Задача приблизительно следующая: сделать на LTC1700 (datasheet) повышающий преобразователь:
вход может меняться от 2.5 до 5В, выход 5В 3А. Пока во время отладки макета вх. напряжение было 3.3В, его источник достаточно мощный.

За основу взята схема из даташита на 5В, 3А, она там одна; с небольшими изменениями из-за трудной доставабельности некоторых деталей (полевиков):


Даташиты на транзисторы:
 p70n02LD.pdf ( 43.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 187

 NIKOS_P06P03LD.pdf ( 300.16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 324



Преобразователь ведет себя очень странно.

1) Нагрузка резистивная (реостат). При токе около 2.2А, при медленном повышении нагрузки, микруха закрывает транзисторы (режим защиты). На нагрузку 2А (R=2.5 Ом) при подаче питания схема иногда запускается, иногда нет. Подключение к n-mosfet ещё одного такого же, с целью понизить Rds, никакого эффекта не дает. Хотя по описанию примера из даташита, одного ключа P70N02LD с запасом достаточно. Если схема работает на нагрузку 2А, то есть всё же соизволила запуститься, транзисторы практически не греются. Непонятно, почему не получается достичь бОльшего тока на выходе.

2) Корретирующая цепь на выводе I_th c номиналами 3.9nF и 5к - непонятно почему эти номиналы сильно отличаются от других схем-примеров, и выглядят взятыми с потолка. Обычно там около 220-270пФ и 2.2к. Как рассчитывать номиналы этой цепочки???

3) Микруха работает с непрерывным током дросселя. Хорошо ли это для петли регулирования? Для того, чтобы ток стал прерывистым, индуктивность должна быть в 10-20 раз меньше, я смотрел осциллографом. Вот например в этой статье, написанной от имени Linear Technology, есть схема тоже из 3.3В делающая 5В/4А, но индуктивность весьма маленькая (0.68мкГн). Там же, схема выходом 5В/3А, использует 4.6мкГн. Мне уже совершенно ничего не понятно.  LTC1700_0201_Mag.pdf ( 239.71 килобайт ) Кол-во скачиваний: 162


4) Вывод 4 микросхемы предназначен для плавного пуска, и время задержки по даташиту - 0.45s на каждую микрофараду. Я пробовал подсоединить 1мкФ, микруха так же стартует мгновенно. А хотел сделать длинный плавный пуск - около 1.5 секунд, чтобы запускались "тяжелые" нагрузки - холодные лампы накаливания или коллекторные двигатели.


5....) В общем я совсем нифига не понимаю... Может быть микруха дурацкая, которую разработали 15 лет назад и давно благополучно забыли? Или ей позарез нужны полевики, которые полностью открываются напряжением не больше 2.5В ? C нетерпением жду оценок и критики специалистов!

Сообщение отредактировал QUO-rtl - Aug 9 2015, 21:51

Частота преобразования у Вас 530 кГц? Интересно какой при этой величине индуктивности получится величина выходного конденсатора при пульсации, например, 1%? И какие величины паразитов (R,L.C) Вы допускаете в выходном фильтре, и достижимы ли они на печатной плате?
Может быть ripple=0,4 великовато? Вопросы кончились

Сообщение отредактировал MikeSchir - Sep 1 2015, 07:24

Так у потерпевшего нет печатной платы - он схемку проводочками спаял. Ага, на 500 кГц.

MikeSchir,

На выходе стоят 2 керамических конденсатора по 10 мкФ и и 2 muRata 100мкФ * 6.3В с полимерным электролитом. Затем еще один небольшой LC фильтр с low ESR электролитом 330мкФ и 0.22мкГн. Пульсации едва заметны на осциллографе. Питать капризные аналоговые схемы типа концертного микрофонного усилителя никто и не собирался, а некапризным пойдет.

ripple = 0.4 рекомендуется в книге, по которой выше советовали научиться рассчитывать дроссели. Там даже нарисован график для ферритов, показывающий, что именно при 0.4 получается максимальная запасаемая энергия в данном объеме сердечника.

К чему сарказм? Я же выше писал, что толстой проволокой развел по рекомендациям из даташита. Схема работает и выдает даже 3.5A при 2.5В на входе. КПД=80%. Но это уже сверх необходимого, провода на входе начинают греться, вместо p-mos начинает работать диод Шоттки, отсюда низкий КПД. Но РАБОТАЕТ и не кочевряжится.

Это какая-то вкусовая (эмпирическая) характеристика, на неё не стоит жёстко ориентироваться.

Это не сарказм, это соболезнования.

Не отрицаю - советовали. Это один из критериев выбора индуктивности дросселя, но не единственный. В той же книжке приводятся формулы для расчета потерь в феррите. Для уменьшения потерь нужно уменьшать частоту или размах индукции. Есть еще потери в обмотке от вихревых токов - тоже зависят от частоты. При увеличении индуктивности дросселя может возникнуть проблема с устойчивостью. А Вы как думали - дроссель по одной формуле считается?


Это хорошо, что не кочевряжится. Если бы еще транзисторы не горели ...

Ну реально на макете у меня 2.7мкГн. Эта катушка намотана на простом ферритовом стержне толстой проволокой диаметром 1.8мм. Я уже раньше про эту катушку говорил, запас по току насыщения получился вполне достаточный. Причем феррит советский с проницаемостью 1500 - сам покупал в Северо-западной Лаборатории вместе с кучей других ферритов, колец Epcos и Magnetics. Я не гонюсь за каждым процентом КПД, тем не менее, этот дроссель, изготовленный мной, на максимальной нагрузке холодный. Значит на нем даже 0.5Вт потерь нет.

