Низковольтный источник питания на LT3751 Опции

[Enceladi]

Доброго времени суток.

Делаю источник питания на +6В и +18В с использованием преобразователя LT3751 и трансформатора HA3994-AL:

http://www.analog.com/media/en/technical-d...eets/LT3751.pdf
https://www.coilcraft.com/pdfs/ha3994.pdf

Собственно в даташите на LT3751 на странице 30 есть пример схемы (схему приложил). Ее я и использовал, практически без изменений, за исключением того что изменил резостор R9 в цепи обратной связи на 392 Ома, что должно дать напряжение на выходе в 6В вместо 5В. Питание Vcc = +10В, через линейный стабилизатор от +20V_TR1. Две оставшиеся выходные обмотки трансформатора я включил паралельно с целью увеличить выходную мощность по линии +18В.

Вроде все должно быть замечательно, однако по какой-то причине источник не работает. Без нагрузки (за исключением обратной связи) источник при подаче высокого уровня на вход CHARGE происходит накачка до уровня ~4-5В и затем источник питания отключается. При этом сигнал nFAULT высокий а nDONE низкий. Вроде как это нормальный режим работы но при этом на выходе источника 0В. При подключении тяжелой нагрузки в 3 Ома к выходу источник питания не прекращает работу, но при этом напряжение на выходе около 4.4 В и источник потребляет порядка 21 Вт от истичника, что явно много. Я думал, что возможно проблема в паралельном соединении двух оставшихся вторичных обмоток, но в итоге я их полностью отключил. Т.е в текущем варианте работает только выход +6В. Однако проблема осталась.

Принимая во внимание то что посути я использовал референсный дизайн, я в замешательстве. Я понимаю если бы источник просто не мог раскачаться на необходимую мощность, но в данном случае он не включается без подключения нагрузки вообще. При этом неотключаемая нагрузка в виде цепи обратной связи (порядка 500 Ом) остается всегда подключенной. Если кто-нибудь сталкивался с подобной проблемой, или же у вас есть идеи с чем это может быть связано, поделитесь пожалуйста. Благодарю!

Коррекция: на схеме есть неточность, выпрямительные диоды D1,D2 заменены на более мощные (US1M расчитаны на 1А).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Enceladi]

UPD:

Итак все потихоньку проясняется. Действительно проблема в слишком большом напряжении из-за чего микросхема выключается. Напряжение превышает заданое значение из-за индуктивного выброса из трансформатора. Собрал два разных снаббера - посильнее и полайтовее в плане эффективности подавления выброса. Вначале поставил RCD снаббер (https://realstrannik.com/forum/attachment/594 рис 13.11) с большим сопротивлением резистора. Схема заработала, хотя и нестабильно - присутствуют достаточно сильные осцилляции выходного напряжения. Ко всему прочему схема запускается при питании до 18В, при питании от большего напряжения схема не заводится. Также схема не заводится при подключении полной нагрузки (резистор 3 Ома).

Далее я поставил RC снаббер (http://moemesto.ru/v000va/file/13345607/atx-power-supply-schematic-250w1.jpg) с малым сопротивлением резистора. В итоге схема не запускается вхолостую, но при подключении полной нагрузки включается и работает. Из имеющихся данных сделал вывод, что проблема в индуктивном выбросе который необходимо погасить. Планирую поставить супрессор вместо снаббера ибо мощность небольшая, схема позволяет. Сразу вопрос: если напряжение питания 10-24 В, напряжение на выходе 6 В (ток 2 А) или 18 В (ток 1.5 А) и микросхема отключается при превышении значения в 24 В, на какое напряжение стоит выбрать супрессор? Планирую использовать серию P6KE, вопрос в том на какое напряжение.

PS
Обычно проектировал boost и buck конвертеры, это мой первый flyback. Думаю основная проблема из-за изначального косяка который допустил в схемотехнике - перепутал направление намотки первичной обмотки. Из-за этого пришлось кидать навесом провода, что полагаю крайне негативным образом сказалось на индуктивных выбросах из трансформатора. Посыпаю голову пеплом.

