помогите грамотно приготовить LTC3813, step-up с комплексной нагрузкой типа УМЗЧ Опции

[Electrovoicer]

входное 10-14В, выходное 45В, средний номинальный ток 5А, на пиках потребления до 10А (кратковременно)
надо сделать модель в микрокапе и соптимизировать коррекцию для получения быстрейшего отклика при работе на комплексную нагрузку. возня с LTSpice и их прилагаемой моделью степапа показала, что не все так просто. много опыта в подобном моделировании не имею, поэтому обращаюсь за помощью - хочется сделать быстро, времени долго копаться с этим блоком нет

сейчас есть схема, ключи, индуктор и конденсаторы выбраны; готовится ПП. если кто готов за небольшое/разумное вознаграждение грамотно это сделать - велкам.
информация для "пристрелки":
контроллер LTC3813
ключ основной и выпрямителя - IXTA170N075T2
индуктор - IHLP6767GZER4R7M01
входные конденсаторы - 3 х Nichicon LF 470uF 16V
выходные конденсаторы - 2 х AVX FFB 47uF 100V

[pokos]

...надо сделать модель в микрокапе и соптимизировать коррекцию для получения быстрейшего отклика при работе на комплексную нагрузку.

Думается, никчемушно это вообще. 22мФ на выход - и не надо никаких мегабыстрых ОС. И звук получше будет полюбэ.

[Electrovoicer]

Думается, никчемушно это вообще. 22мФ на выход - и не надо никаких мегабыстрых ОС. И звук получше будет полюбэ.

у меня свое видение в данном случае. мне надо так. версия 22мф на выход - тупиковый путь "в лоб". если что есть сказать по теме - пишите пожалуйста

[Burner]

[censored].. Пиковый ток ключа ампер 60 и более. Отпишитесь, пожалуйста, если получится.

Сообщение отредактировал rezident - Mar 24 2010, 23:23

Причина редактирования: Нарушение п.2.1б Правил форума.

[Electrovoicer]

[censored].. Пиковый ток ключа ампер 60 и более. Отпишитесь, пожалуйста, если получится.

да ну, всего около 30А
в принципе решение нашел кой-какое для первого запуска, буду на днях плату заказывать - сейчас вылизываю полигоны на предмет наименьших паразитных контуров

[IVX]

[censored].. Пиковый ток ключа ампер 60 и более. Отпишитесь, пожалуйста, если получится.

60А, в чём проблема, у него там мп41 что-ли??

[тау]

60А, в чём проблема, у него там мп41 что-ли??

у него IHLP6767GZER4R7M01 может после 40А насыщаться , на пиках потребления.

[IVX]

у него IHLP6767GZER4R7M01 может после 40А насыщаться , на пиках потребления.

ооох - индуктор да, слабоват, а ключу 60А не проблема.

[Electrovoicer]

пока ограничился выходной напругой 40В. соответственно, ток индуктора ограничил 35А
попереписывавшись с Linear, получил от них полезный тул, странно, что на сайте они это не выкладывают. тул сразу сократил время прикидок
 LTC3813family_Apr08_1_.rar ( 618.11 килобайт ) Кол-во скачиваний: 19362

[IVX]

слушайте, а чего вас потянуло на экзотику-то, чем 3843 недоставляет? Мосфет, опять же, экзотичен до нельзя, особенно для раши - efind на складах ни у кого не видит, хотя есть IRF1405ZS-7P за $1 в терре 4.9мОм (мах) и впятеро(!) меньшим Qrr, Qg только в 1.2 раза выше.

Сообщение отредактировал IVX - Mar 25 2010, 13:40

[Electrovoicer]

слушайте, а чего вас потянуло на экзотику-то, чем 3843 недоставляет?

