Прикрепляю схему на LTC3112, которую планирую использовать управляемом источнике питания (на выходе нужно получить от 2,5В до 14В). Красным отмечены изменения в номиналах относительно рекомендуемых производителем, а также добавленные/исключенные элементы. From dac+buf - это выход буферизированного ЦАПа с указанным диапазоном напряжений.

Схема работает устойчиво, но при больших нагрузках напряжение на выходе получается немного завышенным относительно того, что было до подключения нагрузки. Например, если на выходе 5.0В при 100 мА, то на 2,5А уже 5.1В.
Это при устойчивых (милливольт в милливольт) напряжениях на входе и на выходе ЦАПа.

Про больших нагрузках на резисторе, том что от FB идет, падение получается около 50 мВ. То же самое получается, если этот резистор переставить правее узла, где он сейчас соединяется с конденсатором в 22 пФ (это подключение считаю наиболее правильным).

В чем может быть причина завышения напряжения под нагрузкой? Как обеспечить идентичность напряжений при разных нагрузках?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Так это всего 2%. И не даром в DS не указана точность регулировки для этой микросхемы. Я бы использовал измерение выходного напряжения в МС (а он есть у вас, т.к. есть подстроечный ЦАП) и подстройку, если нужно, его с помощью имеющегося ЦАПа. Если нужна большая точность чем 2%, то все равно сталкнетесь с "уходом" выходного напряжения от температуры и от изменения входного напряжения.

Не хотелось бы на МК возлагать такую функцию... А можно ли как-то компенсировать превышение с помощью внешних пассивных компонентов? В схеме же есть уже один контур компенсации, рекомендованный производителем (то, что идет на вход COMP).

При больших токах заметен вклад индуктивности соединительных проводов. Может из-за этого проблема...

Длина проводников минимальна - топология практически как в даташите +-1 мм по длине проводников. Кроме того, пробовал дополнительно уменьшать сопротивления и земли и проводников путем оголения проводников и пайки припоя. Далее - усиливал выходную цепь железками из PLS разъемов. Ни в первом ни во втором случае - никаких результатов. То же самое превышение с точностью до милливольт...

Возможно при большей нагрузке на выходе, возрастают пульсации(а Вы измеряете напряжение по верхушкам пульсаций).
Если схемно побороть повышение напряжения не получается, поставьте 40млОм на выход (потеряете 1/4 Вт).

Зачем лепить резисторы непонято как влияющие на микросхему , когда есть специальные ЦАПы с токовым выходом , предназначенные для управления выходным напряжением DC/DC , типа DS4422 .

А вы проверили ваш источник при работе на динамическую нагрузку ?
Подобный симптом является, как правило, признаком неправильной коррекции петли обратной связи (мал запас по фазе).

Проверял только на 20 Вт резистор. Можете более подробно рассказать о коррекции? В даташите были формулы расчета номиналов и частот - по ним, вроде, все сходится... Но могу и ошибаться... чего-то не учесть... В какую сторону копать?

Демоплаты в общем случае разводят студенты, и в данном она тоже далека от идеала — "звезды" общего провода не наблюдается.

Задающие резисторы делителей ОС при расчётах требуется сводить к параллельному эквиваленту.

Сделайте модулятор тока нагрузки. Параллельно нагрузке транзистор с 2Вт резистором в коллекторе, на базу управляющий сигнал от генератора (100-1000Гц).
Подключите осциллограф к выходу и смотрите форму переходного процесса. Он должен быть апериодическим.

Под 2Вт резистором Вы понимаете резистор на порядок меньшего сопротивления, чем я сейчас использую?

Пока могу привести осциллограммы подключения (рис. с проседанием) и отключения (рис. со всплеском) нагрузки примерно в 1,47 Ом на 5В. После подключения напряжение от 5,0В медленно, примерно за 10-15 секунд, поднимается до 5,15В.

