Греется LM2674 Опции

[dydykin_sv]

Добрый день. Подскажите, может кто сталкивался. Понижающий преобразователь, вход 12-24, выход 5 В, нагрузка расчетная 500 мА, реальная меньше 250. Микросхема LM2674 греется как утюг при входном напряжении 24 В и сильно греется при входном напряжении 12 В. Все элементы выбраны из программы WEBENCH Designer, топология разводки - полигонами, почти как по DataSheet. первый раз с таким сталкиваюсь - обычно делаешь все по рекомендациям- и все работает, а тут вот что-то не нормальное.
По результатам моделирования в том же WEBENCH Designer максимальная температура 50 градусов при входом напряжении 24 В и нагрузке 0.5 А

[MegaVolt]

Микросхема LM2674 греется как утюг при входном напряжении 24 В и сильно греется при входном напряжении 12 В.

Сколько реально градусов на ней?

Что говорит осциллограф?

Что меняется если заменить индуктивность на какую нибудь другую с похожими параметрами но например другой фирмы.

[Plain]

20 лет применяем LM2674 и ни одного замечания, поэтому, при наличии уверения, что разводка соответствует требуемой производителем, единственный вопрос — модель дросселя?

[dydykin_sv]

20 лет применяем LM2674 и ни одного замечания, поэтому, при наличии уверения, что разводка соответствует требуемой производителем, единственный вопрос — модель дросселя?

Дроссель SDR1307-151KL (150 мкГн) ф.Bourns

Причина похоже в "электромагнитной несовместимости", я проверил схему питания отдельно. Смонтировал на боевой плате схему питания, в качестве нагрузки повесил светодиоды (220 мА в сумме) и два реле (150 мА в сумме) итого 370 мА. И о ЧУДО: все работает нормально, микросхема чуть теплая, по замерам при 24В входных, эффективность более 80%.
Теперь есть подозрение что 8 МГц на которых работает микроконтроллер как то влияет на нормальную жизнедеятельность схемы питания.

[@Ark]

Добрый день. Подскажите, может кто сталкивался. Понижающий преобразователь, вход 12-24, выход 5 В, нагрузка расчетная 500 мА, реальная меньше 250. Микросхема LM2674 греется как утюг при входном напряжении 24 В и сильно греется при входном напряжении 12 В.

Схему выкладывайте сюда. Тогда обсудим ваши проблемы...

[dydykin_sv]

Схему выкладывайте сюда. Тогда обсудим ваши проблемы...

Схема:


Перечень элементов (выбирал по WEBENCH):
C6: 4.7 мкФ, ±10%, X7R, 50V (1206) GRM31CR71H475KA12L
C8: 0.1 мкФ, ±10%, X7R, 50V (1206) GRM319R71H104KA01D
C10: 33 мкФ, ±20%, 25V (SIZE C) EEHZA1E330R
VD4: VS-10MQ100N ф. Vishay

[Plain]

Такие устройства одной схемой не решаются, разводка нужна.

[novikovfb]

Теперь есть подозрение что 8 МГц на которых работает микроконтроллер как то влияет на нормальную жизнедеятельность схемы питания.

Насколько понимаю, параллельно микроконтроллеру должны подключаться керамические конденсаторы, блокирующие эти 8 МГц помехи. Надо ставить резистор порядка 0,1 Ом последовательно с питанием микроконтроллера и смотреть осциллографом потребляемый ток.

[wim]

Перечень элементов (выбирал по WEBENCH):
C6: 4.7 мкФ, ±10%, X7R, 50V (1206) GRM31CR71H475KA12L
C8: 0.1 мкФ, ±10%, X7R, 50V (1206) GRM319R71H104KA01D

Тут на форуме некоторые товарищи господа считают, что танталовые конденсаторы уже не нужны.

A low ESR aluminum or tantalum bypass capacitor is required between the input pin and ground to prevent large voltage transients from appearing at the input.

