Фильтрация шума от DC/DC, меньше 100мкВ пик-то-пик при 20...30мА Опции

[Rockstein]

Уважаемое сообщество, стоит задача понизить шум от DC/DC, в данный момент TMA2515D фирмы TracoPower http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/50/314726_DS.pdf. Необходимо запитать аналоговую схему усилителя и хотелось бы получить максимально чистое питание от DC/DC. Нагрузка около 20мА, максимум 30.

Пока склоняюсь к стандартной схеме, описанной например тут http://www.interpoint.com/product_document...utput_Noise.pdf
Тоесть на входе в конвертер поставить чоке и емкости, на выходе тоже трехкатушечный чоке, емкости плюс LC-фильтр. Потом думаю стабилизировать до +/-12В на 78(9)12. Может кто-нибудь поделится опытом в выборе чоке и подборе правильных емкостей. На многие детали нет данных по еср. Посоветуйте чоке от мураты например или от wuerthelektronik. Какой стабилизатор лучше взять? А может рабочую схемку кто даст? Еще информация, в даташите стоит частота переключения 100кГц +/-30%, но при холостом ходе меряю все 190кГц(+90%). Что бы это значило?

Еще вопрос, при питании операционников ставлю RC из 10 ом и 100нф керамики прямо под каждой ногой питания. Слышал, что можно брать феритовые биды вместо сопротивления. Если питание будет чистым, то стоит ли заменять сопротивления на биды или может вообще один конденсатор оставить.

Буду очень благодарен за вашу помощь.

[jam]

Уважаемое сообщество, стоит задача понизить шум от DC/DC, в данный момент TMA2515D фирмы TracoPower http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/50/314726_DS.pdf. Необходимо запитать аналоговую схему усилителя и хотелось бы получить максимально чистое питание от DC/DC. Нагрузка около 20мА, максимум 30.

Зафильтровать можно хоть до микровольт, но помехи всё равно каким-то загадочным способом пролезают. Особенно это заметно у высоковольтных конвертеров.

Пока склоняюсь к стандартной схеме, описанной например тут http://www.interpoint.com/product_document...utput_Noise.pdf
Тоесть на входе в конвертер поставить чоке и емкости, на выходе тоже трехкатушечный чоке, емкости плюс LC-фильтр. Потом думаю стабилизировать до +/-12В на 78(9)12. Может кто-нибудь поделится опытом в выборе чоке и подборе правильных емкостей. На многие детали нет данных по еср. Посоветуйте чоке от мураты например или от wuerthelektronik. Какой стабилизатор лучше взять? А может рабочую схемку кто даст? Еще информация, в даташите стоит частота переключения 100кГц +/-30%, но при холостом ходе меряю все 190кГц(+90%). Что бы это значило?

Борюсь так - после конвертера ставлю линейный регулятор. Крышку конвертера присоединяю к шасси - если корпус конвертера пластиковый - обклеевую его липкой медной лентой и к шасси.

Еще вопрос, при питании операционников ставлю RC из 10 ом и 100нф керамики прямо под каждой ногой питания. Слышал, что можно брать феритовые биды вместо сопротивления. Если питание будет чистым, то стоит ли заменять сопротивления на биды или может вообще один конденсатор оставить.

Делаю так только на первые каскады - если операционник быстрый, то бреды по питанию могут давать всякие выбросы - их лучше ставить на всю схему на входе питания. Обычно 100нф хватает - иногда бывает нужен 100мкф - но не на каждый , а на всю шину.

[Rockstein]

Зафильтровать можно хоть до микровольт, но помехи всё равно каким-то загадочным способом пролезают. Особенно это заметно у высоковольтных конвертеров.

По расчетам конечно же может двавить до микровольта, но на практике у кого какие результаты?

Борюсь так - после конвертера ставлю линейный регулятор. Крышку конвертера присоединяю к шасси - если корпус конвертера пластиковый - обклеевую его липкой медной лентой и к шасси.

