Пытаюсь запустить понижающие преобразователи от ST типа L7986 и ST1S14 в режиме Buck-Boost на выходное 13.5V
Нужен входной диапазон работы 5...30V с током нагрузки до 200 мА

Схема приведена в разделе Application ideas в даташитах на L5973, L7985/86, L7987(L). Пример на картинке.



Нормально не запускаются! Такое впечатление, что после начала генерации срабатывает защита по току и регулятор сваливается в Soft-Start. И так по кругу.
Если запускать совсем без нагрузки, то при определенных входных напряжениях запускается и работает.
Причем уверенно работает и при увеличении нагрузки и при понижении напряжения.
Но любая кратковременная перегрузка или помеха - и снова сваливается в режим постоянных перезапусков с Soft-Start.
Выходное напряжение при этом ес-но низкое (3-5В).

Что можно предпринять?
Ранее применял L5973, и с ними проблем не было, выпущено под тысячу плат. А тут решил перейти на более новые модели - и такая засада.

Так если вы их не считали, ... все может быть. На сайте STMа все для расчёта и подбора пассива имеется. И потом чипы могут быть и левые криво-китайские, у вас есть уверенность что чипы именно те а не фейковые. Либо пассив кривой.

У меня все запустилось и работает в серии. Но в последствии от ST1S14 отказался, китайцы предложили много дешевле аналогичный чип разработки китая на замену. Потестил, убедился что всё ОК, в выпущенной партии проблем не наблюдалось.

Если не секрет, китайцы от Silergy ?

Неверю! (Станиславский(с)).
Реальную схему и плату в студию, плиз.
Из откровенных ляпов. Схема их апликейшен принципиально не может работать с входным напряжением больше 12В. ибо максимальное напряжение на затворе транзистора не должно превышать максимально допустимого для него равного +-12В. А возьмете транзистор с большим напряжением при 5В он нормально открываться не будет. Идеи это всего лишь идеи.

Считать там особенно нечего, попробовал уже и разные номиналы, и разные частоты - принципиально ничего не меняется.
И L7986 и ST1S14 ведут себя похоже (по-разному, но похоже)
Уверенность в качестве регуляторов есть, они с Фарнелла.


Вы имеете ввиду схему Buck-Boost или типовую схему с понижением напряжения?
Типовые схемы Step-Down работают без проблем и у меня...


А никто не говорит, что это схема применения, это "Application ideas". И наверняка в ST для L7986 её не макетировали.
Естественно, на напряжения больше 12В нужна защита затвора полевика которая еще и будет снижать КПД.
Пример реальной схемы включения даже с печатной платой есть в даташите на L7987, но этот регулятор сильно избыточен и дорог для моих задач.

Для неверующих могу показать мои исследования 2005 года для схемы на L5973.
Прошло уже 12 лет, боюсь как бы L5973 не сняли с производства, ST уже давно активно рекламирует новые регуляторы.
Хотелось бы получить что-нибудь подобное.

у вас тактовая может отличаться на порядок

У рабочей схемы на L5973 тактовая 250 кГц

У проблемной на L7986 пробовал и на 250 кГц и на 500 кГц.
У ST1S14 тактовая нерегулируемая 850 кГц, там потери больше, работает еще хуже, но пытается.

У L7986 неясный софт старт алгоритм с подвязкой к защите по току. Если Ваш регулятор влетает в режим DCM, то резонансные колебания будут неизбежно открывать сей дополнительный ключ, что внесет хаос в общее ключевание. Кроме того, "резвая" компенсация для buck не годится в исполнении buck-boost - попробуйте уменьшить полосу пропускания обратной связи.
Подобные "простые" схемы работают скорее в виде чуда, чем как вариант надежной конструкции. ZVA справедливо заметил об ограничении затворного напряжения. Неплохой альтернативой этого buck-boost является SEPIC. Может его рассмотрите как вариант?

Сообщение отредактировал NeonS - Jan 19 2017, 07:03

добавить последовательно с выходом контроллера диод и резистор с затвора на землю ?

