stepdown на NCP3020, не стартует, зараза Опции

[esaulenka]

Дано:
- входное напряжение 24 В
- выходное напряжение 9 В
- выходной ток до 3 А (импульсами 100 мс ... десятки секунд), между импульсами около 100 мА.
- поменьше стоимость и поменьше габариты

Получилось следующее:

Схема срисована из даташита, компоненты кое-как посчитаны.

Проблема следующая: на выходе около полутора вольт: почему-то не работает алгоритм запуска. В даташите сказано, что при запуске напряжение на опорнике растёт (механизм софт-старта), но если выходное напряжение не достигает 75% номинала за время этого софтстарта (в данном случае - 4.5 мс), процесс старта начинается заново.

Сейчас имеются всплески активности (несколько десятков "тактов" ШИМа), потом пауза около 15 мс. Потом всё повторяется.

Пробовал крутить номиналы цепи компенсации - вроде не оно. Да и симулятор показывает, что если поставить на выходе конденсатор похуже (с большим ESR) эта компенсация становится не очень актуальной

Куда копать, подскажите!

[alester]

Время софт-старта вроде здесь особо не поменять, жестко задано. Индуктивность сильно тоже не уменьшить, максимум 15-20 мкГн. А вот емкость можно попробовать взять хотя бы 100 мкФ и посмотреть, что получится.
А вообще посмотрите раздел Current Limit Set. В этой схеме резистор R2 как-то влияет на предельный ток (сам не до конца понял ). Внутренний счетчик доводит опорное напряжение на компараторе до R2*12.5мкА, максимально - 176мВ. В вашей схеме с 10кОм опорка ограничится на 125мВ, а в примере из даташита взят резистор 22.1кОм, что даст напряжение 276мВ - заведомо больше 176мВ.

[esaulenka]

Индуктивность сильно тоже не уменьшить, максимум 15-20 мкГн.

Вот, кстати, вполне "академический" вопрос: а как тут считать индуктивность? Классический метод понятен: берём выходной ток, назначаем ток пульсаций 1/3..1/4, берём частоту переключений и считаем.

А вот какой в моём случае ток брать? Минимальный? Ну так индуктивность уж больно большая получится, неинтересно. Максимальный? Тоже плохо, неправильный режим преобразователя в 90% (по времени) будет...

А вообще посмотрите раздел Current Limit Set. В этой схеме резистор R2 как-то влияет на предельный ток (сам не до конца понял ). Внутренний счетчик доводит опорное напряжение на компараторе до R2*12.5мкА, максимально - 176мВ. В вашей схеме с 10кОм опорка ограничится на 125мВ, а в примере из даташита взят резистор 22.1кОм, что даст напряжение 276мВ - заведомо больше 176мВ.

Из какого даташита эти цифры, не понял ;-) В моём опорное 13 мкА (и 13,5 мкА на графике), максимальное значение - 403 мВ (в тексте раздела Current Limit Set).
Но мысль очень здравая, спасибо большое!
Посчитал пример. Получилось напряжение ограничения 295 мВ, что при сопротивлении транзистора 7 мОм (данные из даташита) даёт какой-то запредельный ток. Т.е. в примере написано, что выходной ток 10 А, у меня получается ограничение в 40... Странно. Провода, что-ли, так сказываются?.. И как их считать теперь?..

Поменял этот задающий резистор на 33 кило (первый попавшийся). Запустилось!! Стабильно запускается!
От нагрузки не зависит, хоть холостой ход, хоть два ампера. Требуемые три ампера не даёт, надо ещё увеличивать...

Следующий вопрос: греется! Градусов 70, от нагрузки не зависит. Все остальные компоненты на ХХ холодные.
Хотя... Вроде б так и должно быть - 8 мА потребления помножить на 24 В, будет 0,2 Вт, что для SOIC-8 без каких-либо полигонов-теплоотводов не то, чтоб мало...

Переходим к глобальным просчётам разработчика этой схемы (меня, т.е.).
На выходе этого преобразователя через диод подключено резервное питание - сборка аккумуляторов (напряжение 8 В). Когда внешнее питание есть, всё хорошо - диод закрыт, схема питается снаружи через преобразователь.
Когда внешнего питания нет, тоже всё должно быть хорошо - ключ преобразователя закрыт, диод открыт, схема работает от аккумуляторов. По факту преобразователь запитывается от этих 8 вольт и начинает "молотить" ШИМом. Вот что с этим делать? Кроме как диод поставить (а он денег стоит, да и греется хорошо...).

[alester]

По поводу расчета индуктивности вопрос конечно хороший. Понятно, что как минимум исходить из максимального тока, а раз есть режим с током гораздо меньше, то постараться взять номинал по-возможности побольше, исходя из ограничений по габаритам и цены
Такие же вопросы у самого постоянно возникают, когда нагрузка хоть и не импульсная, но меняется в широких пределах. Приходится идти на какие-то компромиссы.

Из какого даташита эти цифры, не понял ;-) В моём опорное 13 мкА (и 13,5 мкА на графике), максимальное значение - 403 мВ (в тексте раздела Current Limit Set).

Даташит честно говоря просто скачал первый попавшийся из alldatasheet.com. Он видимо устаревший, 2009 года. Разница конечно в цифрах действительно существенная...

Посчитал пример. Получилось напряжение ограничения 295 мВ, что при сопротивлении транзистора 7 мОм (данные из даташита) даёт какой-то запредельный ток. Т.е. в примере написано, что выходной ток 10 А, у меня получается ограничение в 40... Странно. Провода, что-ли, так сказываются?.. И как их считать теперь?..

Кто их знает по поводу этого примера, может они особо не заморачивались с токоограничением, главное чтобы запуск нормально прошёл... Там конечно ещё сопротивление зависит от температуры да напруги затвор-исток, но действительно всё равно большой ток получается.

От нагрузки не зависит, хоть холостой ход, хоть два ампера. Требуемые три ампера не даёт, надо ещё увеличивать...

А вот это странно, что не дает 3 ампера. Запас по току более чем достаточен вроде

Следующий вопрос: греется! Градусов 70, от нагрузки не зависит. Все остальные компоненты на ХХ холодные.
Хотя... Вроде б так и должно быть - 8 мА потребления помножить на 24 В, будет 0,2 Вт, что для SOIC-8 без каких-либо полигонов-теплоотводов не то, чтоб мало...

Вот не знаю, должен ли SOIC-8 от 0.2Вт разогреваться до 70 градусов в нку. Что же будет при окружающей среде в 75гр.? А может это и нормально...

На выходе этого преобразователя через диод подключено резервное питание - сборка аккумуляторов (напряжение 8 В). Когда внешнее питание есть, всё хорошо - диод закрыт, схема питается снаружи через преобразователь.
Когда внешнего питания нет, тоже всё должно быть хорошо - ключ преобразователя закрыт, диод открыт, схема работает от аккумуляторов. По факту преобразователь запитывается от этих 8 вольт и начинает "молотить" ШИМом. Вот что с этим делать? Кроме как диод поставить (а он денег стоит, да и греется хорошо...).

Так сразу кроме диода вроде ничего и не выдумаешь, раз никаких управляющих входов у микрухи нет.
Я так понимаю запитывается она через диод верхнего транзистора, а помехи ШИМа сказываются за счет открывания нижнего ключа и закорачивания индуктивности на землю. Потому что в обычной схеме понижающего импульсника с диодом Шоттки такого эффекта не наблюдал. Соответственно отсюда такая авантюрная идея: что если попробовать вместо нижнего ключа поставить 3-хамперный шоттки


Сообщение отредактировал alester - Oct 24 2011, 10:32