[dydykin_sv]

Тут на форуме некоторые товарищи господа считают, что танталовые конденсаторы уже не нужны.

Я против танталовых ничего не имею, но там же написано "Alternately, the WEBENCH ® software may be used to generate complete designs." Собственно электролит этой чудо софтиной и предложен.

Такие устройства одной схемой не решаются, разводка нужна.

А вот и разводка:

Насколько понимаю, параллельно микроконтроллеру должны подключаться керамические конденсаторы, блокирующие эти 8 МГц помехи. Надо ставить резистор порядка 0,1 Ом последовательно с питанием микроконтроллера и смотреть осциллографом потребляемый ток.

Конденсаторы по каждой питающей ноге есть, с резистором попробую.

[wim]

электролит этой чудо софтиной и предложен.

Речь идет о входном конденсаторе. Вы вообще даташит читали? Там слегка намекают про керамические конденсаторы на входе.

[novikovfb]

Речь идет о входном конденсаторе. Вы вообще даташит читали? Там слегка намекают про керамические конденсаторы на входе.

0.1 мкФ на 50 В - танталовый что ли?

[wim]

0.1 мкФ на 50 В - танталовый что ли?

Этот керамический. А параллельно ему должен стоять конденсатор намного бОльшей емкости с "плохим" ESR - алюминиевый или танталовый.

[Herz]

А параллельно ему должен стоять конденсатор намного бОльшей емкости с "плохим" ESR - алюминиевый или танталовый.

Про "плохой", кажется, здесь не упоминается:

A low ESR aluminum or tantalum bypass capacitor

[wim]

Про "плохой", кажется, здесь не упоминается

По сравнению с ESR керамических конденсаторов он однозначно плохой.
http://www.linear.com/docs/en/application-note/an88f.pdf

[AnatolyT]

ИМХО не совсем правильно сформированы пути входных и выходных токов. Анод диода VD4 установлен на земляной проводник на пути входного тока от Cin до вывода 6 м\с, тем самым пересекаются пути токов входного и выходного контуров. Проводник питающего напряжения до вывода 7 м\с проложен под диодом, тем самым уменьшено сечение этого проводника, необходимо уменьшить и выровнять расстояния от Cin до м\с по питанию и по земле, диод VD4 следует перенести ближе к выходному контуру токов, т.е. к Cout . Здесь можно на образце вертикально диод запаять и попробовать подсоединить анод диода толстым проводом в другую точку на земляном проводнике.
Следующее, соединение от Cout до вывода FB м\с лежит на пути выходного тока между индуктивностью и выходной емкостью Cout, желательно обратную связь завести отдельным можно тонким проводником от Cout, возможно когда подключается импульсная нагрузка в виде микропроцессора нарушается работа обратной связи.

[dydykin_sv]

По сравнению с ESR керамических конденсаторов он однозначно плохой.
http://www.linear.com/docs/en/application-note/an88f.pdf

Про две керамике на входе, из того же WEBENCH. Да и серьезные схемы питания ПЛИС на модулях от Linear делал, там то же одной керамикой все обкладывалос.

Мне не понятно почему в "статике" все нормально. Без МК схема питания работает нормально. Надо попробовать МК запустить на другой, не кратной 8 МГц частоте.

ИМХО не совсем правильно сформированы пути входных и выходных токов. Анод диода VD4 установлен на земляной проводник на пути входного тока от Cin до вывода 6 м\с, тем самым пересекаются пути токов входного и выходного контуров. Проводник питающего напряжения до вывода 7 м\с проложен под диодом, тем самым уменьшено сечение этого проводника, необходимо уменьшить и выровнять расстояния от Cin до м\с по питанию и по земле, диод VD4 следует перенести ближе к выходному контуру токов, т.е. к Cout . Здесь можно на образце вертикально диод запаять и попробовать подсоединить анод диода толстым проводом в другую точку на земляном проводнике.
Следующее, соединение от Cout до вывода FB м\с лежит на пути выходного тока между индуктивностью и выходной емкостью Cout, желательно обратную связь завести отдельным можно тонким проводником от Cout, возможно когда подключается импульсная нагрузка в виде микропроцессора нарушается работа обратной связи.

