LTC1700: 3 А на выходе - это предел? Опции

[QUO-rtl]

Принес с почты посылку с готовой китайской платой повышающего преобразователя на LTC1700, для которой обещан выход 5В 4А. Вот такая штука:
http://www.ebay.com/itm/281788843631?_trks...K%3AMEBIDX%3AIT

На которую мне указали в старой теме о проблемах с данным контроллером, и якобы это решит все проблемы.
Первое, что удивило, - sub logic level транзисторы там не используются. Обычные logic level. Однако это не мешает преобразователю запускаться на нагрузку 3А при стабильном входном 3.3В, а также от 1.5В без нагрузки. Вторая странность это то что дроссель изготовлен из порошкового материала, под такой нагрузкой он сильно греется и греет остальные детали.
Транзисторы такие:
IRF7821 http://www.xilinx.com/ml410-p/datasheets/irf7821.pdf
FDS4435 https://www.fairchildsemi.com/datasheets/FD/FDS4435.pdf

Далее столкнулся с хорошо известной мне проблемой по предыдущим мучениям с макетом и соответствующей темой в профильном разделе. Когда пытаешься увеличить ток выше 3А, начинает падать выходное напряжение. Эффект не зависит от напряжения на входе. И что совершенно непонятное, от сопротивления открытого ключа. Напаял на китайскую плату полевик CSD16340Q3 со сверхнизким Rds (пришлось долго ждать посылку из США), ничего не улучшилось, только появился "звон" на верхушках пилы тока дросселя.

Всё это повторяет испытания на макете, который страшный, занимает большую площадь, но работает точно так же. Почему я не могу получить от преобразователя 5А, 10А??? Что я делаю не так? Ставил дроссель с маленькой индуктивностью и огромным запасом по току.

Есть предположение, что как только необходимо установить D>0.5, микросхему колбасит и она теряет часть своих свойств. Но это не особо что проясняет...

[bloody-wolf]

Есть глупый вопрос, а нога SYNC/MODE в каком состоянии, может в ней собака порылась?
ну и номиналы конечно проверить как по ДШ, в цепях компенсатора.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 17 2015, 19:49

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[QUO-rtl]

Нога SYNC/MODE подключена к выходному напряжению. Это означает, что при малой нанрузке активизируется пакетный режим (burst mode) в целях повышения КПД. Вот и всё...

Номиналы в цепи коррекции у китайцев тупо как в самой первой схеме из даташита. На моем макете номиналы совершенно другие (конденсатор на порядок больше, 3900pF, как в примере в даташите на странице 14), и попытки менять номиналы в этой цепи кажется вообще ни на что не влияют. Влияет конечно на переходные режимы, но у меня постоянная нагрузка.

Я заметил следующее. И на макете, и на китайской плате есть эффект - по мере нагрева компонентов напряжение на выходе начинает падать, и чтобы опять получить изначальные 4.97V, приходится уменьшать ток. Даже 3А не выдает.

[bloody-wolf]

Если коротко, то при рабочем цикле (DC) порядка 30-36% т.е. как раз при режиме 3,3VIN -> 5VOUT максимальный ток на выходе, при ключе с сопротивлением меньше 10мОм, будет порядка 3-3.5А, на 8 страничке ДШ есть картинка.
а вообще, если уж очень хочется, то попробуйте посмотеть ключи с сопротивлением не более 6мОм, индуктивность с 1,5 кратным запасом по току насыщению (т.е. порядка 6-7 А), и порядка 10-20мОм активным сопротивлением. и MODE SYNC посадите на землю.

Сообщение отредактировал Herz - Oct 20 2015, 08:37

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[QUO-rtl]

У меня есть хорошие ключики CSD16340Q3 у которых 4.3мОм по даташиту, и около 3мОм, измеренные в реальности при 5В на затворе. Ставил, не помогает.

В книгах как-то не особенно охотно затрагивается вопрос добротности дросселя, и какую величину ЭДС самоиндукции вообще можно из него получить, разомкнув ток. Интуиция говорит, что накачивая дроссель напряжением 3.3В, к примеру 100В никак не получить. И время накачки ограничено частотой преобразователя.

bloody-wolf, купить готовый дроссель с очень низким сопротивлением и индуктивностью скажем 3.3мкГн не получается. Будет ли хорошим вариантом ферритовый стержень, на который намотано несколько витков толстенной проволоки?

