Да в какой удобнее. Я в Micro-Cap моделировал. Отдельно силовую часть, без контроллера, не заводя обратную связь.

Например, одна из топологий называется «"self-driven" synchronous rectifier» — в данном случае, т.е. поскольку затворы уже сфазированы в нужную сторону, они просто соединяются по переменному току (конденсатором), и у ведомого транзистора к затвору ставится ограничитель уровней (пара диодов — один об исток, другой об TVS), фиксирующий постоянную составляющую на этом конденсаторе приблизительно на уровне Uвых.

Минус данной схемы в том, что она логично работает только на непрерывном токе, т.е. когда нагрузки мало, дроссели выходят на прерывный режим, преобразователь становится обратимым и PMOS начинает гонять немного энергии обратно в источник, КПД немного снижается.

Эффективность синхронных выпрямителей в целом определяется применяемыми ключами. В данном случае нужен PMOS с сопротивлением порядка 40 мОм и меньше, но затворы у таких весьма тяжёлые, т.е. КПД не вырастет так, как хотелось бы.

Вообще, если Вам нужен был КПД и защита от выгораний, то имело смысл рассмотреть другие топологии.

Да нет, КПД не регламентирован, главное чтобы радиаторы не пришлось городить - вот единственное требование - естественное охлаждение.

Самое интересное, что при половинной нагрузке не греется вообще ничего, или по крайней мере если и греется, то наощупь не определяется.
Кстати при полной нагрузке напряжение падает с 12В до 11,5-11,7В и соответственно нагревается.. может тут где-то проблема зарыта..

Может просто входит в ограничение по мощности?

А ещё, что при этом с пульсациями? Конденсатор на выходе у Вас сомнительный, "low-esr электролита epcos 33мкХ25В" — это что такое? EPCOS вообще не спец по электролитам. А 5 мкФ керамики вообще не в счёт.

Нужно или порядка 100 мкФ керамики, или два-три полимерных <10 мОм и >50 мкФ — например, наковырять из дохлой материнки.

пять штук по 33 плюс две керамики по 2,2 - итого 169,4мкФ получается
Стоят спецовые танталы Epcos, как они их позиционируют с low-esr

Пульсации на выходе где-то около 1В, короткие всплески



Если вместо R4 ставлю перемычку - источник вообще не запускается, на затворе всегда 0В...


Чуть уменьшил сопротивление резистора-датчика тока (запаял в параллель резистор 0,1 Ом) - теперь форма сигнала на датчике тока стала менее треугольной - наклон стал совсем небольшой.. что бы это могло значить?

Коллеги! Кто-нибудь может примерно ответить что такое по ощущениям 5Вт рассеиваемой тепловой энергии на плате без радиатора? Какой ориентировочно будет перегрев прибора, рассеивающего 5Вт тепла?

Вопрос для ТС первый - нафига использовать 270 кГц, если ЛМ-ина может работать до мегагерца, ну подними ты частоту хотя бы до 500кГц.

вопрос второй, нафига использовать индуктивность 12мкГн на 270 кГц, если достаточно уже 5мкГн для неразрывных токов при граничных условиях (9..30 Вольт)
едем далее, на схеме R1 либо выкинуть впечь, либо все емкости (С1 С2) поставить ПОСЛЕ него, т.к микруля твоя имеет в себе драйвер для мосфета, который любит импульсный ток (вкачивать к затвор), поэтому то, что в даташите написано 0,1мкФ по входу - туфта, как минимум 4,7, а то и 10мкФ надо ставить, причем желательно керамику, типа X7R X5R, можно и на 50V , не обязательно 100V, как у тебя.

Еще несколько смутила цепь компенсатора, C3 C4 R3, как то из личного опыта подмечено, что если есть такая вот цепочка, то С3 и С4 как правило отличаются на порядок ну и резистор мелковат все-таки. я бы поставил номиналы R3 от 4 до 10к, С4 взял бы порядка 1000...10000 пик, а С3 в 10 раз меньше выбранного С4, т.е. от 100 до 1000 нФ, Например 4,64к, 4,7нФ, 470пФ.

