BuckBoost на Viper16, заниженное выходное напряжение Опции

[Пацак]

Помогите найти причину.
Напряжение на выходе вместо 5 В около 4, тогда как на С1 обратной связи около 5,3 В под нагрузкой в половину от номинальной. Причем если мерять на нижнем резисторе делителя (R7) то видно какие-то провалы в момент включения силового ключа. На осцилограмме красный луч - напряжение на R7 с делителем 1:1, синий - 1:10. Хотя напряжение на входе в делитель (C1) почти не меняется. Если уменьшать напряжение на входе - провал тоже уменьшается. Кроме того, если просто держать щуп (1:10) примерно над тем местом, где располагается делитель и компенсация, на него ловится импульс амплитудой до 6 В.
Мерял без земляного провода - намотал проволочку на конец щупа. Осциллограф на аккумуляторе.

Что пробовал делать:
Из-за неудачной разводки дросселя получалось, что микросхема и её чувствительные цепи оказывались внутри силового контура. Перерезал дорожку в нижнем слое (с краю платы) и бросил провод так, чтобы микросхема была вне контура.
С1 и R7 подключались к общему выводу микросхемы отдельными дорожками. Подумал - может на этот контур что-то наводится - объединил их перемычкой и перерезал одну дорожку.
Диоды в схеме имеют время обратного восстановления 75 ns, а преобразователь работает в continius mode. Поставил 50 ns-ые.
Подумал, может дроссель дает наводки - вынес его на проводах на 5 см.
И ничего не поменялось.

Может ли это (заниженное напряжение) быть из-за неправильной цепи компенсации усилителя ошибки? У меня там сейчас один конденсатор (С9) на 10нФ. Раньше мне не приходилось расчитывать схемы компенсации и как это сделать правильно я не знаю (но уже нашел документацию и изучаю).

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

найти причину

Жуткая разводка.

[Пацак]

Э, ну да, не спорю, не идеал.
А что еще не так, кроме того, что я написал?

[Plain]

Можете сами себе и ответить, потому что здесь нет ничего сложного — сделайте обратную разработку ("реверс инжиниринг"), т.е. нарисуйте фактическую принципиальную схему, т.е. по имеющейся разводке, т.е. отобразив на ней индуктивностью каждую дорожку длиной более 1 мм.

[Пацак]

А есть еще предположения? Разводку поменял. Зеленым выделил обратную связь. Или опять криво развел?
Симптомы те же. На нагрузке 4 В вместо 5. При работе слышно прерывистый писк. Вероятно переходит в burst mode. Если напряжение на входе умешьшить - писк исчезает. Изменения входного напряжения на выход почти не влияют. Только когда звук становится прерывистым немного увеличивается.
Во время тыканий осцилографом в цепи обратой связи и компенсации звук меняется, иногда генерация срывается совсем.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Plain]

А есть еще предположения?

Подкрутите делитель обратной связи.

[Пацак]

Подкрутите делитель обратной связи.

Как это подкрутить. В микросхеме референс 3,3 В. В делителе верхний резистор 30К, нижний 56К. Расчетное напряжение 5,07В.
Или может стоит взять сопротивления поменьше?

[Alexashka]

А есть еще предположения? Разводку поменял. Зеленым выделил обратную связь. Или опять криво развел?
Симптомы те же. На нагрузке 4 В вместо 5.

Дело в том, что обратная связь регулирует напряжение непосредственно на С1, которое получается из напряжения С4 за вычетом падения на двух диодах. Соответственно на С1 вы и видите 5,3 (возможно имеется разброс опорного напряжения и сопротивления делителей), а на С4 естественно меньше. Оно также будет плавать под нагрузкой.

[Plain]

референс 3,3 В

Разумеется, что это сугубо для разводки оттуда же, поэтому если разводка — Ваша личная фантазия, то и опорное тоже, выбирайте любое.

[Пацак]

Дело в том, что обратная связь регулирует напряжение непосредственно на С1, которое получается из напряжения С4 за вычетом падения на двух диодах. Соответственно на С1 вы и видите 5,3 (возможно имеется разброс опорного напряжения и сопротивления делителей), а на С4 естественно меньше. Оно также будет плавать под нагрузкой.

Не, не так. На обратном ходе C1 и D3 подключены параллельно C4 и D9. Диоды одинаковые, так что напряжение должно быть практически одинаковым.

Уменьшил резисторы делителя на порядок. Т.е. взял 3К и 5,6К. Напряжение на выходе увеличилось с 4 до 4,7.

Разумеется, что это сугубо для разводки оттуда же, поэтому если разводка — Ваша личная фантазия, то и опорное тоже, выбирайте любое.

Т.е. Вы считаете, что новая разводка тоже ужасна? Может скажете почему?

[Alexashka]

Диоды одинаковые, так что напряжение должно быть практически одинаковым.

А ток через диоды тоже одинаковый хотите сказать?

[Plain]

Вы считаете, что новая разводка тоже ужасна? Может скажете почему?

Общий провод должен быть разведён "звездой" с центром в точке "земли" контроллера, т.е. от ног 1 и 2 к каждой детали должна идти отдельная дорожка.

А сейчас у Вас контроллер каждый раз своим ключом сам подбрасывает свою "землю", которую Вы изобразили веткой с бегемотом на конце.

Кроме того, все цепи с импульсными токами должны быть минимальной длины, а это практически все подключённые к этой точке детали.

[Пацак]

А ток через диоды тоже одинаковый хотите сказать?

Ну, понятно, что через D9 будет течь гораздо больший ток. У Viper16 ограничение выходного тока 0,4А. При этом на диоде падает 1,5 В. К сожалению на графике в даташите минимальный ток 0,1А, и падение при нем на 0,125 В меньше. Так что, согласен, на обратной связи напряжение будет чуть больше.

[Alexashka]

Ну, понятно, что через D9 будет течь гораздо больший ток. У Viper16 ограничение выходного тока 0,4А. При этом на диоде падает 1,5 В. К сожалению на графике в даташите минимальный ток 0,1А, и падение при нем на 0,125 В меньше.

Если аппроксимировать график до 10мА, то получится падение на диоде порядка 1,1В. Вот уже разница 0,4В. Однако у Вас ток еще меньше. Можете мультиметром в режиме прозвонки диодов посмотреть сколько на нем падает, он как раз покажет падение в милливольтах.
При старых номиналах делителя ток был вообще порядка 60 микроампер...

[Пацак]

Общий провод должен быть разведён "звездой" с центром в точке "земли" контроллера, т.е. от ног 1 и 2 к каждой детали должна идти отдельная дорожка.

В принципе у меня так было в первом варианте. Правда дорожки были тонковаты.

А сейчас у Вас контроллер каждый раз своим ключом сам подбрасывает свою "землю", которую Вы изобразили веткой с бегемотом на конце.

Кроме того, все цепи с импульсными токами должны быть минимальной длины, а это практически все подключённые к этой точке детали.

Да я в общем то это знаю. Только вот не получается всё сделать по правилам. Если тянуть дорожку от каждого резистора, придется делать ее тонкой. Уж лучше пусть они все сидят на толстом полигоне. Падение на нем будет небольшим (примерно 1,5 мВ при токе 0,4А), а полигон снизу снизит индуктивность. Расстояние от микросхемы до дросселя 11 мм. Меньше уже не получается.
Может разводка и не идеал, но и не ужасная.