Доброго вечера всем форумчанам. Ребята кто сталкивался с такой проблемой, собрал импульсный стаб на микрухе TL494. Входное напряжение 17 вольт, выходное 14.4В и 13А. Но вот что получается: на переднем фронте управляющих импульсов идущих с микрухи на затворы полевиков появляются всплески, которые повторяются постоянно. Мне кажется что это происходит какой то колебательный процес, только я не могу понять как он происходит. Поставил где только возможно снабберы что немного улучшило ситуацию но не привело к желаемому результату. Также очень сильно греются сами полевики( полевики поставил IRF3205). Мне кажется что нагрев происходит именно из за этих всплесков. Схема устройства и осциллограммы напряжения на затворе приветдены на рисунках(извините что осциллограммы нарисованы рукой, просто не чем было сфотографировать осцилл)

судя по плавно нарастающим фронтам, полевики медленно открываются.
что стоит между тл494 и полевиками?

ничего. отпирание полевиков происходит силами самой тл494. а она слишком слаба, чтобы тягать 10-нанофарадные ёмкости затворов.

да ещё и 2 в параллель.

И ещё маленькое, но существенное замечание. схему надо чертить грамотно. Должно быть понятно, что куда ведёт, чтобы понять, что как работает.

а для качественного запирания ключей R9 уменьши до 220-330 Ом

C8R10 не надо.

R12,R13 меняй на 4,7-6,8 Ом и добавляй отпирающий транзистор между тл494 и ключами

За схему прошу извинить,рисовал на скорую руку. Схему саму переделал поставил ключ для открывания транзистров 2SC2655 а на закрывание - FZT790A - то что было под рукой. Резисторы в затворе поставил 4.7 Ом. В целом ситуация изменилась - импульсы стали прямоугольнее, но всплески все равно сохранились правда их амплитуда стала меньше, но транзисторы все равно греются. И еще, заметил сегодня, что на пятом выводе микрухи в нижней части пилы имеется плоское основание, не пойму в чем может быть дело, может все это из-за неудачной разводки платы?

Неудачная разводка - запросто может быть, тем более токи здесь не маленькие.
Как работает стабилизация выходного напряжения? Зачем оптопары, если выход связан гальванически?

Напряжение стабилизации снимается с делителя из резисторов R20 R21 R22, резистор R22 отключается при токе менее 1А чтобы уменьшить напряжение стабилизации до 13.8В. Оптопары стоят потому что земля микросхемы и выходная земля не связаны между собой.
Что касается "кривой пилы" на 5м выводе микросхемы то проблема решилась сменой частотозадающего конденсатора на емкость 560 пФ, хотя почему с прежним кондером была проблема так и не понял так как его емкость тоже лежала в пределах допустимых норм для TLки(его емкость была около 2х нанофарад). Всплески на затворе удалось существенно уменьшить поставив между затвором и землей кондер небольшой емкости

а если сравнить форму сигнала с выхода шимки и на затворах? с шимки-то наверняка не идёт всплесков?

Нет. Как раз таки самое интересное то, что всплески на выходе микрухи больше чем на затворах полевиков. Не знаю насколько это правдоподобно, но возможно ослабление всплесков происходит из за того что на нее влияет индуктивность дорожек

Вот и последствия неудачной разводки. Обратите внимание на земляные линии.

Если я правильно понимаю, землёй фактически является "+", а стабилизируется "-13" вольт. Осциллограммы относительно какого провода сняты? Какой стоит VD2? Есть ли возможность посмотреть форму тока через него?

Может быть, эти рекомендации ещё будут полезными.

Dimoza вы правильно поняли, фактически землёй является + , осциллограммы на 5м выводе и на затворе снимал относительно 7го вывода микросхемы. Осциллограммы напряжений на диоде VD2 вырисовываются в виде прямоугольных импульсов амплитудой 20В и имеют всплески на передних фронтах с амплитудой около 160В. Собственно прикладываю к сообщению осциллограммы напряжений на затворе и на диоде

Herz читал я эту статью, еще год назад

И на правильность измерения осциллографом.
Померьте сигнал осциллографом на отрезке землянного проводника.