Соответственно частоту бы поднял до 400-500кГц, и индуктивности поставил бы например из диапазона 3-5мкГн на ток насыщения 6-8Ампер. Обязательно на одном сердечнике, т.е. так называемая Coupled Inductor, например от койлкрафта типа MSD1260 Series или похожую от кого другого, сумида, копербуссман, бёрнс и тп.

Ключ выбирал бы такой, чтобы емкость затвора не превышала 20 нанокулон, при этом сопротивление канала по сути может быть любым, в пределах разумного, например до 100 мОм в корпусе TO220, при этом Емкость затвора является главной! последнее время соскочил с ключей IRF на Вишей и файрчайлд.


Кондей С6, который сепик, я бы поставил в районе 10мкФ, хотя наверно можно оставить и 4,7мкФ. опять же ТОЛЬКО керамика, ибо он импульсный.

Выходной диод у тебя выбран конечно солидный , оставляй его, 3-5 ампер для него - нормально.


вот как то так.

Гы, только сейчас заметил R1 у ТС :-)

Всем большое спасибо за помощь! Сейчас буду пробовать все предложенное.

Единственное сразу что могу сказать - нет возможности использовать сдвоенную индкутивность на одном сердечнике, т.к. я просто не смог нигде у дистрибьюторов найти такие индуктивности с реальными сроками поставки, поэтому очень хотелось бы обойтись раздельными индуктивностями.

По поводу транзистора - может быть лучше в корпусе D2PAK - мне кажется он лучше плате будет отдавать тепло, чем ТО-220, а внешний радиатор у меня не планируется. Транзистор надо смотреть, может и этот устроит...

По поводу R1 - так было в Workbench'e и референсной схеме...поэтому и поставил. Если я его убираю, то получается не один конденсатор 0,1мк керамика, а два. Второй - С1 тантал 4,7мк, но собстевнно могу поставить керамику 10мкХ50В, это не проблема..

Вот тогда с этого и надо было начинать! Без такой индуктивности толку от сепика ровно процентов на 70-80 а то и хуже, а с такой индуктивностью можно и 90-95 кпд выжать, если постараться.

По поводу транзистора - глянул сейчас даташит твоего irfr3806 - в принципе неплохая коняка, я бы его оставил, параметры у него нормальные для частот до мегагерца в принципе. так что он греться особо не может, даже в худшем случае на нем будет сеяться где то в районе полватта, это не та мощность, которая сильно греет компонент в таком корпусе. его греет что то другое скорее всего это твоя индуктивность раздельная.

Для тестов можешь R1 закоротить, или поставь ПОСЛЕ него максимально близко к ноге Vin микросхемы, емкости что нить типа твоего тантала (можно и электролит обычный) только я бы взял на 10-20мкФ плюс к нему керамику дополнительно на 0,1...1мкФ

Да, чуть не забыл, и не забывай, что это емкость скажем так для самой микрули, а еще по входу у тебя должна емкость стоять уже как бы для самого конвертора, максимально близко к первой половинке катушки, я бы поставил алюм. на 40-100мкФ и керамику на 1-4,7мкФ

ОФФ
К слову, делал сепик на микросхеме LT3756, катушка сдвоенная LPD5030 от койлкрафта. частота работы 600кГц, катушка в районе 6,8мкГн, ток на выходе 1А, напряжение на выходе 28В, входное напряжение 12-35В, так вот всё это добро перегревается на макс.нагрузке всего на 25-30 градусов, т.е. до 50 градусов температура компонентов становится при комнатной. плата 25мм х 25мм.
До этого делал тоже самое, только на раздельных катушках, с дуру... перегрев бы под 50 градусов уже на половинной нагрузке.
Я уж не говорю о том, что раздельные катушки не хило так "фонят", и если делать тесты по ЭМС - то на таком девайсе сразу можно ставить крест.