А через этот линейный регулятор спокойно пролезут 100кГц. Нужен фильтр между ними. ИМХО. Да и перед конвертором нужен фильтр, так как ключ дает выбросы на вход конвертора и одними конденсаторами там не поможешь. Сам провод питания излучает.
Мне кажеться, экран защищает излучения EMI самого DC-DC, но на качество наряжения не влияет.

Если помеха лезет по эфиру, то экранируют источник помех,
и побольше керамики по питанию непоср. возле ОУ.
(для анал. схем, где это критично предпочитаю аналоговые стабилиз., даже в ущерб КПД)

Помехи по эфиру на порядок меньше будут. ИМХО. Нужно помехи от самого конвертора подавить

Конденсаторы лучше ставить с низким ESR.
При небольших значениях напряжений, превосходные результаты даёт серия EEFxx (большой ёмкости >10мкФ) вкупе с керамикой (0,01-0,1мкФ). Но некоторые мелкосхемы стабилизаторов питания не любят слишком малые значения ESR, если конденсаторы стоят слишком близко к выходу стабилизатора, и начинают работать нестабильно. Но, в случае, если на выход стабилизатора ставится дроссель, а после него конденсаторы с низким или сверхнизким ESR - всё работает хорошо.

конкретизирую вопрос, какие схемы филтьтров применяют. На сколько дроссель, сколько тантала сколько керамики, чтобы компромис выбрать

[jam]

конкретизирую вопрос, какие схемы филтьтров применяют. На сколько дроссель, сколько тантала сколько керамики, чтобы компромис выбрать

Вобщем приёмы которые дают 99% успех назвал выше - какие номиналы и сколько каскадов фильтрации зависит от схемы. Ещё одно важное условие - хорошие земли, грамотная компановка в корпусе.
Пример: усилитель с шумом 100 е работает вместе с 10 квт импульсником и ретгеновской трубой и никаких следов....

[Rockstein]

Вобщем приёмы которые дают 99% успех назвал выше - какие номиналы и сколько каскадов фильтрации зависит от схемы. Ещё одно важное условие - хорошие земли, грамотная компановка в корпусе.
Пример: усилитель с шумом 100 е работает вместе с 10 квт импульсником и ретгеновской трубой и никаких следов....

Приемы мне были все известы, это все прописные истины (не поймите меня неправильно), меня интересует применение этих приемов и кто каким способом добился каких результатов. Каких фирм детали лучше брать. Соотношения цены, качества. Какой компромис выбрать, чем жертвовать. Вообщем Ваш опыт при разработке импульсников.

Сейчас все-таки выбрал DCV012415D от техас http://focus.ti.com/general/docs/lit/getli...mp;fileType=pdf Очень нравиться, что постоянная частота переключения 400кГц. Потому что с тем,что в начале писал, там она до 50кГц опускается.

Думаю сделать так, сначала перед DC/DC ставлю WE-SL2 чоке от wuerth-elektronik на 51мкГн коммон мод, потом тантал 22uF по 100мОм ЕСР и 0,47Мкф X7R все от Kemet C. Я еще не знаю сколько потребуется таких кондеров, чтобы на входе ключевой транзистор хороший байпасс имел. Стрэй индуктивность WE-SL2 образует тоже небольшой LC фильтр. Может кто подскажет, нужно ли много тантала, ведь он не дешевый. У DC/DC на вторичной обмотке висят диоды, которые и идут на выход. Ставлю пару по 47мкф танталов вплотную к выходу, потом пи-фильтр из 22мкГн того же wuerth-elektronik WE-PD и керамики, опять же не знаю сколько нужно, один на 0,1мкф и несколько по 0,47 или 1Мкф. После пи-фильтра идет WE-SL3 и все вроде.

Скажите, на сколько зависит ЕСР у X7R керамики от емкости, тоесть если исходить из емкости Х, то какими номиналами ее набирать, чтобы ЕСР был наимеьший.

Буду благодарен за критику, если не ясно в тексте описал схему, то могу нарисовать.
Хотелось бы услышать ваше мнение о DCV012415D, кто имел с ним дело.

[jam]

Приемы мне были все известы, это все прописные истины (не поймите меня неправильно), меня интересует применение этих приемов и кто каким способом добился каких результатов. Каких фирм детали лучше брать. Соотношения цены, качества. Какой компромис выбрать, чем жертвовать. Вообщем Ваш опыт при разработке импульсников.

