Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Всё, что касается преобразователей напряжения, стабилизаторов и регуляторов напряжения и тока
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Здравствуйте! В аттаче - схема и пара фотографий.
Основной проблемой был поиск кольца, на котором предстояло намотать дроссель... В конце-концов нашлось кое-что (см.фото): 20*12*7 - стоял в фильтре компьютерного БП по цепи +3,3В, светло-зелёного цвета, одна из боковых поверхностей - синяя. Содержал обмотку в два слоя сдвоенным проводом d=1mm - им же (только одиночным) и решил намотать новую обмотку. Но в начале решил выяснить проницаемость данного кольца. Нашёл в интернетах формулу, снял имеющуюся обмотку и намотал в один слой до заполнения внутреннего кольца одним проводом от распушённого куска витой пары. При 33 витках индуктивность была около 49мкГн. Расчётная проницаемость получилась около 65... По другой формуле вычислил (для 5мкГн), что надо намотать 9 витков провода на такое кольцо. В итоге получился дроссель с 4,7мкГн. Нормально вроде.
Изготовил платку, просверлил, залудил, припаял детали, проверил монтаж... В качестве источника питания взял БП Delta ADP-50XB: 12В, 4160мА. Подключил... Через несколько секунд задымил и начал калиться R8... Ток потребления преобразователем составил 280мА. Отпаял C6 (на фото со стороны пайки - над STD90NH) - подумал, что испорченный: ток упал до 80мА. Что-то всё равно много... На выходе +5,2В - как и рассчитал.
Соплей на плате в явном виде нет - прошуршал иголкой. Приеду вечером домой - прочищу плату ацетоном и ещё раз детально осмотрю в более спокойной обстановке. Плюс - подключусь осциллографом: посмотрю, что и как. Думается мне, что мог случиться "возбуд" из-за неотмытого флюса, или же не верно подобрана индуктивность дросселя... Плата сделана из двухсторонне-фольгированного текстолита; обратный слой ни к чему не подключен (стоит подбросить на него "землю"?).
Кстати, нигде не сказано про номиналы резисторов R3, R4, кроме как в формуле рядом со схемой в даташите. Просто в даташитах на некоторые DC/DC-конвертеры иногда пишется, что номинал того или иного из этих двух резисторов не должен быть меньше/больше какого-либо значения...
Вложения
IMG_20150226_122616.jpg
IMG_20150226_122648.jpg
Схема
Схема
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Печатная плата в Layout 6. За основу был взят чертёж тов.molyman отсюда: viewtopic.php?f=4&t=3185&st=0&sk=t&sd=a&start=60#p6010
Обвязка контроллера - 0603, блокировочная керамика - 1206.
Вложения
PWM_RT9214_1.zip
(10.28 КБ) 715 скачиваний
pcb.GIF
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение rhf-admin »

