Импульсный пр-ль на LM2576, Катушка индуктивности на 3 А. Опции

[Politeh]

Наконец-то приступил к разработке питания под ПП.
Будет несколько DC-DC импульсных.

Входное напряжение 12В(можно варьировать). Выходных много, начиная от 1.2 до 3,3.

Одно из них: 3.3 В, 3 А. Начал выбирать катушку индуктивности по гарфикам в даташите. Индуктивность получилась 68 мкГн. Но с такой индуктивностью на 3 А что-то не нахожу на сайтах и в Питерских магазинах.

В даташите приведены марки походящих катушек, но таких фирм(Schott Corporation, Pulse Engineering, Renco Electronics Incorporated) у нас не вижу.

Что посоветуете? Уменьшать входное напряжение? Тогда катушка получается на 47 мкГн, вроде проще будет найти с подходящим током... Или где тогда искать такие катушечки?

[repairDV]

Конечно, мотать самому. Послезавтра, кстати, тоже буду помогать товарищу. Ферритовое кольцо, провод, марку не помню провода. На работе есть прибор по измерению индуктивности. Я ему сделал источник на LM2576T-12. С мощностью катушки не подрассчитал.

[Bludger]

Наконец-то приступил к разработке питания под ПП.
Будет несколько DC-DC импульсных.

Входное напряжение 12В(можно варьировать). Выходных много, начиная от 1.2 до 3,3.

Одно из них: 3.3 В, 3 А. Начал выбирать катушку индуктивности по гарфикам в даташите. Индуктивность получилась 68 мкГн. Но с такой индуктивностью на 3 А что-то не нахожу на сайтах и в Питерских магазинах.

В даташите приведены марки походящих катушек, но таких фирм(Schott Corporation, Pulse Engineering, Renco Electronics Incorporated) у нас не вижу.

Что посоветуете? Уменьшать входное напряжение? Тогда катушка получается на 47 мкГн, вроде проще будет найти с подходящим током... Или где тогда искать такие катушечки?

А че уперлись в индуктивность то?! Ну, пусть пульсации тока побольше будут, еще вопрос что выгоднее - в дросселе индуктивном на проводах терять, или току побольше гонять.. Если надо несколько штук, проще всего взять колечко из компутерного блока питания, и на нем намотать... А если серия - пусть под заказ везут то, что понравится..

[NVade]

Из доступного только B82477G - взять две по 33 мкГн вот и то, что нужно. А в принципе можно и контроллер поискать другой, с частотой повыше, там и индуктивность поменьше нужна будет.
Хотя, если 3А - это средний ток, то B82477G уже недостаточна будет.

Сообщение отредактировал NVade - Jul 3 2007, 11:57

[repairDV]

Ну, пусть пульсации тока побольше будут, еще вопрос что выгоднее - в дросселе индуктивном на проводах терять, или току побольше гонять

Ну, если ПП с процем, то это критично. Если судить по колич-ву питаний, то похоже на TMS320

[Bludger]

Ну, если ПП с процем, то это критично. Если судить по колич-ву питаний, то похоже на TMS320

В любом случае не критично. Шум зависит от лайаута, а ток в индакторе плавный. Серйные POL-конверторы вообще синхронные, у них пульсации тока не зависят от нагрузки, и могут достигать размаха чуть ли не в половину номинального тока... DS рекомендуют дроссель исходя из режима континуса - но при снижении тока в любом случае начинается режим прерывистых токов, и надо смотреть на потери - баланс между сопротивлением/размером индактора и дополнительными потерями от пульсаций тока...

[Politeh]

Да, на плате и TMS, и FPGA(Xilinx) и ещё много чего. Ну так как начёт катушек? Что, в самом деле руками мотать? А если на серию нужно? Неужели никто не решал такую проблему? Может попробовать другие стабилизаторы? Какие ещё есть идеи?

Рисковать с пульсциями тока не хотелось бы...

[Bludger]

Да, на плате и TMS, и FPGA(Xilinx) и ещё много чего. Ну так как начёт катушек? Что, в самом деле руками мотать? А если на серию нужно? Неужели никто не решал такую проблему? Может попробовать другие стабилизаторы? Какие ещё есть идеи?

Рисковать с пульсциями тока не хотелось бы...

