LM5116 Buck 24V ->20V 20A

[sesebe]

Nici eu nu cred ca-i din bobina (daca valoarea este ok), e numai o discutie tangentiala.

[addysoftware]

...Eu nu am calculat nimic dar ai spus 1W pierderi de comutatie si mai ai cel putin 0.5-1W pierderi de conductie. Au sa fie fierbinti.

Tranzistorii se aleg astfel incit pierderile de conductie si pierderile de comutatie sa fie aproximativ egale. Atunci ai ales tipul potrivit de tranzistori. Binenteles, citeodata nu se poate asa dar asta este regula.

Corect, la 2W e capsula vor fi Foarte fierbinti. Cam 90-100 grd. Cred ca calculul initial il facusem doar pt ca pierderile de conductie si cele de comutatie sa fie relativ egale. Dar intre timp am uitat. E mai bine de o luna de cand m-am apucat de el (nu, n-am lucrat in total mai mult de 15-20 de ore..) Au fost sarbatorile, etc etc.

4W per total inseamna un radiator destul de ok, relativ mic, 4 x 6 x 2cm cu ceva aripioare.

Nu se poate verifica functionarea/detecta problema fara forme de unda.

Inteleg ca de la curenti mari apar pulsuri alipite, apoi pulsuri lipsa, total aleatoriu.

Daca generatorul de rampa merge ok, sunt 2 surse de probleme: amplif de eroare pe tensiune si amplif pt citire curent.

Cand apar problemele ar trebui sa vizualizati forma de unda la pinul 9; daca e oscilanta... e clar ca problemele sunt din compensare.

Ar trebui sa va asigurati ca driverul intern asigura comanda corecta pentru curenti mari.

Banuiesc ca nu sunt probleme de oscilatii pe pinul EN si nici la UVLO care ar putea comanda trecerea tranzitorie in starile respective.

Nu cred ca e o problema din bobina sau tensiuni induse.

Pulsuri alipite, exact, cate 2-3, si apoi fie o pauza, fie mai multe. Aleatoriu. Puterea generala in acest regim scade brusc spre jumatate din cat este inainte de a intra in acest regim.

Nu m-am gandit sa masor pe pinul 9. O sa lipesc un firisor si pun osciloscopul si acolo.

Pe pinul EN nu prea are cum. E doar o rez de 330k spre plus. Initial 1M apoi am scazut-o, ca sa o elimin ca "cauza potentiala"

La UVLO m-am gandi prima data cand facea "problema", prin decembrie, si l-am modificat a.i. sa mearga in jos pana la cca 14V (initial fusese proiectat sa "iasa" la cca 21V). ...

Pulsurile pe grile sunt suficient de dreptunghiulare, cam 70-90 ns urcarile si coborarile. Nu e straluctor, dar asta e, pt 10nF nici n-am pretentii

Am tras cateva imagini. Regim: cca 10V 15A. Varfurile ascutite se vor taia cand o sa redimensionez snubberele.

In unele regimuri apar pulsuri alipite, in altele pare ca si cum ar intra in protectie, sau mai degraba ca si cum ar oscila pe o subarmonica.. naiba sa-l ia

[iop95]

Pentru pulsuri lipsa bistabilul sta mai mult in reset din cauza unei oscilatii pe AE tensiune, generatorul de rampa se reseteaza la fiecare tact si nu vad cum ar putea tine in reset.

Problema e ca nu prea vad cum apar pulsuri "alipite"... din logica interna a CI e cam greu.

Dioda si cond de bootstrap sunt ok?

[addysoftware]

Pentru pulsuri lipsa bistabilul sta mai mult in reset din cauza unei oscilatii pe AE tensiune, generatorul de rampa se reseteaza la fiecare tact si nu vad cum ar putea tine in reset.

Problema e ca nu prea vad cum apar pulsuri "alipite"... din logica interna a CI e cam greu.

Dioda si cond de bootstrap sunt ok?

Nu chiar alipite complet, exista acel 450ns produs obligatoriu de integrat pentru a reincarca condensatorul de bootstrap. Dar situatia ramane, in anumite regimuri apar pulsuri "lipite" cateva la rand, doar cu fereastra de 450ns intre ele.

Dioda si cond'ul sunt ok. Dioda e un schottky 1N5819, cond-ul de pe Vcc initial l-am pus de 220nF 35V apoi l-am dublat, am crezut ca 220nF nu e suficient, desi nu parea pe osciloscop sa "sufere" din cauza de capacitate prea mica (dar fara rezultat) si pe ala de sus la fel...