Имелся в виду именно ток через диод. Но это сложнее посмотреть. Хотя бы какого типа у вас диод VD2?

Dimoza честно говоря не знаю как это сделать, если вы объясните или скинете методику то могу попробовать. Диод стоит КД2999А

Чтобы ток увидеть надо либо шунт в цепь диода добавить, либо (при больших токах, а у вас именно так видимо) просто на отрезке проводника посмотреть напряжение. Либо состряпать "трансформатор тока". Простейший вариант - пропустить вывод диода через середину дросселя на тороидальном сердечнике. Скажем из компового блока питания.

А почему я про диод спрашивал - моё предположение в том, что он не успевает вовремя закрыться, и через транзисторы идёт сквозной ток "источник-диод-транзисторы-источник". Как сие победить - фиг знает. Варианты:
а) увеличить(!) сопротивления в цепи затвора. Транзисторы будут медленнее открываться но в сумме потери могут стать меньше. Вариант - вместо увеличения резистора в цепи затвора поставить доп. резистор последовательно с VD1, тогда запирание транзистора будет происходить в прежнем режиме.
б) попробовать на стоки одеть ферритовые колечки.
в) подобрать более шустрый диод.
Кстати, на схеме изображены p-канальные мосфеты

После выходных попробую сделать эти опыты. А по поводу вариантов могу сказать следующее:
вариант а) пробовал еще несколько дней назад, эффект вроде бы был - транзистор стал меньше греться но это приводит к повышению амплитуды выбросов на затворе.
б) этот вариант в чистом виде не пробовал а сделал сдедующим образом: перед основным дросселем поставил демпферный дроссель небольшой индуктивности и диод. Результат вроде бы дает ощутимый - выбросы практически незаметны, а греться транзюк стал намного меньше, но все равно как мне кажется греется он выше нормы
в) да вроде бы должен диод успевать - частота около 45-50 кГц, а диоды КД2999А работают как мне известно до частот 100 кГц
транзисторы и вправду р-канальные . Поставил их потому что в библиотеке не было n-канальных транзисторов с посадочным местом TO-220

Dimoza а нельзя по осциллограммам напряжения на диоде узнать форму тока ведь они пропорциональны

?

У Вас происходит одновременное управление верхним и нижним ключями, без времени задержки, отсюда могут и сквозные токи влиять, нужно паузу ввести

увы, нет. Во-первых зависимость нелинейная (что было бы просто неудобно), а во-вторых - влияют всякие динамические характеристики (что делает такую оценку уже почти нереальной).


но ведь там нет двухполупериодной схемы.

Прошу прощения, Вы так не привычно нарисовали схему, я ошибся....


Попробуйте истоки ключей отдельным проводом, коротким, завести прямо на вывод входной емкости ( одноточечное заземление).

Может быть для управления полевиками лучше драйвер поставить, UCC2732 как пример.

vlvl@ukr.net схема однотактная просто полевики запараллелены. Исток транзистора(один транзистор убрал) придвирул ближе к кондеру. А управляют полевиком тразисторы - открывающий и закрывающий

Ребята помогите!!! Я никак не могу подавить пульсации в схеме. Амплитуда пульсаций на выводе опорного источника(вывод 14) 3В!!!! пульсации на выходе 2.5 В. а на входе достигают аж 10В. Куда только я не ставил дроссели, понатыкал везде кондеров но ничего не помогает, переразводил плату но и это ничего дельного не дало. Сейчас хочу попытаться заэкранировать дроссели и силовой транзистор. Кто сталкивался с таким помогите пожалуйста найти выход из ситуации

Пульсации или помехи?

Нет, именно пульсации напряжений в разных участках схемы( на входе, на выходе, на выводе опорного напряжения микросхемы, и вообще повсюду)

Какие могут быть пульсации на входе? От какого источника Вы питаете свой стабилизатор?

Схема выпрямителя и фильтра??

