LM3478 - пищит индуктивность Опции

[seagull_1972]

Сделал макет бустера на LM3478. Вроде бы работает, но!
Под нагрузкой - напряжение держит нормально. 40 В, как и задумано. Но индуктивность пищиииииииит.... Помогите разобраться, ибо ни фига не понимаю. Прикладываю две осциллограммы - первая с ноги микросхемы DR - управление затвором, вторая с ноги COMP - компенсация. Схему тоже прикладываю (фрагмент обвязки). Я правильно понимаю - мне ошибку в цепи компенсации искать надо? Кстати - когда тыкаю щупом в ногу DR - писк становится чуть тише. Микруха от индуктивности достаточно далеко, а вот ключ - достаточно близко. Индуктивность - Wurth Elektronik 68 мкГн 7.5 А. Ставил и 33 мкГн и 47 мкГн на бОльшие токи - писк есть.
Частота переключения 120 кГц, тестировал при входном 12 В, нагрузка 40 В, 0.8А
Оооооочень нужна помощь!

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 Schematic_Prints.pdf ( 11.85 килобайт ) Кол-во скачиваний: 160

 

[konstan]

Ваходная накопительная емкость где?

[seagull_1972]

она есть. 150 мкФ - три штуки по 50.

[Oxygen Power]

Неудачная компоновка. Гудит ваш преобразователь. C12 зачем?

Сообщение отредактировал Oxygen Power - Feb 8 2014, 00:54

[seagull_1972]

рекомендации даташита.
меня пропуски на DR смущают. неужели это нормально?

[muravei]

На первой картинке 120кгц это импульсы или их заполнение?
Похоже на релейный режим, как у 34063.

[seagull_1972]

что значит "импульсы или заполнение"? немного не понял. насколько я могу судить - период следования импульсов при 120 кГц - примерно 8 мкс. следовательно на осциллограмме мы видим - последовательность импульсов с периодом 8 мкс, потом пропуск, потом опять последовательность. интервал между пропусками - меняется, немного, но меняется.

[iosifk]

А что на выходе при низкочастотной развертке? Есть возбуждение?
И есть ли конденсатор на самом входе?

[seagull_1972]

на выходе - пульсации порядка 1 В, но это, наверное, недостаточная емкость выходного конденсатора.
на входе - 8 штук керамики по 10 мкФ

[x-men]

Поэкспериментируйте с цепью компенсации. Правильно ли стоит конденсатор С12? Может быть поменять конденсаторы на выходе на другой тип.

[iosifk]

на выходе - пульсации порядка 1 В, но это, наверное, недостаточная емкость выходного конденсатора.

На низкочастотной развертке! Есть ли возбуждение?

[seagull_1972]

На низкочастотной развертке! Есть ли возбуждение?

поясните подробнее, что Вы имеете в виду. Я еще не настолько разбираюсь...
в любом случае - посмотреть только в понедельник смогу. поэтому просьба - написать что смотреть, что значит если будет возбуждение и как это лечить.
да, еще, наверное - это важно. на выходе - электролиты греются, не сильно, но греются. может быть - это о чем-то говорит...

Правильно ли стоит конденсатор С12?

Да вроде бы да... Да и Webench с сайта производителя так же ставит. Картинку приложил

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Oxygen Power]

При заданных номиналах Rsense C12 лишний компонент в схеме. Его разумнее заменить резистором в 1 Ом. Этот резистор должен стоять рядом с микросхемой. Пульсация 1 В многовато будет. Меняйте тип конденсаторов на Low ESR как по входу, так и по выходу.

[seagull_1972]

разумнее заменить резистором в 1 Ом. Этот резистор должен стоять рядом с микросхемой.

можете объяснить почему? мне знаний набираться надо.

Пульсация 1 В многовато будет

это я понимаю. мне бы писк убрать...

[HardEgor]

Если схему считали в webench, то стоит просчитать ручками - в даташите всё подробно и на пальцах расписано.