Ну, если габариты не жмут, то вот например: http://www.ctcnov.narod.ru/drgr/tbk25.pdf

А если жмут, то чип другой Можно сделать что весь преобарзователь будет размером с LM-ку

[Politeh]

Ну, если габариты не жмут, то вот например: http://www.ctcnov.narod.ru/drgr/tbk25.pdf

А если жмут, то чип другой Можно сделать что весь преобарзователь будет размером с LM-ку

Ну это конечно большая катушечка...
Ну весь размером с LM-ку не сделаешь, но всё-таки какие чипы посоветуете?

[Slash]

Да, на плате и TMS, и FPGA(Xilinx) и ещё много чего. Ну так как начёт катушек? Что, в самом деле руками мотать? А если на серию нужно? Неужели никто не решал такую проблему? Может попробовать другие стабилизаторы? Какие ещё есть идеи?

Рисковать с пульсциями тока не хотелось бы...

Можно взять LM2676 (тоже из серии Simple Switcher). У нее частота 260кГц (против 52кГц у LM2576). И дроссель будет нужен с меньшей индуктивностью. В этом случае подойдет дроссель b82477 на 15 мкГн.
LM2676 в регулируемом варианте в TO-220 есть в Мегаэлектронике.

[Bludger]

Ну это конечно большая катушечка...
Ну весь размером с LM-ку не сделаешь, но всё-таки какие чипы посоветуете?

Не сделать, говорите... Пример: http://www.bourns.com/pdfs/MX5A-12SA.pdf
Есть и поменьше и на больший ток

А для миниатюризации необходимые условия - повыше частота (но не чрезмерно) - это снизит размеры индакторов и кондеров, и КПД повыше, позволит не морочаться с отводом тепла. Тот пример, что привел выше, построен на TPS40057, это синхронный контроллер, и внешние ключи, сборка из двух полевиков в SO-8. Индактор - 3,3uH. Выходные кондеры - керамика 1206 22uF*6.3V, 2шт., сейчас уже можно и одну поставить на 47uF... Тем более на 3А.

[slog]

Можно соединить две последовательно, и еще из последней катушки сделать дополнительный фильтр, добавив конденсаторы.

[repairDV]

Кстати, не хочу вмешиваться, но использовать импульсник для питания ядра процессора, по-моему, несколько экстравагантно. Для этой цели, по-моему, может подойти только параметрический стабилизатор. Скажем, IRU1206?

[Politeh]

Кстати, не хочу вмешиваться, но использовать импульсник для питания ядра процессора, по-моему, несколько экстравагантно. Для этой цели, по-моему, может подойти только параметрический стабилизатор. Скажем, IRU1206?

Не могли бы подробнее изложить недостатки моего варианта?

Не сделать, говорите... Пример: http://www.bourns.com/pdfs/MX5A-12SA.pdf
Есть и поменьше и на больший ток

А для миниатюризации необходимые условия - повыше частота (но не чрезмерно) - это снизит размеры индакторов и кондеров, и КПД повыше, позволит не морочаться с отводом тепла. Тот пример, что привел выше, построен на TPS40057, это синхронный контроллер, и внешние ключи, сборка из двух полевиков в SO-8. Индактор - 3,3uH. Выходные кондеры - керамика 1206 22uF*6.3V, 2шт., сейчас уже можно и одну поставить на 47uF... Тем более на 3А.

Да, хороший вариант. Извиняюсь за дилетантский вопрос, но что значит "синхронный" контроллер? В чём синхронизм? И что это даёт?
Спасибо.

Можно взять LM2676 (тоже из серии Simple Switcher). У нее частота 260кГц (против 52кГц у LM2576). И дроссель будет нужен с меньшей индуктивностью. В этом случае подойдет дроссель b82477 на 15 мкГн.
LM2676 в регулируемом варианте в TO-220 есть в Мегаэлектронике.

Благодарен за подсказку. Нашел на сайте мега-электроники эту микросхему. Так что при отсутствии ещё более лучших вариантов, её и буду использовать.

[Bludger]

Да, хороший вариант. Извиняюсь за дилетантский вопрос, но что значит "синхронный" контроллер? В чём синхронизм? И что это даёт?
Спасибо.

Это значит, что возвратный диод в понижающем преобразователе заменен на ключ, управляемый противофазно с основным. Это дает существенный выигрышь в КПД, особенно при низких выходных напряжениях. И как побочный эффект - постоянные пульсации тока в дросселе, соответственно DC не меняется от нагрузки.

