзистор с сопр. канала 7мОм. Неужели таких не существует? А с конденсатором на входе странно. Jamicon WL применяю давно, выдерживают без проблем большие токи. 0.5А для него вообще не нагрузка. Тем не менее, 1000мкФ*10В на входе греется, на выходе холодный. Провода толстые из нормальной меди. Параллельно электролитам стоит керамика 22мкФ. Но с этой проблемой можно повременить, потому что всё вроде работает нормально.
|
|
|
|
|
Aug 31 2015, 01:32
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Нарисовалась большая проблема с IRF7410. Сначала стал подозрительно сильно греться мощный диод Шоттки, шунтирующий этот транзистор. Оказалось, что транзистор оборван - мощный источник питания на входе видимо сразу пережег транзистор. Аккуратное изучение проблемы с помощью лабораторного источника выявило, что этот транзистор никогда не закрывается с тех пор, как на схему подано питание. При достаточном токе на входе он перегорает, остается диод Шоттки и преобразователь запускается в нормальном режиме. Если затвор IRF7410 отсоединить от схемы и снять с него потенциал, то всё кое-как работает за счет паразитного диода. Проверка транзистора отдельно показывает, что он нормально открывается, и полностью закрывается при Vsg=0. Установка вместо него старого доброго Nikosemi p06p03ld
NIKOS_P06P03LD.pdf ( 300.16 килобайт )
Кол-во скачиваний: 84 восстановила нормальную работу схемы. Этот транзистор практически полностью открыт при 5В на затворе и поэтому работает предсказуемо. А вот какого черта IRF7410 не работает вообще, понять не могу. Предполагаю, что контроллер не сбрасывает напряжение на затворе до нуля, и этого хватает, чтобы транзистор оставался приоткрыт. В общем буду смотреть осциллографом, что творится на затворе. Какая-то чертовщина, этого не может быть.
Сообщение отредактировал QUO-rtl - Aug 31 2015, 01:44
|
|
|
|
|
Aug 31 2015, 23:13
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 147
Регистрация: 15-05-15
Пользователь №: 86 684

|
Herz, Вы как и всегда дали объективный обдуманный ответ. Не поленились посмотреть в даташиты. За что от меня большое спасибо. Осциллограмму на затворе при использовании "старого доброго" я пока не смог посмотреть, но предполагаю, что драйвер, тот который внутри микросхемы, не умеет устанавливать ноль вольт на затворе, и минимально возможное напряжение там скажем 0.5В. В этом случае IRF7410 частично открыт, что не дает схеме работать. Р06Р03LDG в этих условиях гарантированно закрыт.
Коллега с форума, который сподвигнул меня купить эти транзисторы, видимо никогда с LTC1700 не работал. А я по незнанию и не подумал, что вышеописанное возможно.
Но посмотрим, какие транзисторы предлагает сама Linear Technology в своих статьях. Например FDS6375. Gate_Threshold_Voltage=-0.8V, Input_Capacitance=2260pF. Другой транзистор - si9803dy. Gate_Threshold_Voltage=-0.6V, Input_Capacitance=параметр_не_указан, но Total_Gate_Charge в 6 раз меньше, чем у IRF7410. Но я не вижу, что эти транзисторы такие уж замечательные и кардинально лучше чем IRF7410. Конечно я куплю их на АлиЭкспресс и проверю, как работает с ними. Не факт, что заработает, особенно с довольно маленькой индуктивностью, получающейся из расчета.
Кстати, прошу расчет индуктивности проверить:
Vin_min=2.5V, Iout=3A, Vout=5.5V.
D = (Vout - Vin) / Vout = 0.55 IL = Iout / (1 - D) = 6.7A задаем ripple = 0.4 IL_PEAK = IL * (1 + r / 2) = 8A L = (Vmin * D) / (r * IL * f) = 0.97uH
Пока на этом закончу...
Сообщение отредактировал QUO-rtl - Aug 31 2015, 23:21
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|