Такое впечатление что нагрузка слишком слабая для этого преобразователи и он работает пачками - накачивает выходную емкость и прекращает работу пока напряжение не упадет, потом опять пачка и т.д. Естественно пульсации на выходе слишком большие.
А возможен другой вариант - срабатывает защита на КЗ, из даташита "A comparator inside the LM3478 reduces the switching frequency by a factor of 5 and maintains this condition until the short is removed.", а этот компаратор как раз следит за напряжением на шунте, вот и образуется пауза.

Я бы вначале посмотрел на напряжение на входе Isen - если оно в каждой пачке пилообразно нарастает и потом происходит обрыв ШИМ и пауза - значит неправильный расчет силовой части или шунта.

И еще, а на входе Vin стоит конденсатор?

[seagull_1972]

И еще, а на входе Vin стоит конденсатор?

да, стоит. входные 8 штук керамики по 10 мкф, а рядом с ногой непосредственно - 0.1 мкФ.
схему руками считал, webench - лишь для контроля пользовал. про Isen - понял, посмотрю в понедельник.
а вот вопрос еще - на ноге COMP - осциллограмма правильная? и первого поста.

[HardEgor]

а вот вопрос еще - на ноге COMP - осциллограмма правильная? и первого поста.

Понятия не имею да и какой смысл туда смотреть, тоже самое что и на выходе источника, только поделенное, усиленное и отфильтрованное.

Кстати, а шунт правильный? я имею ввиду фактический номинал, может быть стоит его промерять?

[seagull_1972]

шунт первым делом промерил. правильный. два резистора по 12 миллиом в параллель.

[HardEgor]

Еще как вариант разводка неправильная, защита на Isen ловит помеху и глушит ШИМ.

[seagull_1972]

Ну если я помеху на осциллографе увижу - тогда понятно станет. Индуктивность от этого может прищать? Схема нагрузку-то держит, не проседает напряжение, только пульсации на выходе, но я попробую выходную емкость увеличить.

[тавр]

Думаю, что пищит из-за работы "пачками".

[muravei]

что значит "импульсы или заполнение"? немного не понял.

Вот и я не понял.Что вы считаете импульсами.

насколько я могу судить - период следования импульсов при 120 кГц - примерно 8 мкс. следовательно на осциллограмме мы видим - последовательность импульсов с периодом 8 мкс,

Вы бы нарисовали , где у вас 8мкс, а то на картинке написано 40.
Их , я думаю, вы и слышите. Похоже на "релейный" стабилизатор.

[x-men]

Похожие картинки посмотрите в моей теме про моделирование
Скорее всего надо менять выходные конденсаторы. Вашей микросхемой не занимался. Но если схема из дизайн проекта TI, то скорее всего или компоненты или монтаж. Шунты не проволочные резисторы кстати?

[seagull_1972]

а общем, прочитав тему, покурив даташит и, особенно, схему демоплаты, склоняюсь к выводу, что это все-таки конденсатор C12. Точнее - не подходит его включение для моего случая. А вот так, как он включен в демоплате (Сsn) - картинку прикладываю - возможно излечит проблему...
x-men - Вашу тему покурю крайне трепетно и внимательно. шунты не проволочные, SMD в корпусах 1210, по-моему...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

Я еще не настолько разбираюсь...

Нам, в ответ на это, логично предположить, что разводка этому в полной мере соответствует, т.е. как и схема, в которой переданные нам на размазанных по ней скупых словах силовые конденсаторы там таким же способом находятся на других концах силовых же кабелей. Ну и т.п.

[seagull_1972]

логично предположить, что

логично, но... никто не может быть до конца уверен. мои же скромные предположения о правильности трассировки исходят из того, что мой предыдущий проЭкт на этой микросхеме был удачным, правда он был не 60 Вт, а всего лишь 20...

[MikeSchir]

логично, но... никто не может быть до конца уверен. мои же скромные предположения о правильности трассировки исходят из того, что мой предыдущий проЭкт на этой микросхеме был удачным, правда он был не 60 Вт, а всего лишь 20...