[Kaligooola]

Texas Instruments есть документ slub006a.pdf DSP_PowerManagementSelGuide в нем есть рекоммендацаии на тему питания для DSP, есть похожий документ и для Xilinx и вообще по всем их преобразователям.
slub009.pdf RefDesignatorCookboook Power Management.
slvt145f.pdf PowerManagement Selection Guide - тут есть предложения и по DSP и по FPGA питанию.[attachment=12265:attachment]

Texas Instruments есть документ slub006a.pdf DSP_PowerManagementSelGuide в нем есть рекоммендацаии на тему питания для DSP, есть похожий документ и для Xilinx и вообще по всем их преобразователям.
slub009.pdf RefDesignatorCookboook Power Management.
slvt145f.pdf PowerManagement Selection Guide - тут есть предложения и по DSP и по FPGA питанию.[attachment=12265:attachment]

[mov]

Для макета на LM2576 использовал кольца из МП-140. Мотал вручную.

Но для питания FPGA и проц-ов 50 кГц м.б. мало. В идеале нужен быстрый импульсник+быстрый LDO.
либо импульсник+доп фильтр. Для быстрых микросхем хар-но импульсное потребление (скачки тока потребления за короткое время). При скачках потребления в несколько ампер провалы в питании на несколько десятков милливольт м.б. фатальными.
(Многое зависит от Ваших конкр. условий).

[Politeh]

Для макета на LM2576 использовал кольца из МП-140. Мотал вручную.

Но для питания FPGA и проц-ов 50 кГц м.б. мало. В идеале нужен быстрый импульсник+быстрый LDO.
либо импульсник+доп фильтр. Для быстрых микросхем хар-но импульсное потребление (скачки тока потребления за короткое время). При скачках потребления в несколько ампер провалы в питании на несколько десятков милливольт м.б. фатальными.
(Многое зависит от Ваших конкр. условий).

В примерах к TMS есть и линейные и импульсные. Правда импульсные там с частотой около 1-ого МГц.
В общем я так понял, что LM2676 будет грубоватой для питания такой платы. Скорее всего нужно именно что говорил товарищ о синхронном контроллере, ну и желательно с выходными транзисторами внутри.

Вообщем всем спасибо! Вводный обзор получил, ещё немножко помучаюсь с литературой и попытаюсь выбрать чего-нибудь подходящее, вроде Micrel тоже неплохие микросхемы делает...

[yuri_d]

Да, на плате и TMS, и FPGA(Xilinx) и ещё много чего. Ну так как начёт катушек? Что, в самом деле руками мотать? А если на серию нужно? Неужели никто не решал такую проблему? Может попробовать другие стабилизаторы? Какие ещё есть идеи?

Рисковать с пульсциями тока не хотелось бы...

Можно заказать аналог в Великом Новгороде. Они просят прислать datasheet или ссылку на прототип. У нас была серия в несколько сот штук. В результате катушка была чуть больше в диаметре, но они сразу предупредили об этом и мы согласились.

[Politeh]

Ещё такой вопрос. Вообщем пошёл по пути наименьшего сопротивления и посмотрел, что рекомендуют не сайте TI.

Нашел некоторые микросхемы и модули в мега-электронике, например: TPS54350PWP и PTH08080W. Вообщем модуль построен на самой ТPS54350PWP.
Микросхема стоит 153 р., а модуль 317 р. Поэтому мне кажется, что вместе с работой и доп. компонентами цена собственного модуля ниже не будет и есть смысл купить готовый модуль.
Но у меня не плате 7 питаний: 5 цифровых и 2 аналоговых.
Вообщем всё питание обойдется порядка 50$! Насколько я понимаю дороговато получается.
Кому сколько обходится питание? Слышал у людей выходит порядка 10$ на всё!
Конесно цены на поставку оптом у производителя ПП будут меньше, но всё равно не настолько, чтобы уменьшить в несколько раз...

В моём варианте я беру отдельный преобразователь на каждое питание. Может более дешёвый способ это ветвить от одного преобразователя на несколько питаний с помощью ОУ, транзисторов и т.д.?

[AleksBa]

Ещё такой вопрос. Вообщем пошёл по пути наименьшего сопротивления и посмотрел, что рекомендуют не сайте TI.