Сегодня вот рисовал усилитель с бп для фэу - усиления фэу планируется порядка 1000 - поэтому не заморачивался: разделил трубу попалам алюминевой перегородкой - в одну половину поставил TRACO TEM3 и EMCO C6 - в другую усилитель с RC фильтром по питанию в первом каскаде на операционнике, линейным стабилизатором и дросселем. Думаю будет нормально работать,
Главное тут не только фильтрация - это самое простое, хотя в б\п надо прикидывать характеристическое сопротивление всех этих элементов, поскольку происходит трансформация как в П-контуре выходного каскада передатчика.
Важно учитывать токи по земле и по корпусу - очень сильно чуствуется кодга к ящику подсоединяются провода.
И компоновка - порой всё работает только в планаре - как только провод какой вверх пошёл - всё беда.
А вот про индуктивность чоков ничего сказать не могу - у них нормируются потери на частоте - хотя помню советские дроссели с добротностью 20 - в этом случае надо смотреть на резонансную частоту с конденсаторами по питанию.

[Rockstein]

Сегодня вот рисовал усилитель с бп для фэу - усиления фэу планируется порядка 1000 - поэтому не заморачивался: разделил трубу попалам алюминевой перегородкой - в одну половину поставил TRACO TEM3 и EMCO C6 - в другую усилитель с RC фильтром по питанию в первом каскаде на операционнике, линейным стабилизатором и дросселем. Думаю будет нормально работать,
Главное тут не только фильтрация - это самое простое, хотя в б\п надо прикидывать характеристическое сопротивление всех этих элементов, поскольку происходит трансформация как в П-контуре выходного каскада передатчика.
Важно учитывать токи по земле и по корпусу - очень сильно чуствуется кодга к ящику подсоединяются провода.
И компоновка - порой всё работает только в планаре - как только провод какой вверх пошёл - всё беда.
А вот про индуктивность чоков ничего сказать не могу - у них нормируются потери на частоте - хотя помню советские дроссели с добротностью 20 - в этом случае надо смотреть на резонансную частоту с конденсаторами по питанию.

Спасибо, именно такие практические вещи меня интересуют.
Я бы против токов по земле и прочих петель ваш усилитель гальванически отвязал бы от питания конвертором, который сдесь обсуждается. И потом только в одной точке положил бы на чистую землю. Насколько чисто ваше питание получилось, не учитывая коммон мод помех?

Немного оффтоп, я тоже с ФЭУ работал, хочу спросить какой входной каскад нужен чтобы отдельные импульсы снимать при малых освещенностях? Пока эти импульсы во входном каскаде интегрируются, хотелось бы чисто усилить и посчитать.

Сообщение отредактировал Rockstein - Sep 18 2009, 05:44

[jam]

Немного оффтоп, я тоже с ФЭУ работал, хочу спросить какой входной каскад нужен чтобы отдельные импульсы снимать при малых освещенностях? Пока эти импульсы во входном каскаде интегрируются, хотелось бы чисто усилить и посчитать.

Схемотехника сильно зависит от сцинтилятора и того , что надо получить - спектр или счёт...

[Rockstein]

Схемотехника сильно зависит от сцинтилятора и того , что надо получить - спектр или счёт...

сцинтилятор, точнее источник света это облученный кристалл литиум-флорида, который при нагреве излучает фотоны. Эти фотоны и нужно посчитать, так как они представляют дозу, которую получил человек, носивший этот кристал. Дозы очень маленькие, поэтому ситать нужно фотоны. В данный момент импульсы интегрируются первым каскадом на протяжении определенного времени. Импульсы настолько быстрые, что хорошим операционником с малым входным током просто интегрируются, так как он не слишком быстрый.

Я только вчера нарисовал - в понедельник отправлю платы на изготовление - в конце недели наверно включу если с фэу проблем не возникнет - а результат будет может недели через две: мастерские должны всё изготовить, закрутутить привинтить...

А мне пришел DCV012415D, в понедельник попробую свой фильтр. Отпишу результаты.