Чем и как Вы меряете пульсации, осциллограф у Вас калиброван ? После этого - входная емкость, или очень маленькая, или не работает, не может на ней быть пульсация 60%. И в третьих, входной источник обеспечивает требуемый ток и мощность?


Пульсации на опоре, скорее всего ИМС просто вырубается, входное ниже 7В.

Во-первых, электролиты высокочастотные всплески плохо давят, зашунтируйте их какими-то ВЧ конденсаторами (полипропилен, МКТ,МКР и т.д.)
Во 2-х спектр того импульса, что у Вас на осциллограмме где-то 1-5МГц, диод просто не работает.
В третьих, если монтаж сделан также небрежно, как и схема, что Вы здесь выложили, то половина схемы может не работать из-за индуктивности проводников (в том числе и диод). Монтаж, желательно фото и чертежи разводки прошу в студию.

Источник питания отпадает так как пульсаций на нем нет, просадок тоже нет так как необходимый ток он выдает. Кондер на входе 10000 мкФ. Осцилл калиброванный. Все электролиты зашунтированы керамикой.
314 , а как же тогда задавить эти импульсы?
Покритикуйте пожалуйста на трассировку

Вы же писали, что у Вас пульсации по входу 10В ( это конденсатор С2 на схеме), теперь говорите, что просадок нету???

Землю ТЛки нужно завести через С14, а не сразу на С2, требуется разделить сигнальную и силовую цепь. Силовые цепи от ВТ2 по короче можно и нужно сделать.

Драйвер ВТ4 разводка не правильная, коммутационная помеха от заряда\ разряда затвора проходит через сигнальную землю, это не допустимо.....

Просадок нету у источника питания, которым я запитываю свою схемку. Замерял пульсации источника питания на холостом ходу, предварительно отключив схему.
vlvl@ukr.net спасибо за замечания. Хочу спросить на счет ВТ4, как сделать разводку чтобы уменьшить пульсации от него - завести его коллектор прямо на С2?

Скажите пожалуйста может ли быть такое, что пульсации на выходе появляются из за медленной петли ОС, частота ШИМ 40 кГц, а частота таких пульсаций на выходе 15-20 кГц. Точно такие же пульсации наблюдаются на 1й ножке микросхемы.

А не поможет ли Вам прикрепленный файл?

1. От С2 земля отдельно на исток полевика и отдельно на С14.
2. От С14 земля на ТЛку и от ИМС на ВТ4, от ВТ4 на исток ключа. Или другой вариант, земля от истока ключа на ВТ4, далее на С14 и после на ТЛку. Только этим не пульсации уменьшите, а помеху.
3. Силовую и сигнальную земли не располагать параллельно рядом, лучше под углом, или одна за другой, уменьшить емкостную наводку.



Вполне, тогда судя по всему и частота на затворе должна быть 15-20 кГц ( пропуск импульсов).

Частота шима на затворе 40кГц, только он идет как бы пакетами: сначала узкий импульс потом серия широких импульсов, а далее ШИМ пропадает на время равное примерно двум-трем импульсам. Потом все начинается по новой. Осциллограммы приведены ниже.

Цепочка R6-C7 ее смысл???
(Выход опорного и вых. операционников)

Смотрите цепь фазовой коррекции усилителя ошибки, для примера TPS40195 , тоже понижающий. Из за такого ШИМа и пульсации имеем большие на выходе.
С1 и С4, Вы шунтируете вход УО 0,1мкФ, это не хорошо.

Цепочка R6-C7 предназначена для плавного запуска и стабилизации работы обратной связи.
С1 и С4 убрал, но это не помогло, а ставил их для предотвращения попадания на УО помех.
vlvl@ukr.net честно говоря я немного не понял вот это:



Вы имеете ввиду, что у TPS40195 цепь фазовой коррекции усилителя ошибки построена неправильно?

Для плавного пуска в 494 имеются другие цепи.
А частотозависимую ОС нужно заводить с выходов ОУ(3 ножка)
на их инвертирующие входы,
причем и на ОУ по напряжению и на ОУ, отвечающий за стабилизацию тока.