[agregat]

Что интересно в даташите и референс дизайнах от Linear нет ни одной платы на LTC1700 работающей на 4А

[QUO-rtl]

В материале Design Features "High Efficiency Syncronous PWM Controller Boosts 1V to 3.3V or 5V" на странице 26 есть преобразователь 3.3В->5В, 4А. http://cds.linear.com/docs/en/lt-journal/L...00_0201_Mag.pdf
Отличается лишь двумя параллельно включенными транзисторами и пониженной индуктивностью 0.68мкГн, остальное всё такое же. P-канальных тоже два, si9803, с их мизерным допустимым током одного никак не хватит. Но это же 15 лет назад было! Сейчас есть компоненты гораздо лучше! Да и преобразователь должен вообще работать без p-канальн. транзистора, только с шотткой на достаточный ток. Если не так, поправьте меня, пожалуйста.

Транзистор n-mos: ir7811 http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7811a.pdf
И транзистору минимум 15 лет. Сопротивление канала 12мОм (!) при 4.9В, и даже два параллельно гораздо хуже моих от Ti. Причем транзистор не является sub logic level. Что наводит на мысль о неработоспособности этой схемы.

Где тут собака порылась?.... Может быть это старьё куда лучше современных транзисторов работает как датчик тока? Прямо как резистор. А я не стал заказывать эти старые транзисторы, т. к. почему-то они еще и стОят в 6 раз дороже техасских.


Эта картинка говорит о том, что при сопротивлении ключа 10мОм на выходе 4А получить можно только теоретически, т. е. реально - нельзя. А для Rds<10мОм графики не нарисованы. Значит, разработчики ничего не гарантируют. Так это надо понимать?

Сообщение отредактировал QUO-rtl - Oct 18 2015, 19:50

[Ydaloj]

думаю, надо всёж прочитать датащит.
вы его не читали, судя по тому, что вы не знаете, как микросхема умудряется стартовать от 1,5В с помощью обычных, даже не саб лоджик левел транзистров.
а без этого можно часами гадать на кофейной гуще и переводить сотни нефти на эксперименты с транзисторами.

и нет никаких странностей, которые вы перечислили. всё хорошо.
и схема работоспособна. дело-то не в бобине...

Сообщение отредактировал Ydaloj - Oct 19 2015, 06:10

[artkam]

А источник питания, от которого Вы всю конструкцию питаете, в ограничение по току не уходит?

[bloody-wolf]

Эта картинка говорит о том, что при сопротивлении ключа 10мОм на выходе 4А получить можно только теоретически, т. е. реально - нельзя. А для Rds<10мОм графики не нарисованы. Значит, разработчики ничего не гарантируют. Так это надо понимать?

я думаю, что эту картинку надо понимать примерно так: Если схема работает с циклом в 10% или около того, то при ключе в 10мОм можно раскочегарить выходной ток до 4+ Ампер. но 10% РЦ, это значит, что на входе должно быть что-то большее 4В,
т.е. если рассматривать РЦ парядка 30-40%, т.е. подымать с 3,3 до 5В, то надо уже смотреть вторую кривую, т.е. ток на выходе будет порядка 3-3,5А в лучшем случае.
Повторюсь, можно конечно поиграться сопротивлениями ключей существенно ниже 10мОм, снизить индуктивность до 1 микроГенри и сопротивлением менее 10мОм, поставить принудительно режим MODE-sync в землю, но подозреваю, что это все не шибко поможет.
и кстати у линеара есть ошибка в том, что ключик на самом деле IRF7811W IRF7811W который не так уж и сильно плох, посравнению с "вашими очень хорошими ключиками CSD16340Q3", покрайней мере для работы на 530кГц

bloody-wolf, поаккуратнее с цитированием. Ещё Вам персонально напоминаю: не надо просто бездумно жать кнопку "Reply".

Сообщение отредактировал Herz - Oct 20 2015, 08:35

Причина редактирования: Избыточное цитирование

[Ydaloj]

но если в дш не указаны пределы по току (мощности), значит, их и нет.

На LM5116 в даташите рассматривается понижатель на 5В 7А.
Я делал на ней же понижатель на 12В 10А.
Потом я на ней собрал двухфазный на 12В 25А (2х12.5А)
И в конце концов, есть апноут от производителя, где две LM5116 кочегарят по 25А каждая.

Пределы ограничены энергетикой силового контура. От контроллера требуется получать информацию о происходящем в нём. Обеспечите конроллеру этот процесс - будет ваш девайс тащить хоть 100 ампер.
Чтите ДШ.

[QUO-rtl]

думаю, надо всёж прочитать датащит.
вы его не читали, судя по тому, что вы не знаете, как микросхема умудряется стартовать от 1,5В с помощью обычных, даже не саб лоджик левел транзистров.

Зря, зря думаете что не читал. Я с этой микрухой не первый месяц мучаюсь и прочитал два десятка раз. А стартует она хоть от вольта, потому что внутри есть всё необходимое. Нужен лишь внешний паразитный диод p-fet и отсутствие нагрузки. После старта ставшие ненужными внутренние цепи отключаются. Правильно я понимаю даташит?

А источник питания, от которого Вы всю конструкцию питаете, в ограничение по току не уходит?