давайте доделаю и покажу что вышло
за последний год, особенно после возни с хайпексами и разработке 12В БП под них, сформировалась некое личное понимание того, что нужно, чтоб Д-класс заиграл музыку, причем в полную полосу, а не на НЧ только. и каким именно должен быть д-класс. разумеется, речь о таких ньюансах в звучании, котрые 99.9% пользователей не интересны.
вот и придумался такой модуль, в нем два канала вышеописанных степ-апов и два канала мостовых унч в д-классе на 250ватт, которым нужно стабилизированное однополярное питание (я теперь уверен, что д-классу нужно очень чистое питание, больше чем хорошему линейному усилителю мощности). отсюда выбрался шим-контроллер, который позволяет получить довольно изящное, на мой взгляд, решение. усилители и бп, что немаловажно, засинхронизированы между собой - поставил маленькую альтерку туда, она занимается синхронизацией и диагностикой перегруза/перегрева/т.д.
хайпексы оказались хороши, весьма хороши. но им тоже нужно чистое питание и низкий выходной импеданс бп. а это подразумевает стабилизированный иип, который с хайпексом незасинхронизировать, потому как интерференция пролезает. а нестабилизированный пушпулл не позволяет раскрыть полностью потенциал хайпексов, что многократно подтвердилось тестами

слушайте, а чего вас потянуло на экзотику-то, чем 3843 недоставляет? Мосфет, опять же, экзотичен до нельзя, особенно для раши - efind на складах ни у кого не видит, хотя есть IRF1405ZS-7P за $1 в терре 4.9мОм (мах) и впятеро(!) меньшим Qrr, Qg только в 1.2 раза выше.

я в моузерах/диджикеях закупаюсь, не в Раше. там выбор чуть больше. кстати, в столе лежат еще такие - межнациональный выпрямитель imho покуривает в сторонке

[IVX]

ну, раз пошла такая пианка, то вынужден признать - инфинеон рулит IPB031NE7N3, хотя и irfs3107 тяжеловат, но сносен, я уже не говорю про 55в мосфеты, которых вам заглаза. IR по моему сделает последнюю в их истории глупость, если не поменяет волюнтаристский менеджмент - всё что у них есть стоящего, предлагается почти исключительно в директфет кейсе, который им всенепременно хочется навязать индустрии, но тот же поверпак уже намного популярнее, появившись позже, он предлагает больший токовый рейтинг и ниже Rth, при тех же размерах, я был удивлён, обнаружив в прошлом году поверпаки даже у IR.

[Microwatt]

и каким именно должен быть д-класс. разумеется, речь о таких ньюансах в звучании, котрые 99.9% пользователей не интересны.

Мм...м так тогда сайт нужон для тонких ценителей. 250 ватт -солидно
Тут 99.9% тонкости звучания попсы что на страдивари, что на 3-мм фанере не улавливают уже после 5 ватт.

[Electrovoicer]

ну, раз пошла такая пианка, то вынужден признать - инфинеон рулит IPB031NE7N3, хотя и irfs3107 тяжеловат, но сносен, я уже не говорю про 55в мосфеты, которых вам заглаза. IR по моему сделает последнюю в их истории глупость, если не поменяет волюнтаристский менеджмент - всё что у них есть стоящего, предлагается почти исключительно в директфет кейсе, который им всенепременно хочется навязать индустрии, но тот же поверпак уже намного популярнее, появившись позже, он предлагает больший токовый рейтинг и ниже Rth, при тех же размерах, я был удивлён, обнаружив в прошлом году поверпаки даже у IR.

мне как-то не по себе ставить в девайс, где может быть 50в, 55в-й полевик...
у инфинеона, мне кажется, Qgs сведет на нет меньшее Rds... поправьте, если не прав.. я в смысле потерь

Мм...м так тогда сайт нужон для тонких ценителей. 250 ватт -солидно
Тут 99.9% тонкости звучания попсы что на страдивари, что на 3-мм фанере не улавливают уже после 5 ватт.

