|
|
  |
Маленький КПД Step-Down конвертера на м/с LM5116, DC 21...30В -> 19,5В 10А |
|
|
|
Apr 4 2016, 08:59
|
и по нечётным радист
   
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598

|
Цитата(AleksBak @ Apr 4 2016, 08:52)  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. Цитата(Herz @ Apr 4 2016, 10:04)  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?  А что такого? Ведь открыт нижний транзистор, а ему всё равно куда проводить (это же не диод  ) , 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.
Сообщение отредактировал MikeSchir - Apr 4 2016, 08:48
--------------------
|
|
|
|
|
Apr 4 2016, 21:14
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 80
Регистрация: 7-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 64 842

|
Цитата(ZVA @ Apr 4 2016, 08:17)  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. Цитата(AleksBak @ Apr 4 2016, 08:52)  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...2A36D18D27429D2см. приложенную картинку оттуда. А я, на всякий случай, сделал большой запас. Вот думаю, может такой запас и мешает. Попробую помоделирую с большими входными конденсаторами...
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Apr 4 2016, 22:26
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 80
Регистрация: 7-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 64 842

|
Цитата(_Sergey_ @ Apr 4 2016, 09:57)  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? Цитата(_Sergey_ @ Apr 4 2016, 10:24)  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.
|
|
|
|
|
Apr 5 2016, 00:41
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 80
Регистрация: 7-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 64 842

|
Цитата(MikeSchir @ Apr 4 2016, 11:59)  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?
Сообщение отредактировал snowboy - Apr 4 2016, 23:37
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Apr 5 2016, 05:35
|
Профессионал
    
Группа: Свой
Сообщений: 1 879
Регистрация: 20-06-11
Из: Карелия, Петрозаводск
Пользователь №: 65 799

|
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.
--------------------
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с)
|
|
|
|
|
Apr 5 2016, 07:05
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 239
Регистрация: 5-02-06
Из: Подмосковье
Пользователь №: 14 012

|
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.
Сообщение отредактировал _Sergey_ - Apr 5 2016, 08:12
--------------------
Автор благодарит алфавит за любезно предоставленные буквы.(С)
|
|
|
|
|
Apr 5 2016, 08:23
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 80
Регистрация: 7-05-11
Из: Москва
Пользователь №: 64 842

|
Цитата(Ydaloj @ Apr 5 2016, 08:35)  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. Цитата(Ydaloj @ Apr 5 2016, 08:35)  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... Цитата(_Sergey_ @ Apr 5 2016, 10:05)  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.
|
|
|
|
|
Apr 5 2016, 08:58
|
и по нечётным радист
   
Группа: Участник
Сообщений: 994
Регистрация: 3-03-09
Из: Москва, Кунцево
Пользователь №: 45 598

|
Цитата(snowboy @ Apr 5 2016, 03:41)  ...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?  Отдали предпочтение низкому rdson и нарвались на повышенные динамические потери. Нужно искать компромисс. Цитата(snowboy @ Apr 5 2016, 03:41)  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? Цитата(snowboy @ Apr 5 2016, 03:41)  ...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 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  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.
--------------------
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|