Нашел некоторые микросхемы и модули в мега-электронике, например: TPS54350PWP и PTH08080W. Вообщем модуль построен на самой ТPS54350PWP.
Микросхема стоит 153 р., а модуль 317 р. Поэтому мне кажется, что вместе с работой и доп. компонентами цена собственного модуля ниже не будет и есть смысл купить готовый модуль.
Но у меня не плате 7 питаний: 5 цифровых и 2 аналоговых.
Вообщем всё питание обойдется порядка 50$! Насколько я понимаю дороговато получается.
Кому сколько обходится питание? Слышал у людей выходит порядка 10$ на всё!
Конесно цены на поставку оптом у производителя ПП будут меньше, но всё равно не настолько, чтобы уменьшить в несколько раз...

В моём варианте я беру отдельный преобразователь на каждое питание. Может более дешёвый способ это ветвить от одного преобразователя на несколько питаний с помощью ОУ, транзисторов и т.д.?

А какие питающие нужны и токи? Если 7 питаний, то ИМХО дешевле от одного многовыводного трансформатора все питать. Или ветвить. Параметры пит. напряжений какие?

[Politeh]

А какие питающие нужны и токи? Если 7 питаний, то ИМХО дешевле от одного многовыводного трансформатора все питать. Или ветвить. Параметры пит. напряжений какие?

Для четырёх питаний нужны порядка 2-ух ампер на каждое питание.
На пятый источник(+3.3 В) ставлю 6 ампер и от него два линейных в одном корпусе. На 3.3 В нужно порядка 3А... Вот так вот...

[AleksBa]

Для четырёх питаний нужны порядка 2-ух ампер на каждое питание.
На пятый источник(+3.3 В) ставлю 6 ампер и от него два линейных в одном корпусе. На 3.3 В нужно порядка 3А... Вот так вот...

Попробуйте ответить в виде таблицы - где на строках (сверху вниз) условно номера каждого канала, а в столбцах соответствено ТОК и НАПРЯЖЕНИЕ для каждого канала. К примеру:
1. 3.3в 10А
2. 12в 25А
3. ..... и т.д.

Как бы если нужна помощь, то и вопрос для этого нужно так написать чтобы другим понятно было.

[Politeh]

Попробуйте ответить в виде таблицы - где на строках (сверху вниз) условно номера каждого канала, а в столбцах соответствено ТОК и НАПРЯЖЕНИЕ для каждого канала. К примеру:
1. 3.3в 10А
2. 12в 25А
3. ..... и т.д.

Как бы если нужна помощь, то и вопрос для этого нужно так написать чтобы другим понятно было.

Извиняюсь за неясность. Вот предоставляю в виде таблицы, как вы просили:

1. 3.3 В - 6 А(импульсное).
2. 2.5 В - 2.25 А(импульсное)
3. 1.8 В - 2.25 А(импульсное)
4. 1.4 В - 2.25 А(импульсное)
5. 6 В - 2,25 А (импульсное).

Ещё нужно получить 2 линейных 3.3 и 1.8 В.

[AleksBa]

Извиняюсь за неясность. Вот предоставляю в виде таблицы, как вы просили:

1. 3.3 В - 6 А(импульсное).
2. 2.5 В - 2.25 А(импульсное)
3. 1.8 В - 2.25 А(импульсное)
4. 1.4 В - 2.25 А(импульсное)
5. 6 В - 2,25 А (импульсное).

Ещё нужно получить 2 линейных 3.3 и 1.8 В.

Нехило... надо подумать, но сначала нужен ответ - а какие макс. допуски в % для каждого канала? (Как понять слово "импульсное" в скобках?)

[Politeh]

Нехило... надо подумать, но сначала нужен ответ - а какие макс. допуски в % для каждого канала? (Как понять слово "импульсное" в скобках?)

На самом деле везде конечно взято с запасом, но пусть лучше с запасом, чем потом страдать...
"Импульсное" - имеется в виду, что должен использаваться импульсный стабилизатор, ну а от него уже кто как может...

Для аналоговых составлящих естественно линейные стабилизаторы..

[AleksBa]

На самом деле везде конечно взято с запасом, но пусть лучше с запасом, чем потом страдать...
"Импульсное" - имеется в виду, что должен использаваться импульсный стабилизатор, ну а от него уже кто как может...

Для аналоговых составлящих естественно линейные стабилизаторы..