у высококачественных музыкальных записей весьма большой динамический диапазон, и, главное, - большой пик-фактор. никто ведь не собирается слушать "колбасу" в мр3 в клиппинге на таком мощном усилителе, хотя такие любители есть, есть почитайте серию статей "Механика эмоций" моего хорошего знакомого Вадима Карельского про динамические головки - этот усилитель планируется использовать с его динамиками. одним словом, мощность фактически не нужна - нужно большое напряжение

[IVX]

Electrovoicer, Qg то тут причём? Ну задержка до переключения больше при том же гейт резе, причём соотношение 32/27, шутите что-ли? Другое дело миллер 18/26, то есть инфинеон переключится заметно быстрее, впрочем, вам это надо-ли вообще? Быстрое переключение = больше вч шума, лучше частоту переключения снизить и не гнать в 10нс фронты, кпд выше + шум меньше. Кстати, на счёт шума, Qrr тоже в 3 раза у инфинеона меньше, а у вас синхронный бак, параллельная шоттка поможет 100% только если конструктивно будет обеспечен гораздо более короткий путь тока через неё и прямое напряжение во всём диапазоне токов на неё должно быть ниже чем на бодидиоде мосфета, иначе это полумера и хардсфитчинг через бодидиод со всеми вытекающими.

[Electrovoicer]

платку добил, завтра закажу. посмотрим, что выйдет...
160х100мм, фольга 100мкм, петли как мог убрал - в основном толщиной платы только определяются.

[IVX]

гмгм, если не 2 сторонний монтаж SMD и не многослойная рсв с глухими виа, то 100% неудачно.. контур возвратного тока никчему велик. Кстати, зачем вам два буста?

[Electrovoicer]

гмгм, если не 2 сторонний монтаж SMD и не многослойная рсв с глухими виа, то 100% неудачно.. контур возвратного тока никчему велик. Кстати, зачем вам два буста?

на каждый канал по своему бусту.
многослойку хотел, но резонит на скорую руку не делает многослоек с толстой медью. так что пока на пробу и так сойдет. 2 слоя и медь 100мкм. по крайней мере, будут понятны основные параметры. да и потом, это ж я за свои кровные делаю =) а многослойка с толстой медью и глухими переходными (зачем они здесь, кстати, по вашему?) денег стоит и делается не три дня

[IVX]

да не нужна здесь 4х слойка с глухими, конечно, просто я не вижу многочисленные виа для возврата на GND и керамику декаплинга, вот и допустил, что вы сделали нечто вычурное с двухсторонним монтажом, если нет, то 100% плохо. В вашем случае 2оуз меди заглаза.

Сообщение отредактировал IVX - Mar 30 2010, 05:43

[Electrovoicer]

вот герберы, если не лень гляньте
 gerber_5630_v1.0a.rar ( 80.64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 99

[IVX]

только хотел добавить про углы полигонов - поправлены, но не везде. Эээй, так там огромные плёночники что-ли ан вторичном?? Караул, фтопку их.. Надо на первичном тоже керамику толстую добавить.

Сообщение отредактировал IVX - Mar 30 2010, 06:16

[Electrovoicer]

только хотел добавить про углы полигонов - поправлены, но не везде. Эээй, так там огромные плёночники что-ли ан вторичном?? Караул, фтопку их.. Надо на первичном тоже керамику толстую добавить.

на эти пленочники вся надежда, так сказать... в первом посте на них ссылку давал. esr у них 2мОма и подходящий допустимый ток пульсаций. imho керамика проигрывает. . хотя, не скрою, вызывает сомнения конечный результат, учитывая их размер. непосредственно у потребителя, правда, поставил 4 х 2.2мкф х 100в 1210

на первичном стоят полимеры уже проверенные в таких случаях... да и не такой большой ток пульсаций в первичной цепи у буста...

[Electrovoicer]

Продолжим.
Собрал плату и сначала получился радиокружок с дымом и пламенем - забыл соединить сток нижнего ключа и питание драйвера синхронного ключа. глаз был замылен, спасибо товарщу SM-у, что сразу заметил очепятку.