Автор! Давайте-ка по русски, без "катух", "микрулей" и прочих "ща" и "гы". Уважайте Правила Форума. И, по возможности, хорошего тона - здесь принято обращение к собеседнику на "Вы".

Ну может не надо так радикально? Если бы с раздельными катушками было бы все так плохо - думаю нигде в литературе и тем более в AppNote не рассматривались бы такие варианты..

По эксперименту - резистор R1 у меня сразу оказывается стоял на 0 Ом.
R4 100 Ом
Помимо C5 такой же конденсатор на 1200пФ поставил в параллель с R5 в непосредственной близости от него.
Частоту поднял до 400кГц - как результат греться стало в 2 раза сильнее...

Ага, значит, динамические потери.

Да..однозначно

Снизил частоту до 65кГц - греется только диод, на датчике тока практически идеальный треугольный сигнал, всплесков нет..
Напряжение 11,95 на выходе, пульсации 1В

В принципе все устраивает, кроме довольно сильного нагрева выпрямительного диода.

Ну и собственно вопрос к аудитории - получается то ли индуктивности у меня не соответствуют расчетной частоте 270кГц, что на 65кГц КПД выше, то ли топология платы настолько бездарна, то ли все вместе одновременно? И что собственно в итоге посоветуете? Бороться до достижения результата на высокой частоте или оставить как есть на 65 кГц?

Индуктивности, напомню, в качестве L1 - три параллельно соединенных по 47мкГн; в качестве L2 - одна 47мкГн

Типа, счас глупость ляпну -думать лень. Может полевик слишком медленно открывается-закрывается . и какой -нить левый ток течет через диод. "Такой сильный неприязнь испытываю к этот " IR полевику. Было дело, файрчайлд прохладный, а на этих рука не терпит.

Я так понимаю если сдвоенную катушку делать на ферритовом кольце, то только на кольце с зазором?
Еще в закромах откопал комплект для трансформатора Epcos RM8 с ферритом N87 - можно из этого что-нибудь соорудить для этого источника питания?

А сейчас не принято в затворы полевиков резисторы устанавливать? Или этот полевик гарантированно не звенит?

Хм.. затвор без драйвера и так не раскачивается, какой уж тут резистор..?

Резистор в 10 - 15 Ом. Или ферритовая бусинка. Стандартный приём. Часто полезен.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Можно я свои идиотские 5 копеек спрошу? С сепиками дела не имел... потому прошу не запинывать сразу
1. Судя по осциллограммам с датчика тока индуктивности не уходят в насыщение, значит дело не в них
2. Нагрев диода связан либо с большим током либо с плохим теплоотводом - 6 Ампер (ток нагрузки помноженный на 2 - чтобы с запасом), при падении 0.8 Вольт - 6*0,8=4,8 Вт... платой должно оттащить это тепло....
3. Динамические потери транзистора - в микре стоит драйвер затвора, должен тягать любой транзистор на ура. Зачем стоит резистор на 20 Ом в цепи питания микросхемы? Не, я понимаю - чтобы не сгорела... но вроде диапазон ее питающих напряжений входит в ТЗ. Сможет ли микра отдать необходимый ток в затвор транзистора при таком резисторе по питанию?

Mth, спасибо за участие!

Про резистор народ уже указал на эту оплошность, я его убрал..
Встроенный драйвер плохо раскачивает затвор - посмотрите осциллограмму на первой странице поста - треть положительного импульса транзистор открыт не полностью, а с внешним драйвером ситуация лучше (см. осциллограмму на стр. 2 внизу)..

На диоде 12CWQ при токе нагрузки 5А уже падает больше вольта.. и соотв. при дальнейшем росте тока падает еще больше

Да ну какое участие - куча глупых вопросов при очень неполном понимании темы ))


Видать пропустил я когда читал... сорри

Да, действительно...


А судя по данным даташита не должно столько падать, должно быть в районе 0,75 В максимум...