Допуски в % - это значит скажем у Вас по выходу 3.3 в разрешен допуск скажем в 10%, то тогда отклонения выходного напряжения в пределах 3.0 - 3.6 вольт допустимы для питаемого устройства, а выход за пределы этого диапазона уже запрещен. (Чтобы выяснить такие элементарные вещи наверно понадобится еще два-три дня, но как-то это уже Ваши проблемы и Вам это нужно).
А конкретно здесь можно попробывать собрать на одном трансформаторе со всеми нужными выходами (сразу на шесть выходов). Тогда возьмите в качестве ШИМ-контроллера скажем: NJM2368 для управления ключом на биполярном транзисторе BTD1805 и рассчитывайте и собирайте свой источник. Но можно попробывать и ветвить и скажем получить 6 вольт 6 А и 3 вольт 6А и из 6 вольт получить 2.5 ,1.8 , 1.4 вольт.

[Politeh]

Допуски в % - это значит скажем у Вас по выходу 3.3 в разрешен допуск скажем в 10%, то тогда отклонения выходного напряжения в пределах 3.0 - 3.6 вольт допустимы для питаемого устройства, а выход за пределы этого диапазона уже запрещен. (Чтобы выяснить такие элементарные вещи наверно понадобится еще два-три дня, но как-то это уже Ваши проблемы и Вам это нужно).
А конкретно здесь можно попробывать собрать на одном трансформаторе со всеми нужными выходами (сразу на шесть выходов). Тогда возьмите в качестве ШИМ-контроллера скажем: NJM2368 для управления ключом на биполярном транзисторе BTD1805 и рассчитывайте и собирайте свой источник. Но можно попробывать и ветвить и скажем получить 6 вольт 6 А и 3 вольт 6А и из 6 вольт получить 2.5 ,1.8 , 1.4 вольт.

Я думаю, что с трансформаторами лучше не связываться в данном случае, так как это сложно и требует долгой подстройки, да и габариты на ПП не позволяют этого делать, на современных платах что-то не видно трансформаторов, а мне питание нужно расположить на этой же самой плате. Вообщем то что можно ветвить это понятно, но цена получается не малая. Ладно, буду искать преобразователи дешевле, чем у ТI.

[Elresearch]

присмотритесь к тайваньцам.
например http://www.richtek.com/www/Docs/DS8101A-01P.pdf
правда нужны внешние N-MOSFET.

или http://www.semtech.com/products/Power%20Ma...0Combos)/SC2463
там вообще Quad-Output

также на большие токи http://www.enpirion.com/products.asp#EN5365Q

[AleksBa]

Я думаю, что с трансформаторами лучше не связываться в данном случае, так как это сложно и требует долгой подстройки, да и габариты на ПП не позволяют этого делать, на современных платах что-то не видно трансформаторов, а мне питание нужно расположить на этой же самой плате. Вообщем то что можно ветвить это понятно, но цена получается не малая. Ладно, буду искать преобразователи дешевле, чем у ТI.

Насчет габаритов не совсем верно к примеру недавно разбирал портативный с экраном ЖКИ в 8" DVD-проигрыватель так там стоял преобразователь на NJM2368E и миниатюрном трансформаторе для получения множества питающих от +12в (+5в, -12в, +13в, +17в) и токах в районе сотен миллиаипер у каждого из питающих. Эта м/с может работать на сравнительно высокой частоте и поэтому меньше трансформатор будет. А посмотрите в компьютерный БП - там мощность начиная с 250 Вт и габариты трансформатора обратите внимание какие и это при том что частота работы там намного ниже. Можно попробывать и здесь просто какой из каналов будет жестко стабильным (т.к. по нему обратная связь будет). Еще посмотрите как в компьютерных БП сделано - применяют специальный многообмоточный дроссель на выходе для еще лучшей стабилизации всех каналов. Хотя у Вас ИМХО это не потребуется (если с допусками разберетесь). Для эксперимента и если нужна минимальная стоимость питающей системы стоит с трансформатором поэксперементировать, но опять же мотать придеться.

[Politeh]

присмотритесь к тайваньцам.
например http://www.richtek.com/www/Docs/DS8101A-01P.pdf
правда нужны внешние N-MOSFET.

или http://www.semtech.com/products/Power%20Ma...0Combos)/SC2463
там вообще Quad-Output

также на большие токи http://www.enpirion.com/products.asp#EN5365Q

Спасибо. Уже посмотрел. Микросхемы хорошие, правда достать их ещё нужно.