Судя по приведенному времени, похоже, что происходит прогрев компонентов обратной связи и/или самой ИС.
Для чистоты эксперимента предлагаю проделать:
1. Включить без нагрузки. Померить напряжение. Подождать 20-30мин (так как не знаю ваш конструктив) и померить напряжение опять. Сравнить.
2. Подключить любимую нагрузку и померить напряжение через 30-60сек. Оставить под нагрузкой на 20-30 мин и померить напряжение. Сравнить.
3. Нагреть плату без нагрузки любым доступным способом до 60-70 градусов, контролируя изменение напряжения.
4. Проделать тоже, что и в п.3 под нагрузкой.
Если изменения укладываются в 2-3 процента, у вас 2 выхода.
1. Послать вашего темного начальника и забить/оставить так как есть.
2. По@@@@@@я с термокомпенсацией. Результат плохо предсказуем, могу пообещать улучшение в 2-3 раза максимум, да и то, если понимаете, как это сделать. Если никогда не делали - забейте.
Если изменения более 3-х% - перейти к предыдущему подпункту. с тем же непредсказуемым результатом.

Опять настойчиво предлагаю, забить или провести компенсацию с помощью имеющегося МС. Результат предсказуем - можно получить до 0.5-1% в диапазоне температур (и, если будете последовательным, и в диапазоне питающего напряжения). Задача при этом видоизменится и надо будет правильно измерять температуру в правильном месте на плате и обеспечить подстройку правильно, без опережения и перерегулирования. преимущество этого пути - возможность корректирвать программу и результаты (при необходимости) даже после начала поставок готового изделия.

А зачем, вообще этот резистор? А при малых нагрузках каково падение на этом резисторе? Если меньше и меняется примерно линейно от тока нагрузки, то можно попытаться скомпенсировать обратной связью по постоянному току усилителя, поставив резистор между COMP и FB. А резистор последовательно с FB (180к) надо убрать.

Спасибо за рекомендации. Т.е. переходы при подключении/отключении нагрузки вполне корректны?



Без этого резистора преобразователь вообще не прокачивает токи, более 1А. А происходит это из-за того, по моему мнению, что (выдержка из даташита):
For this current limit feature to be most effective, the Thevenin resistance from the FB to ground should exceed 100kΩ.

Падение на нем, как я вижу, линейно (вы правы), и на больших токах имеет указанное ранее значение.

И вопрос: как правильно подобрать (рассчитать) компенсирующий резистор, предложенный вами?

Да, соответствующая задержка измерения и усреднение результатов измерения после этого по нескольким отсчетам даст корректный результат. Нужную задержку можно оценить по длительности всплесков на осциллографе. Ну а все погрешности этой оценки уберутся при последующем усреднении нескольких измерений до коррекции. Увеличение числа усредняемых отсчетов увеличит точность и снизит влияние эффекта Гибса при скачках напряжения (для простоты считаем "окно" измерения прямоугольным, но скользящим, а не прыгающим), но увеличит время регулировки. После этих упражнений вы быстро поймете нужно ли вам уменьшить погрешность регилирования и как сильно или оставить ваши 2%.

Похоже, что такое изменение напряжения на выходе происходит при переходе источника из Burst mode в нормальный режим (см. характеристики мс, например: стр. 7, нижний правый рис. ) и не является температурной нестабильностью. Это свойство принципиально заложено в работу мс, и от него можно было бы избавиться если приблизить границу Burst mode к 0 А, но... см. стр.5, рис. вверху в середине.
Как посчитать компенсирующий резистор? Не знаю Прикинуть можно. Например так. Нужно создать противоэдс равную падению на Вашем любимом резисторе. Опуская процесс прикидки получаем величину резистора между FB и COMP примерно 1...10МОм, т.е. нужно подобрать.

Я удерживаю вывод PWM/SYNC постоянно в лог.1 (3.3В), поэтому предполагаю, что источник постоянно в ШИМ режиме находится... или я ошибаюсь?

по поводу резистора - понял...

А посмотреть осциллографом - слабо? Этот раздел ДШ я ещё не читал, да и не надо мне

Начну сразу с пункта 3. При нагреве напряжение с 5В без нагрузки спускается до 4,96-4,94В. Т.е. понятно, уход всей схемы по температуре.
Соответственно по п.1 напряжение остается без изменений любое время (нагрева/охлаждения/нагрузки нет...)
п2 : сначала превышение до 5,10-5,15В, потом по мере нагрева платы - снижение примерно до 5,05-5,10В (тут напряжение на выходе уменьшает нагрев элементов)
п4. - сразу 5,05-5,10В (вроде логично...)




Да как два пальца ))) : реально на катушке постоянно ШИМ ))) без нагрузки с меньшим Тon, а под нагрузкой - с бОльшим. Частота не меняется...