Однако к микросхеме у меня тоже есть небольшие притензии. Из-за повышеной умности микросхемы очень сложно отследить ошибку. Более простые конвертеры продолжают работать, пусть и нестабильно, пусть и с опасностью повредить транзистор, но работают. Эта же микросхема отрубается из-за чего отладка схемы становится затруднительной - отключение происходит не на первых импульсах а ближе к полной накачке. Трудно увидеть это на осциллографе. Конечно можно было бы убрать отключение по перенапряжению, но это уже кручение двух ручек сразу. Также по какойто причине микросхема не всегда опускает вывод nFAIL в низкий уровень, хотя должна. Это странно.

[HardEgor]

Однако к микросхеме у меня тоже есть небольшие притензии.

какие претензии? Не надо было использовать такую крутую микросхему, почему не взять банальную UC3485(6, 7, 8) ?
А сейчас вам придется разбираться со всеми её фичами и прибабахами.

U Сразу вопрос: если напряжение питания 10-24 В, напряжение на выходе 6 В (ток 2 А) или 18 В (ток 1.5 А) и микросхема отключается при превышении значения в 24 В, на какое напряжение стоит выбрать супрессор? Планирую использовать серию P6KE, вопрос в том на какое напряжение.

На напряжение до отключения, т.е. 22В, но вы учтите, что у TVS есть nominal voltage and clamping voltage.

[Enceladi]

какие претензии? Не надо было использовать такую крутую микросхему, почему не взять банальную UC3485(6, 7, 8) ?
А сейчас вам придется разбираться со всеми её фичами и прибабахами.


На напряжение до отключения, т.е. 22В, но вы учтите, что у TVS есть nominal voltage and clamping voltage.

Претензии в основном касательно того, что она не всегда сбрасывает вывод nFAULT в ноль, это значительно затруднило поиск причины. Но я с Вами согласен, я сам виноват в своем выборе.

Благодарю за рекомендацию, на всякий случай возьму пару номиналов скажем на 22В и на 28В, попробую оба. Планирую использовать связку быстрого диода US1M и сдвоеный TVS диод SMAJ28CA, оба в корпусе SMA. Источник питания <50 Вт, думаю должны выдержать и даже не греться. Небольшой вопрос: где лучше ставить защитную схему, поближе к трансформатору или же транзистору? Видел оба варианта разводки в интернете, но четких рекомендаций не нашел.

PS
Стоит ли добавлять RC снаббер на выходном выпрямительном диоде, или же на данной мощности это не столь важно?

Сообщение отредактировал Enceladi - Sep 4 2018, 09:49

[HardEgor]

Благодарю за рекомендацию, на всякий случай возьму пару номиналов скажем на 22В и на 28В, попробую оба. Планирую использовать связку быстрого диода US1M и сдвоеный TVS диод SMAJ28CA, оба в корпусе SMA. Источник питания <50 Вт, думаю должны выдержать и даже не греться. Небольшой вопрос: где лучше ставить защитную схему, поближе к трансформатору или же транзистору? Видел оба варианта разводки в интернете, но четких рекомендаций не нашел.

Зачем диод, CA это bi-directional TVS, тогда уж просто SMAJ28A и диод. Я бы взял SMAJ20CA, у него 22.2-24.5 вольта при 1 мА.
Ставить туда где формируются вольты - на трансформатор, он же пытается удержать ток, а для этого увеличивает напряжение.

Если срабатывает компаратор, так может лучше просто делитель ему на вход поставить?

Стоит ли добавлять RC снаббер на выходном выпрямительном диоде, или же на данной мощности это не столь важно?

Зачем? Что вы хотите получить от снаббера?

[Enceladi]

Если срабатывает компаратор, так может лучше просто делитель ему на вход поставить?

Можно, наверное, на всякий случай, если не спасет супрессор. Спасибо за рекомендацию.

Зачем? Что вы хотите получить от снаббера?

Чтобы уменьшить "звон" на выпрямительном диоде (https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-6093.pdf, стр 11). Скорее тут уже перестраховываюсь.

Кстати, на всякий случай чтобы не совершить опять ошибку, у трансформатора 2 выходные обмотки на 15В (https://www.coilcraft.com/pdfs/ha3994.pdf). Если мне нужны только положительные 15В, могу ли я соединить выходные обмотки в парралель (выводы 6+8 и 7+5) дабы увеличить выходной ток? Благодарю!

[Plain]

могу ли я

Таблицу на стр.30 паспорта ещё раз прочтите, и сноску под ней тоже.