А я правильно понимаю что нагрев от неполного открытия ключа? При включенном МК, подключение доп нагрузки 100 мА на 5 В приводит почти к такому же росту потребляемого тока по цепи входного питания 24В. То есть импульсник начинает рабтать как линейник.

[wim]

Мне не понятно почему в "статике" все нормально.

Посмотрите осциллографом (если он есть), сравните импульсы коммутации. Или просто замените одну керамику на тантал - тут уже были потерпевшие, которым это помогло.
Если же интересуетесь этим вопросом "теоретически", то вход стабилизированного импульсного преобразователя представляет собой устройство с отрицательным динамическим сопротивлением. А провода питания и керамический конденсатор это высокодобротный колебательный контур ... ну, Вы поняли.

[Plain]

А вот и разводка

Ясно. Она как минимум слегка не соответствует официальной, но и официальная явно не соответствует тексту того же самого паспорта "обозначенное жирными линиями на Рис.15 и Рис.19 должно быть как можно шире и короче".

Дело в том, что когда ключ включается, это означает, что он просто подключает выв.8, на котором сидит тянущий "вниз", т.е. к общему проводу, своими 500 мА дроссель, к выв.7, в результате чего кристалл, на период нарастания тока до этих же 500 мА в проводнике, соединяющем этот вывод со входным конденсатором, тупо лишается питания.

Кроме того, в том же тексте паспорта сказано, что "употребление неэкранированных дросселей требует куда посерьёзнее опыта, граничащего с шаманством".

Итого, что можно сделать на данный момент — припаять прямо на выв.6. и выв.7 керамический конденсатор 0,1 мкф.

Что же до советов увеличить входную ёмкость третьесортным конденсатором только лишь для борьбы с выбросом подачи питания, то в той же AN-88 сказано, что для этого достаточно и ограничителя, а такой компонент вообще-то и так практически обязателен.

[HardEgor]

Мне не понятно почему в "статике" все нормально. Без МК схема питания работает нормально. Надо попробовать МК запустить на другой, не кратной 8 МГц частоте.

Частота МК не критична, возможно есть другие потребители? Скорее всего разводка питания МК со всеми конденсаторами создало резонансную систему с LM2674.

А я правильно понимаю что нагрев от неполного открытия ключа? При включенном МК, подключение доп нагрузки 100 мА на 5 В приводит почти к такому же росту потребляемого тока по цепи входного питания 24В. То есть импульсник начинает рабтать как линейник.

Надо смотреть осциллографом что происходит на ключе и на выходе, я ставлю на возбуждение.

[dydykin_sv]

Что говорит осциллограф?

Осциллограф говорит страшные вещи.
На плате без контроллера, где все ОК, картина на выходе ключа как по теории: прямоугольные импульсы нужной скважности заполненные 260 КГц импульсами. Амплитуда импульсов = входному напряжению.
На плате с контроллером, где все плохо, на выходе ключа идут узкие импульсы длительностью чуть больше микросекунды и какого-то дикого размаха в отрицательную область.

[HardEgor]

Осциллограф говорит страшные вещи.

У вас где-то банальный непропай или КЗ. Или неисправная деталька.
Проверить просто - перерезать дорожку от выхода до микроконтроллера и подключить на выход стабилизатора резистивную нагрузку.
Скорее всего диод умер или неприпаян.

[dydykin_sv]

Всем спасибо за участие и советы, ошибка нашлась - это Я. Как-то так вышло, что я запаял индуктивность с поворотом на 90 градусов, то есть выводами индуктивности сделал КЗ. То есть схема работала на паразитной индуктивности, грелась, но работала! Вот так работать без ОТК.

[AnatolyT]

А мы тут теории развиваем о случайной обратной связи))