Мне любопытно посмотреть на этот процесс, и отсюда вопрос - как неустойчивость организовать специально, и как её обнаружить?

Так вроде бы Herz объяснил, почему это происходит. Он не прав? Я порылся в интернете и нашел обсуждения ремонта сдохшего китайского power bank для зарядки всяких мобильников, где из лития делают 5В с помощью LTC1700. p-fet там какой-то китайский, он сдох и человек заменил на IRF7410, и получил такой же результат как у меня. Не может эта микросхема быстро разрядить затвор такой огромной емкости; а также при Gate Threshold Voltage = 0.4В есть предположение, что транзистор всегда открыт.

Я посмотрел осциллограмму Vsg в случае использования обычного logic level p-fet, вообще-то контроллер аккуратно опускает напряжение до нуля. Но у этого транзистора затвор "легкий".

Какой транзистор мне теперь купить, чтобы он точно работал? В условиях почему-то недоставабельности Vishay Siliconix?

Обнаружить легко - при постоянном входном напряжении и постоянной нагрузке коэффициент заполнения импульсов должен быть постоянным. Если он меняется, значит преобразователь работает неустойчиво. На выходе при этом появляются низкочастотные пульсации. Чтобы не палить транзисторы, проще всего организовать это в симуляторе - увеличиваете индуктивность дросселя, пока не наступит оказия.

Для определения запаса устойчивости почитайте статью Simplifying Stability Checks SLVA381B

Да, при огромной индуктивности время отклика стабилизатора будет огромным, и понятно к чему это приведет.

Так что мне с p-канальным транзистором делать? Покупать Vishay с малой емкостью затвора через китайцев?

Действительно, у LTC1700 по всем признакам драйверы не адаптивные, а с жёстко заданными мёртвыми интервалами:



... т.е. драйвер ключа не ждёт, пока драйвер выпрямителя закончит манёвр, и получается сквозной ток.

Для сравнения, та же схема с соответствующим костылём:

Plain

За схему "костыля" огромное спасибо. Правда надо признать, что она уничтожает само понятие компактного малогабаритного преобразователя. Видимо, придется использовать жестко те p-fet транзисторы, которые указаны на схемах фирменных примеров. Какой-нибудь один тип, желательно с Rds_on поменьше, я все же куплю у китайцев.

N-fet прекрасно без всяких претензий подошли те, которые выше рекомендовали 4 штуки параллельно. Они стоят копейки и доступны в ЧипеДипе.

Нам до сих пор неизвестно, чем же Вам не подошёл IR3840, который компактней и дешевле некуда. В который раз повторю, что LTC1700 был Вам рекомендован до озвучивания Вами всех обстоятельств.

А насчёт PMOS — например, можно долго ждать что-то типа http://www.ti.com/lit/ds/symlink/csd25402q3a.pdf, либо за полдня спаять вышепредложенное.

Нарисуйте схему повышающего преобразователя на этом IR3840, иначе мне придется очень долго читать книги - и все равно первый вариант макета с высокой вероятностью сгорит или не заработает. Кстати хочу напомнить, что осциллографа, адекватного для DC/DC на этих частотах, у меня нет. И симулятором не владею. Быстрее из китая с АлиЭкспресс придут транзисторы, прямо подходящие к LTC1700.

Сделать можно многое. Вот у меня есть китайский степдаун на несколько ампер на 34063, к которой приделан драйвер на транзисторах и P-FET. Я с трудом вообще понял, как они управляют полевиком, а как из этой микрухи обвязкой они добились работы всегда в режиме ШИМ, так и не понял.

Plain, поймите, у нас разные весовые категории. То, что Вам очевидно и ясно представимо в уме как готовая схема, для меня темный лес.
И я нечаянно сжег LTC1700, а распаивал на макетной печатке, будучи посаженной на теплопроводящий военный компаунд. Греется она зараза. Теперь отмачивать хлористым метиленом, приклеивать новый чип, паять станцией. Будет некоторая пауза в экспериментах.

Кстати большое спасибо за наводку на современный отличный полевичок от Ti , китайцы c Алиэкспресс готовы с удовольствием их мне продать. Если бы я проектировал на заводе серийное изделие, конечно бы приделал предложенный "костыль" - там время-деньги. А у меня любительская конструкция, подожду 50 дней, не пожар, зато будет КРАСИВО.

Мне кажется, 2 шт. параллельно FDS4435 вполне решат проблему. На стадии запуска будет работать шоттка, а когда драйвер сможет управлять ими пятью вольтами, при токе 3А это будет вполне себе синхронный ключ. А к диким ценам ЧипаДипа я давно привык

Костыль можно испытать как эксперимент. Потому что то, чем я сейчас занимаюсь, давно превратилось из преобразователя для коллекторного мотора в преобразователь ради преобразователя.





Сообщение отредактировал QUO-rtl - Sep 3 2015, 18:09

Повышающий:



Инвертирующий:




Вы этим уже давно и успешно занимаетесь:

Plain, вот это совсем другое дело! Спасибо!

Теперь я добавлю к заказу эти микросхемы.
Ей видимо нужно организовать питание вольт 5, при входном 1.5 или менее. Стабилизировать его особо, как я понимаю, не нужно, поэтому микро-повышальщик не будет сложным. Вплоть до до автогенератора, + LDO серии 1117-5.0.