Свинцово-кислотная батарея, линейный стабилизатор на TL431 и IRFZ44 (10 штук), зашунтированный по выходу суперконденсатором 1F для автозвука. Сделал это чудище, когда, давно уже, заметил, что сильно нагруженный выход 3.3V компьютерного БП, точнее его магнитный усилитель, входит в автоколебательный режим.

Повторюсь, можно конечно поиграться сопротивлениями ключей существенно ниже 10мОм, снизить индуктивность до 1 микроГенри и сопротивлением менее 10мОм, поставить принудительно режим MODE-sync в землю, но подозреваю, что это все не шибко поможет.

Не помогает, проверено. По картинке из даташита получается, что если на входе 4.5В, а на выходе 5, то тут и ежу ясно, что ток выдаст. А если сразу на вход 5В подать
Может быть Линеар и ошиблись насчет IR/IRF сразу в трех документах, но дело не в этом. В схеме на 4А им пришлось поставить 2 транзистора, т. к. один с дросселем 0.68мкГн и соответстсвующего тока сдохнет. Так чем же мои CSD16340Q3 плохи?

На LM5116 в даташите рассматривается понижатель на 5В 7А.

Понижатели и у меня работают прекрасно. Плюс к этому их навалом монолитных на приличные токи. Я мучаюсь с повышателем.

Приличных аналогов LTC1700 у других фирм я не нашел. В даташите печатная плата не нарисована. Но есть рекомендации по разводке, которые китайцами соблюдены. Больше я ничего не могу сделать. Наверное, разумнее всего будет взять контроллер попроще, не синхронный, с отдельным датчиком тока, и с частотой килогерц 200, не более.

Сообщение отредактировал QUO-rtl - Oct 19 2015, 23:17

[QUO-rtl]

Может быть, LT3759 подойдет взамен? Заманчиво сделать SEPIC и не мучаться с отсутствием защиты у обычного повышальника. Не подбирая транзисторы с нужным Rds, т. к. датчик тока будет отдельный. Кто-нибудь пользовался этой микрухой, какие впечатления?

[dinam]

А вы пробовали моделировать в LTspice IV? Я бы начал с этого. Если при моделировании выясниться, что с данными транзисторами, дросселем схема может выдавать больший ток, то дальше искал осциллографом отличия. А потом смотрел из-за чего могут быть эти отличия. Может плата разведена не совсем удачно или ещё что-то.

[Alexashka]

Я бы попробовал поставить параллельно второй транзистор и если макс.ток не увеличивается, значит проблема в дросселе -он просто не способен прокачивать больше тока. Нужно уменьшать индуктивность/потери дросселя.

[QUO-rtl]

А вы пробовали моделировать в LTspice IV? Я бы начал с этого. Если при моделировании выясниться, что с данными транзисторами, дросселем схема может выдавать больший ток, то дальше искал осциллографом отличия. А потом смотрел из-за чего могут быть эти отличия. Может плата разведена не совсем удачно или ещё что-то.

Не моделировал. Не умею. Что-то не получается освоить этот симулятор за час, как мне в другой теме сказали. Осциллографа, пригодного нормально смотреть 530кГц, тоже нет. Разводить и изготавливать платы мне негде. Что китайцы сделали, тем и пользуюсь. Другого не будет.
В этих условиях удобнее использовать контроллер на гораздо более низкую частоту, чтобы это работало на макете и несколько лишних миллиметров проводника не лишали микросхему работоспособности.
Надоел мне этот LTC1700. Давайте сделаем длинную паузу. Если мне позарез нужен будет преобразователь с КПД 90-95%, использую микросхему с интегрированными ключами, и без всяких цепей коррекции. Всё должно быть внутри, и желательно цифровое ядро.

Сообщение отредактировал QUO-rtl - Oct 22 2015, 06:13

[dinam]

Я тоже не за час освоил, но получил удовольствие от моделирования в этой программке. В интернете есть документация на русском языке, помогающая достаточно легко и быстро освоить LTspice IV. Использовал для моделирования микросхем LT3741 и LTC3606B. Погонял в разных режимах, подобрал транзисторы для увеличения КПД. Пару раз пообщался с поддержкой.

[QUO-rtl]

ОФФТОПИК:

dinam, разберусь я с этим симулятором, всему своё время. Этот преобразователь для меня - всего лишь хобби, поэтому торопиться некуда.
Вообще я решил осваивать симуляцию в OrCAD. Уровень сложности представляю. Но и возможности тоже. Вторая причина это то что близкому родственнику, вынужденному преподавать ТОЭ (а это чуждая для человека область), дали указание переводить все лабораторные работы из реальности на экран компьютера, и навязали всё делать в этом пакете. Но никаких материалов не дали эти гуманитарные крысы.
Cadence то я с торрентов скачал...