Ceea ce am mai observat si e ciudat, e ca la sarcina de jumatate din nominal, deci cu 1.5 ohmi pe iesire, cand urc tensiunea de iesire spre 20V nu mai face urat, decat incepe sa aiba un pic de subharmonic oscillation (pulsurile pare si impare sunt usor diferite ca latime); in schimb cand se apropie bine de tot de 20V frecventa scade BRUSC la jumatate, factorul de umplere la 1/2 si bineinteles tensiunea pica la 12V. Si daca misc potentiometrul de reglaj al tensiunii de iesire inapoi spre 10V nu iese din acest regim, ramane asa pana ii tai alimentarea complet.

[sesebe]

Vreau sa vad curentul prin bobina:

cind functioneaza bine

si cind apar probleme - putere prea mare la iesire

Simultan as vrea sa vad altenativ comanda low side sau tensiunea pe suntul din sursa

 

Exista si posibilitatea sa ai si o bucla de masa .............poze cind pui?

Editat Ianuarie 14, 2017 de sesebe

[addysoftware]

Ia te uita cine nu doarme la ora asta

Maine o sa le pozez. Acu' doarme nevasta...

Multumesc frumos.

O sa fac maine diverse poze, ca tot am osc pe doua spoturi.. Dar asa, din "amintiri", m-am uitat la ele si mi se parea ca merge "normal"

[addysoftware]

Bucla de masa nu e. De "plus" in schimb, e ditai bucla, cu controllerul fix in mijlocul ei (ma rog, nu chiar in mijloc, dar....)

 

 

Rezistoarele alea 5 sunt de cate 0.1 ohmi; le-am bagat acolo pt ca sa masor curentul, suporta lejer pana la 2A bucata si pt timp scurt ar fi tinut si la 4A, dar n-a fost cazul. Cand va fi cazul, mai am...

Shuntul Rs deocamdata e compus din cele doua fire alb-maronii care se vad foarte bine in ultima imagine.

Potentiometrul spanzurat e pt ajustarea tensiunii de iesire, cam intre 8V si 24V.

Rezistorul decuplat era pt injectarea curentului suplimentar in C_RAMP.

Condensatori mai sunt pe placa de dedesubt..

 

Sarcina:

 

modulul vechi

 

 

alte vederi

 

[Marian]

Am mutat discutia cu sau fara intrefier pe un topic nou:

http://www.elforum.info/topic/122187-despre-inductante-buck/

 

Aici este corect sa se discute strict la subiect, adica recomandari in remedierea problemei lui Addy.

[iop95]

E clar o problema din comanda / CI.

Acel regim de reducere la jumatate a frecventei e documentat in fisa tehnica? Eu nu l-am gasit...

Folositi sincronizare externa?

Pana la ce curent merge corect? Cred ca valoarea shuntului e mai mare de 5mohmi si CI intra in protectie mai devreme.

[addysoftware]

Pe mine nu ma deranjeaza; da, as fi vrut sa adauga ca INTREFIERUL, distribuit sau nu, este vital; el indulceste curba de histerezis si in general previne saturatia, la modul practic vorbind, deoarece scade inductia in miez. Dar nu m-am agitat... fiind un pic offtopic

E clar o problema din comanda / CI.

Acel regim de reducere la jumatate a frecventei e documentat in fisa tehnica? Eu nu l-am gasit...

Folositi sincronizare externa?

Pana la ce curent merge corect? Cred ca valoarea shuntului e mai mare de 5mohmi si CI intra in protectie mai devreme.

1.Nu e documentat. Cred ca e un efect parazit.

2.Nu, etajul este independent.

3.Am incercat si cu sunturi mai mici, si mai mari. La sunturi cu rezistenta mai mare se observa intradevar reducerea puterii, dar la sunturi mai mici nu creste peste cca 150W fara sa apara "aiurelile".Practic am incercat chiar si fara sunt; face la fel

Oricum, azi (ceva mai tarziu) o sa fac un cablaj nou pt power circuit, daca nu imi dati vreun sfat legat de altceva intre timp.

Dar intai o sa incerc sa extrag niste forme de unda cum mi-ati cerut.

[sesebe]

Eu sint aproape sigur ca este vorba si de o bucla de masa pe linga alte bucle care se pot vedea...