С этим вопросом я до конца не разобрался, но размышления приводят меня к следующим выводам. См. картинку в первом посте.
В каждом цикле сначала оба ключа открываются, ток течет через дроссель, запасается энергия.
Потом оба ключа закрываются, открываются оба диода и запасенная энергия сливается в нагрузку.
В этих двух этапах никаких колебаний нет.
А вот когда энергия в дросселе заканчивается, ток = нулю и начинаются колебания.
Но в этой фазе ключ в регуляторе закрыт и оба диода тоже закрыты.
Поэтому если внешний ключ M1 и будет открываться, он подключен к высокоимпедансным узлам,
энергии в дросселе нет, токов нет - как следствие, да хоть он все время этой фазы цикла будет открыт, он ни на что не влияет.

Ниже картинки с рабочей схемы на L5973. Ток нагрузки маленький. Uвх=8V, Uвых=13.5V
Напряжение на входе и выходе дросселя.



Тоже думаю, что главная засада - это софт старт. У L5973 его вообще нет. И "frequency foldback" работает совершенно иначе.
Там частота повторения 4 мкс рабочих импульсов зависит от напряжения обратной связи.
И при плавном увеличении входного напряжения начинает работать с 3.8В раз в 14 мс (70 Гц !) до своих 250 кГц, когда выходит на регулирование. И никакой перегрузки при запуске.

А L7986 после софт старта выдает пачку импульсов рабочей частоты длиной 0.5 мс, вызывает перегрузку по току при заряде выходной емкости и выключается на несколько мс. И так на режим и не выходит.

Там судя по всему до регулирования дело не доходит, если запускается, то кое-как регулирует.


В устройстве есть еще один регулятор на +4В с тем же входным диапазоном входного напряжения 5...30V
У меня была идея фикс применить два одинаковых регулятора и дросселя на 10 мкН для удешевления устройства.
А топология SEPIC, на сколько я знаю, требует в основе Step-Up регулятора

Вы абсолютно правы насчет "не влияния" ложного срабатывания внешнего ключа М1 в Turn-Off time интервале - моя ошибка.
Если "идея фикс" применения двух buck остается доминантной, то Вам остается лишь вариант подбора подходящего регулятора других производителей. Проблема защиты затвора внешнего ключа М1 при Vin > 15V плавно перейдет в будущие конструкции тоже (в том случае, если реальны заявленные Vin < 30V). Вы можете применить простой активный фиксатор на любом маломощном FET, "уперев" его затвор в напряжение 12В. Опять же, все это - "костыли и протезы" при неизбежности выбранной концепции.

Её аналог на понижающем называется ZETA:

Zeta converter - хороший конструктивный вариант buck-boost (как всегда Plain раздает щедрые подарки в виде готовых схемных решений - респект). Нелишне упомянуть, что при выборе подходящего регулятора следует помнить, что максимальный стресс по напряжению будет сумма: Vin max. + Vout = 44V.
Кстати TI тоже предлагают подобную реализацию на LM5085, правда с внешним ключом:
http://www.ti.com/lit/an/snva608/snva608.pdf

Вас трудно понять, потому что Digi-Key говорит ровно наоборот:

L5973 — $2.21
L7985 — $1.82
L7986 — $1.89
L7987 — $1.82
ST1S14 — $2.33


Вас стало ещё труднее понять, потому что тот же Digi-Key говорит:

AOZ1282 — $0.89 (понизить +5...30 В до +4 В)
MIC2288 — $0.56 (повысить +4 В до +13,5 В)

В сумме — $1.45.

Спасибо насчет ZETA, давно ничего не читал по регуляторам, раньше эту топологию почти не упоминали, а теперь глянул - стала популярной, везде о ней пишут.
Plain, не могли бы пояснить: я не понял задачу Q1. Это типа мягкого старта? Или он как-то привязывает напряжение обратной связи к нулю? Не понял как происходит регулирование при изменении входного напряжения.


Внешний ключ позволяет без проблем получать на нем отрицательное напряжение. Мне такая схема больше нравиться, чем схема Plain-а, нет откусывания части разрешенного входного напряжения регулятора.


Будем думать
Есть специфика заказчика плюс это только два основных напряжения в устройстве, из них еще несколько формируется.
Нынешний зоопарк различных напряжений сильно напрягает...