R8, C6 можно сначала вообще не ставить, это уже тонкая настройка, которая рассчитывается по готовой плате и дофига от чего зависит. Вот тут можно про это почитать. От R3, R4 кстати, тоже будет зависеть, поскольку от них скорость переключения (крутизна фронтов) будет зависеть.
А землю бы я на низ платы не бросал, интереснее другой эксперимент - разрезать на плате землю где-то между микрухой и истоком транзистора нижнего плеча (типа чтобы весь большой ток тёк слева, а весь ток управления - справа). Интересно, что получится.
С уважением, администрация сайта.
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Ага, спасибо, почитаю:) Пока что установил новый резистор и конденсатор на 0,01мкФ - греются оба... Ладно, с ними потом разберусь.
По поводу R3, R4 - глядя на то, что в даташите применены весьма низкоомные резисторы, решил также ставить низкоомные.
Про разрез проводника на плате - я помню - уже провёл эксперимент: да, немного интересно получилось. Также провёл разные измерения при разной нагрузке и разных стабилизаторах(7805, 7808). Осциллограммы, замеры и прочие впечатления выложу более детально и с описаниями завтра - сегодня уже что-то глаза в кучку...
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Итак.
Чем пользовался: MY-64, DSO-2250 USB, нагрузка - два резистора 4,7 Ома, 25 Вт (один и два в параллель).
Осциллограммы и напряжения/токи снимал для разных случаев: питание контроллера 5В и 8В, нагрузка 1,1А и 2,1А. При разной нагрузке выходное напряжение стабильно и составляет 5,2В; входное напряжение: 12В. Чем меньше мощность нагрузки - тем больше грелся дроссель (при нагрузке 2,1А тот нагрелся до 50град., при 1,1А не замерял, но по ощущениям - немного горячее); транзисторы почти не грелись. Дополнительно припаял на выход smd-резистор 1 кОм - чтоб совсем на ХХ не работал.
При выходном токе 1,11А входной составлял 0,61А --> КПД ~79%; при выходном 2,12А - входной 1,11А --> КПД ~83%.
Осциллограммы с комментариями ниже. Обращайте внимание на положение переключателей В/дел и время/дел. На щупе был включен делитель на 10, поэтому амплитуду импульсов умножаем на 10.
Вложения
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В. Уменьшено время развёртки.
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В. Уменьшено время развёртки.
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 8В
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 8В
Напряжение на затворе Т2. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В
Напряжение на затворе Т2. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 8В
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 8В
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В
Напряжение на затворе Т1. Нагрузка 1,1А, питание контроллера 5В
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Продолжение осциллограмм:
Вложения
Импульсы на дросселе; питание контроллера 8В, нагрузка 2,1А. Уменьшено время развёртки.
Импульсы на дросселе; питание контроллера 8В, нагрузка 2,1А. Уменьшено время развёртки.
Импульсы на дросселе; питание контроллера 5В, нагрузка 2,1А. Уменьшено время развёртки.
Импульсы на дросселе; питание контроллера 5В, нагрузка 2,1А. Уменьшено время развёртки.
Импульсы на дросселе; питание контроллера 8В, нагрузка 2,1А
Импульсы на дросселе; питание контроллера 8В, нагрузка 2,1А
Импульсы на дросселе; питание контроллера 5В, нагрузка 1,1А
Импульсы на дросселе; питание контроллера 5В, нагрузка 1,1А
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Теперь по поводу эксперимента с разрезанием дорожки. Эксперимент проводился при питании контроллера напряжением 8В, токе нагрузки 2,1А.
Дотронулся щупом осциллографа до "земли" в районе истока Т2 и обратил внимание на "выбросы". Решил поводить щупом по "земляной" дорожке (не отрывая) и посмотреть на это дело. По мере удаления от истока Т2 амплитуда этих выбросов (импульсы тока, так понимаю?) уменьшалась. Разрезал дорожку в условленном месте. Амплитуда импульсов слева от разреза выросла, справа - убавилась, что естественно. Выходное напряжение, входной/выходной токи не изменились. Осциллограммы импульсов по "земле"- ниже:
Возможно, что нужно было померить ещё что-то где-то, но я вчера буквально засыпал уже, так что - прошу прощения... :) Что ещё хотите посмотреть - пишите :)
Вложения
Импульсы у истока Т1 после разрезания дорожки.
Импульсы у истока Т1 после разрезания дорожки.
Импульсы в точке между "входной землёй" и "выходной землёй".
Импульсы в точке между "входной землёй" и "выходной землёй".
Импульсы у истока Т1 до разрезания дорожки.
Импульсы у истока Т1 до разрезания дорожки.
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Решил пересчитать демпфирующую цепочку. Пожалуйста, поправьте меня, если где ошибусь...
1. Паразитная индуктивность: L = 1/(4*(?^2)*(f^2)*Coss). Для Т2 (STD90NH02L) Сoss=800pF. На осциллограмме из предыдущего сообщения (про разрезание дорожки) период импульсов ~6,8мкС --> f~~147059 Гц (ну да, правильно - почти половина частоты, на которой работает контроллер - 300кГц по дадашиту). Тогда L~~1,46мГн.
2. Сопротивление резистора демпфера: Rd = SQRT(L/Coss). Rd~~1350,9 Ом
3. Ёмкость конденсатора демпфера: Cd = 3/(Rd*f). Cd~~15,1 нФ
4. Мощность резистора демпфера: Prd = 0,5*Cd*(Uin^2)*F. Частоту преобразования возьму из даташита на контроллер - 300кГц, входное напряжение - пусть будет 14В. Тогда: Prd~~0,44 Вт. Ммм... Многовато...
Как-то так получилось... :)
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение rhf-admin »

Нет, имеется ввиду не тот период импульсов, не период между пиками. Поймай один всплеск и его расширь на осциллограмме. Там будут затухающие колебания. Вот их частоту и нужно брать (она гораздо выше основной рабочей частоты). Вот:
рис.1.GIF
С уважением, администрация сайта.
hamrad
Читатель
Читатель
Сообщения: 27
Зарегистрирован: 12 фев 2015, 17:23

Re: Ещё один преобразователь на RT9214 :)

Сообщение hamrad »

Таки-добрался я снова до своего преобразователя...
Вот один такой всплеск на осциллограмме (к сожалению, не очень качественно получается...):
40нс/дел, 200мВ,дел
40нс/дел, 200мВ,дел
Период, в среднем, получается (40/5)*2,5= 20нс ---> F=1/(20*10^-9)~~50МГц... Это нормально? :)
При этом: L~~ 12,68 нГн, Rd~~ 3,98 Ома, Cd~~ 15,1 нФ, Prd~~ 1,48 Вт...
Ответить

Вернуться в «Преобразователи / стабилизаторы / регуляторы»