O sursa in comutatie trebuie sa fie cit mai compacta si cu traseie cit mai scurte si..."inteligent" rutate, iar radiatia parazita trebuie sa fie cit mai mica cu putinta.

Daca as fi avut eu acesta sursa/setup as fi masurat direct valoarea "shuntului" (ca am cu ce la servici - rezolutie 1micro-ohm) exact intre punctele de unde sint lipite cele doua fire care se duc la controller. De fapt as fi folosit un shunt mai calitativ cu 4 borne. La valorile astea este destul de critic punctele intre care se face masuratoarea.

Aproape sigur este mai mare rezistenta.

[iop95]

E ciudat ca face la fel si fara shunt. Ati facut scurt intre pinii 12-13?

Singura explicatie este ca intra in protectie de curent (activare UVLO si SS). Asta nu se poate intampla decat daca sunt tensiuni parazite la intrarea AO de curent. Asta se poate verifica vizualizand semnalul la pinul 2 cand apar probleme la curenti mari (daca activeaza UVLO).

Incercati reducerea amplificarii prin introducerea unor rezistente egale pe cele doua intrari a AO curent si marirea corespunzatoarea a shutului.

As reduce amplificare la 2-3.

Verificati si forma de unda la pinul 9 la curenti mici si cand face probleme.

[addysoftware]

Da, facea la fel si fara sunt.

Intre timp m-am apucat de experimente:

am "ucis" shuntul, l-am shuntat cu o sarma pe spate. Proba: la fel
Am facut apoi ce trebuia facut de mult: am venit cu bobina sub cablaj, si am pus-o in diverse pozitii, adica si invers. Surpriza (adica in sensul "ba ce prost am fost"). A mers. Un ppic mai bine, nu perfect. Am modificat apoi curentul in C_RAMP, l-am marit nitel.

Am scos condensatorul cel mic de compensare de la circuitul de feedback. Ramane pe mai tarziu.

Am bagat 100nF serie cu 330 ohmi intre Vout si punctul de intrare feedback. Muult mai bine! Ajunge pe la 300-350W stabil, apoi se destabilizeaza cu subarmonice.

acum sa mai modific rez de 330 ohmi de aici, sa incerc cu 3k3 si cu 1k0.

Dar s-au cam descarcat bateriile (sunt uzate 95%), trebuie sa mai astept sa se incarce.

[addysoftware]

In momentul de fata cea mai mare tensiune scoasa inainte de punctul de destabilizare a fost de aprox 15V pe "tot resoul" adica pe 0.75Ω. Cca 300W

Am folosit un electrolitic de 33u plus rezistor 3k paralel pe bucla de control a tensiunii, pt a creste tensiunea "automat", fara sa mai intervin eu cu surubelnita. Destabilizarea este cu subarmonice. Latimea impulsurilor incepe sa fluctueze pe la 15V 300W, intai usor, aproximativ armonic (sinusoidal), apoi din ce in ce mai drastic si mai aleatoriu pe masura ce tensiunea creste spre 16V.

Am incercat si cu o tensiune de alimentare mai mare cu 3.3V (acumulatorii vechi abia livreaza 22V in sarcina). Efectul apare la aceeasi tensiune de iesire, 15V.

Urmatoarea manevra va fi o oscilograma pe pinul 9...

Am verificat intrarea UVLO cu mai mut timp in urma, era curata.

peste cateva minute postez pinul 9.

La puteri mici:

 

 

La cca 15V, cand incepe sa oscileze

 

 

Wildly oscillating

 

 

E clar ca si aici e ceva. Dar cum sa-l fac sa nu mai oscileze? Valorile sunt cele calculate (ma rog, au fost, in acest moment condensatorul mic e scos din circuit)

 

O sa postez acusica si calculele, sa le verificati si dvs...

 

oscilogramele sunt cu 1V /div

 

Calculul meu pt circuitul de compensare se pare ca a fost destul de alandala. O sa incerc sa-l refac aici din nou

 

Rload = 0.75 ohm (la utilizator va fi cam 1.1 ohmi)

Cout = cca 3000uF

Fpmod = 1/ (2pi RC) = 1 / (6,3 x 0.75 x 0,003) = 0.014 =71Hz

DC gain = 1 ohm / (10 x 5.5mO) = cca 20 = 26dB

 

ce mai urma? sa ma uit in datasheet....

[iop95]

Mariti cond din bucla de tensiune de la 100pF la 10nF.