честно говоря не встречался с такой реализацией, просмотрел сейчас парочку схем от китайских БП и везде была RC цепочка от 14го вывода к 3му.

А даташит на что?
Вы должны ввести частотозависимую ОС с вых. усилителя ошибки на его вход
для устранения возбуждения всей системы авторегулирования.
Возмите любую схему компьютерного БП и посмотрите.
Цепь же "плавного пуска" заводится на ногу .

Все понятно... Завтра буду исправлять

domowoj не могли бы вы объяснить как рассчитывать эту RC цепочку. R как я понимаю выбирается из необходимого коэфициента усиления, а как рассчитать емкость С?

Вопрос на засыпку: а какой необходим коэффициент усиления?
Посмотрите здесь рекомендации, может, помогут. А вот пример реализации из даташита на KA7500 (клон TL494):

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Для общего понимания:


Источники пиьания. Расчет и конструирование__М.Браун.djvu

Practical Switching Power Supply Design.Marty Brown; Motorola Semiconductor.1990.258 p.pdf

Вам требуется коррекция с 2я нулями и 2я полюсами. В той же TPS40195 тоже есть расчет.

Рассчитать конечно можно,
но
для этого, во первых, нужно знать теорию автоматического регулирования,
и во вторых, даже зная как считать,
необходимы временные парамтры элементов, охваченных ОС.
Как-то нет охоты залезать в дебри.
Поэтому просто руководствуешься апноутами и даташитами.

Поясните хотя бы принцип работы этой цепочки. Как мне подсказывает интуиция, эта цепочка работает только при быстрых изменениях контролируемого напряжения и ограничивает для таких случаев коэфициент усиления компараторов, потому что это может привести к появлению положительной ОС колебанию выходного напряжения. Поправьте меня пожалуйста, если я не прав.

т.е. потому что если не ограничить их КУ, то это может привести к появлению положительной ОС и появлению колебаний выходного напряжения.

В первом приближении - правильно думаете,
(только не компараторов, а усилителей).
Можно задавить коэф.усиления ОУ и систему будет устойчива,
НО чем меньше Ку разомкнутой системы, тем меньше точность регулирования,
(т.е. стабильность вых. напряжения в вашем случае).
Поэтому выбирают компромис, но в сторону улучшения устойчивости.

К самовозбуждению систеы может привести и любые фазосдвигающие элементы в контуре регулирования
(те емкости паралельно входам ОУ в вашей первой схеме)

В общем не стал я городить огород и скопировал схему управления с небольшими доработками. Теперь схема стала работать более стабильно. Остался у меня только один вопрос: изначально планировалось использовать резистивный датчик тока, но из-за их громоздкости пришлось от него отказаться. Сегодня попробовал использовать трансформатор тока, представляющий из себя ферритовое кольцо, через которое пропущен силовой провод. Пытался устанавливать его между диодом VD2 и дросселем L1. Но он дает небольшое приращение напряжения при увеличении проходящего тока. Так например при протекании тока 13А, напряжение на датчике составляет 2.2В, а при 14А всего лишь 2.3В. Также пытался намотать его прямо на дросселе L1, но эффект такой же. Завтра думаю опять сделать резистивный датчик но уже использовать ОУ, а в качестве резистивного датчика использовать саму токопроводящую дорожку. В качестве ОУ предполагается использовать AD812, чувствительность которого 0.5мВ, и имеющий однополярное питание. Господа силовики, подскажите пожалуйста как выйти из данной ситуации, как вы организовываете ОС по току, так как мне не очень хочется использовать ОУ? Желательно конечно было бы организовать ОС с использованием токового трансформатора.

Если использовать ОУ, то только дифференциальную схему, нужно отвязаться от помех. При использовании транса большой коэф. трансформации 1:100, можно купить готовый, пример РА1005.*** от www.pulseeng.com. Можно поискать транзистор со встроенным датчиком тока.

Не получается вложить, посмотрите slup114 от TI.