Принципиально преобразователь работает, КПД при номинальной нагрузке показал около 95%.
Ну а дальше проблемы.
что делать со звоном, я пока не знаю. выброс в выходной цепи около 10В р-р, экспоненциально затухающий, частота наполнения около 70-100МГц. снимал активным дифференциальным щупом, так что большой ошибки быть не может.
прикинул индуктивность петли, образованной двумя заливками на плате и выходными пленочными конденсаторами. при толщине платы 1.5мм получается грубо говоря 100-300 нГн, что согласуется с расчетами выходных пульсаций, дающими 5-10В пульсаций при таком ESL. т.е. мне фактически не воспользоваться тем, что у пленочников собственная ESL заявлена в районе 15нгн. если б удалось выйти на 15-25нгн, то результат меня бы устроил. но как?
как тут быть? пока видятся пути только делать многослойную плату, чтоб сократить площадь петли (например, толщина диэлектрика между заливками станет не 1.5мм, а 0.2-0.3), и усеивать петлю по всей длине до места подсоединения к пленочникам большим количеством "керамики", сшивая ею заливку. мне сложно оценить эффективность подобных мер, а каждый шаг, как вы понимаете, влетает в копеечку
SM, наверное, прав, что делать по такой топологии на такой коэффициент умножения напряжения и при таких токах не правильно. но уж слишком прельщает технологичность - готовый покупной индуктор (нет кастомизированных моточных изделий), синхронизация, компактность (по сравнению с пушпулом), ограничение тока ключа, всякие дополнительные фичи вроде POWERGOOD выхода, малый ток пульсаций во входной цепи.
так что вопрос: реально довести до ума такую конструкцию?

вот так выглядит усилительная часть, фото самих бустов под рукой сейчас нет - они в левой части платы сверху и снизу. на этой плате не собраны

[Electrovoicer]

елки-палки, неужто никто ничего не скажет по делу?

[Microwatt]

елки-палки, неужто никто ничего не скажет по делу?

Похоже, по делу и нечего.
LTC3813 -не знаю, что может быть лучше для такого бустерного источника и все остальное тоже...
Работа проделана большая. Сделано красиво.
Производит впечатление отличной мухобойки с гидроусилителем и лазерным прицелом.
Супер!

[Electrovoicer]

Похоже, по делу и нечего.
LTC3813 -не знаю, что может быть лучше для такого бустерного источника и все остальное тоже...
Работа проделана большая. Сделано красиво.
Производит впечатление отличной мухобойки с гидроусилителем и лазерным прицелом.
Супер!

спасиб, я теперь знаю, что это получилось
проблема в том, что боязно попадать на деньги для следующей итерации, не понимая до конца, как улучшить то, что есть
всплакнул даже и подумал о пушпуле (IVX икнул наверное). тем более, удалось раздобыть нормальный технологичный литцендрат Rupalit Profile

[Microwatt]

Ну, тонкие ценители ценят то, что рядовому глазу и вовсе незаметно.
Мне показалось, что можно было бы решение попроще и подешевле поискать. Хотя, если это единственный экземпляр ручной работы, для себя, то тут, как любимое дитя - ничего не жалко...
В самом начале я обратил внимание на требования к динамике. Вроде бы, вся динамика достигается усилителем класса D...
Зачем такая прыть в источнике- не совсем ясно. Ну, будут перерегулирования на полвольта .. разве так критично?

[Electrovoicer]

к динамике да... просто мои некоторые исследования показали необходимость очень хорошего питания для д-класса, тогда он "раскрывается". что, в частности, объясняется низким PSRR у любого д-класса..
сравнивали в том числе модули д-класса голландской конторы hypex при питании от чумового сетевого блока с большой батареей капасисторов и при питании от батареи аккуммуляторов... ну вот вышло сильно лучше от аккуммуляторов. разница была в пульсациях на рейлах - у аккумов выходное сопротивление всяко ниже. соответственно, захотелось сделать быстрый ибп с низким выходным импедансом в широком диапазоне частот. ну а там по цепочке - нужна синхронизация, нужно поцикловое ограничение тока и т.д.