Ну хорошо, допустим дело в динамике - на транзисторе падает много вольт в момент открытия/закрытия, но драйвер данную ситуацию вроде поправил... и динамические потери должны были уйти.... или хотя бы сильно уменьшится? У Вас этого не случилось.

Еще вопрос - если я правильно понимаю, индуктивности работают с накоплением магнитной энергии? А в индуктивностях есть зазоры? Может есть смысл попробовать колечко (например на везде добываемом HH2000), сделать в нем пропил, взять несколько проводников диаметром 0.2-0.3 мм (сколько штук - считаем по нагрузке и пиковым токам) и намотать требуемую индуктивность?

Да, с вольтом я переборщил, но тем не менее:



Собственно я пришел пока к мысли оставить в качестве рабочей частоту 65кГц. На этой частоте затвор нормально раскачивается, транзистор практически не греется, внешний драйвер не нужен. В цепь затвора ставлю чип-бусину.

Ну и последняя проблема, которую решаю - отвод тепла от диода, т.к. теперь только он сильно греется, все остальное - в норме.

Сначала тоже думал про кольцо, к тому же есть в продаже уже с зазором, но тут такая ситуация, что нужна маленькая партия этих источников (100шт.) и больше они никогда не понадобятся.. Как всегда при возможной минимизации стоимости.. Поэтому и смотрел сразу в сторону готовых индуктивностей, чтобы не мотать самим.

Ну в общем случае намотка, например у ферроприбора, недорогая. Если использовать аналоги эпкоса, так вообще выйдет по стоимости намотанный феррит = стоимости комплекта эпкоса. Еще не забывайте, что перегрев не есть гут. И отказы могут быть.
Мы же говорим о намотке ради проверки работы, возможно получения более высокого КПД...

Так с индуктивностями сейчас нормально - их хватает, в насыщение не входят. Греется диод, рассеивая как раз 4-5Вт тепла.

Другой вопрос в том, почему он рассеивает 4Вт, когда по расчетам должен рассеивать 1,75Вт?

а что на диоде происходит? была осциллограммка?

собственно еще в первом сообщении виден звон на выходном напряжении... может снаббер нужен на диод?

На диоде вот что:

Что есть снаббер и применяется ли он в ИП с топологией SEPIC?

Снаббер - цепочка которая призвана давить выбросы напряжения, обычно выше положенного. Очень часто применяется в обратноходовой топологии - flyback.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Мне кажется звон не настолько силен чтобы его давить?

А, так это просто RC-цепочка.. Понятно
А как тут оценить мощность резистора? Это же не цепочка для подавления маломощных ВЧ-всплесков - тут всплески наверняка имеют гораздо бОльшую мощность?

да не такая она большая, в Вашем случае думаю поставить 0.25 Вт на резисторе - не ошибетесь. ))

Что-то непонятно. Можете прокомментировать картинку? 0В по середине экрана? Щуп двумя концами на выводах диода?

Нет, это относительно "земли"..

Вот обоими щупами на диоде

попробовать иногда проще, чем анализировать... параметры снаббера обычно 100-1000пФ/10-47Ом, поставьте что-нибудь среднее

Вас пила смущает? Это разряд разделительного конденсатора.

Теперь понятно.


Нет, пила не смущает, хотелось понять, что там с диодом.

Вопрос в том, как Вы определяете, что он рассеивает 4 ватта?
И как меняется нагрев диода при изменении частоты? Есть заметная разница? Греется ли он в той же степени при пропускании через него постоянного тока соответствующей средней величины? Интересная картинка в даташите: с ростом температуры прямое падение уменьшается. Уменьшается нагрев. Саморегуляция, однако. Если бы ещё обратный ток с ростом температуры не увеличивался...

Температура нагрева диода очень мало зависит от частоты..

Тогда я поставил бы небольшой радиатор в виде П-образной медной/латунной пластинки для надёжности и забыл.

Понятно.. Спасибо, так наверное и сделаю и попутно наверное заменю диод на MBRB2060 - у него падение меньше и корпус D2PAK все-таки помощнее