И какая там была величина индуктивности дросселя?
Может быть всё дело в неправильном выборе индуктивности? Почитайте ещё разок раздел ДШ internal slope compensation и последующие разделы. Это влияет на выбор величины индуктивности.
На второй осциллограмме показан очень короткий временной промежуток по сравнению с первой, не видно всего процесса. Всё таки выходная ёмкость маловата это тоже может приводить к такому эффекту.

[AnatolyT]

Видимо пищит когда огибающая пачек импульсов совпадает с частотой механического резонанса корпуса дросселя, импульсные токи в катушке довольно большие. Возможно что данный источник будет использоваться во всем диапазоне нагрузок до 60Вт, устранив при одной нагрузке, такой же свист может появиться при другой. Попробуйте повысить частоту преобразователя.

[Starichok51]

писк вызывает явление магнитострикции. никаких механических резонансов там быть не может.

[Herz]

Так ведь магнитострикция и приводит к механическим колебаниям.

[AnatolyT]

Естественно, используемый дроссель с точки зрения механики это балка к которой приложена в том числе сила магнитострикции. Изменение частоты следования пачек импульсов позволяет избавиться от писка или хотя бы снизить его интенсивность. Повышающие преобразователи в большинстве работают в режиме прерывистых токов, пачки импульсов появляющиеся во всем диапазоне нагрузок это можно сказать нормально.

[Starichok51]

да, к колебаниям, но механический резонанс тут не при чем.
прикиньте сами частоту резонанса конструктивных элементов изделия и частоту преобразования.
на лицо работа пачками, и частота этих пачек в слышимом диапазоне. и слышим мы именно магнитострикцию на частоте этих пачек.

[AnatolyT]

Если разложить представленную импульсную характеристику на гармоники, будет гармоника с частотой следования пачек импульсов или кратная ей, которая и возбуждает сердечник в слышимом нами диапазоне. Не буду упираться конечно, есть там резонанс или нет, почему то только если на трансформаторе затянуть винты потуже свиста поменьше становится. Или самим намотать дроссель на кольце из пермалоя или другого материала с подходящей максимальной индукцией, сила магнитострикции направленная вдоль средней линии сердечника не сможет вызвать таких упругих колебаний.

[velkarn]

Повышающие преобразователи в большинстве работают в режиме прерывистых токов, пачки импульсов появляющиеся во всем диапазоне нагрузок это можно сказать нормально.

я вот не думаю, что работа пачками это нормально.
и каким образом связан режим импульсных токов с работой пачками?

работа пачками значит преобразователь неустойчив. это вызвано либо непосредственно неустойчивостью петли ОС либо неустойчивая работа вызвана помехами. ну еще как вариант подрабатывает защита по току

Сообщение отредактировал velkarn - Feb 11 2014, 10:24

[Integrator1983]

Либо регулятор неустойчивый (скорее всего, переинтегрирован), либо пилы токовой не хватает, либо помехи где-то затыкают. Мне кажется, более вероятен вариант 1.
А работа пачками может быть нормальна либо в определенных режимах (в районе XX - определяется ПИД'ом), либо для достаточно специфических топологий.

[velkarn]

ну да, конечно мне нужно было сделать оговорку, что работа пачками это ненормально, или, вернее нетипично в большинстве случаев, именно при работе на полную нагрузку. а при хх конечно, особенно если применяется ШИМ, будут пачки

[Starichok51]

на полной нагрузке пачек не должно быть никогда!
это на хх или при очень малой нагрузке, когда дроссель выплевывет энергии больше, чем расходуется, происходит остановка контроллера, и начинается работа пачками.

[seagull_1972]

Спасибо всем за помощь, причина, как мне кажется, нашлась. На Isen нефиговая помеха была, надо было мне, дураку, первым делом туда осциллографом ткнуть. В общем - HardEgor оказался прав. Повесил туда керамику 0.1 мкФ - писк прекратился. практически во всем диапазоне питающего, но помеха полностью не задавилась. Пачки имульсов прекратились, пошли нормальные импульсы. Но все равно, буду плату переразводить, переверну микросхему, чтобы подальше отодвинуть цепь Isen и, на всякий случай, цепь компенсации, от индуктивности и ключа.

З.Ы. И да, С12 оставил. без него выходное напряжение под нагрузкой проседает.