Kein stabiler Spannungsausgang mit DC-DC-Abwärtswandler

Ich komme aus der Informatik, bin neu in der Elektronik und mein erster Beitrag hier. Ich arbeite an einem Hobbyprojekt mit der Absicht, irgendwann eine Leiterplatte zu entwerfen, und der erste Schritt besteht darin, einen Abwärtswandler zu entwerfen, um die Eingangsspannung zum Ansteuern eines Arduino auf 5 V zu bringen. Ich verwende eine Laptop-Versorgung von 19 V als Eingang.

Ich verwende einen MP1584EN für den Spannungsreglerchip. Für meine Testzwecke mache ich das auf einem Perfboard. Ich habe meistens die typische Anwendungsschaltung aus dem Datenblatt mit geringfügigen Änderungen verwendet, wie im beigefügten Schaltplan zu sehen ist , aber wenn ich die Ausgangsspannung messe, erzeugt sie große Wellen, wie in den Screenshots zu sehen. Die Welligkeiten treten in einem Intervall von etwa 3 Sekunden auf, wenn der Ausgang auf etwa 7,25 V ansteigt (manchmal sogar auf 8,5 V ansteigt) und dann langsam auf etwa 5 V zurückfällt und der Zyklus fortgesetzt wird . Wenn ich einen 1k-Lastwiderstand anschließe, bleibt die Welligkeitsamplitude gleich, aber das Intervall sinkt auf etwa 15 ms (konnte diese Oszilloskopanzeige nicht posten, da ich eine Fehlermeldung erhielt, dass ich mindestens 10 Reputation benötige, um mehr als 2 Links zu posten .).

Warum erhalte ich diese Ausgabe? Was mache ich falsch?

BEARBEITEN 1:Vielen Dank für die Antworten. So vielen Dank, dass dieser Beitrag ziemlich lang wird. Ich habe versucht, alle Fragen und weitere Informationen/Ergebnisse in dieser Bearbeitung zu beantworten, mit Ausnahme der Erhöhung des L, was ich als nächstes versuchen werde (wollte meinem Design keinen Platz mit einem riesigen L hinzufügen). Aber vorher möchte ich erwähnen, dass ich wahrscheinlich eine schlechte Erdung habe (meiner Meinung nach nicht extrem schlecht), aber nicht gedacht habe, dass dies so große Spannungsimpulse verursachen wird. Aus meinen Messungen geht hervor, sobald die Rückkopplungsspannung auf 0,8 V geht, tritt die Spitze auf und entlädt sich dann langsam durch die Ausgangskappe C2. Ich habe die Entladezeit von 8 V bis 5 V für einen 22 uF C2 bei 1 K Last gemessen und es schien mit der Impulsbreite übereinzustimmen. Überraschenderweise führte, nachdem ich alle anderen Tests wie unten gezeigt durchgeführt hatte, ein erneuter Test mit 1K-Last zu völlig anderen Ergebnissen. Ich habe die Ausgangsobergrenze C2 auf einen viel höheren Wert erhöht, sodass die Impulsdauer zunahm, aber das Muster blieb. Ich habe eine Weile mit Arduinos/ESP8266/SD-Karte usw. und billigen DC-DC-Abwärtswandlern (mit MP1584) herumgespielt und dachte, es sei an der Zeit, nach einem Perfboard-Prototyping alles auf der Leiterplatte zu kombinieren, weil ich es nicht tat PCB immer wieder überarbeiten wollen, nur wegen der Stromversorgungsprobleme. Daher ist die Perfboard-Idee, nur jede einzelne Komponente, die ich verwende, zu validieren, gerechtfertigt. Also zuerst das Perfboard. MP1584 befindet sich auf der Unterseite des SOIC8-Breakouts. und billige DC-DC-Abwärtswandler (mit MP1584) und ich dachte, es wäre an der Zeit, nach einem Perfboard-Prototyping alles auf der Leiterplatte zu kombinieren, weil ich die Leiterplatte nicht immer wieder überarbeiten wollte, nur wegen der Probleme mit der Stromversorgung. Daher ist die Perfboard-Idee, nur jede einzelne Komponente, die ich verwende, zu validieren, gerechtfertigt. Also zuerst das Perfboard. MP1584 befindet sich auf der Unterseite des SOIC8-Breakouts. und billige DC-DC-Abwärtswandler (mit MP1584) und ich dachte, es wäre an der Zeit, nach einem Perfboard-Prototyping alles auf der Leiterplatte zu kombinieren, weil ich die Leiterplatte nicht immer wieder überarbeiten wollte, nur wegen der Probleme mit der Stromversorgung. Daher ist die Perfboard-Idee, nur jede einzelne Komponente, die ich verwende, zu validieren, gerechtfertigt. Also zuerst das Perfboard. MP1584 befindet sich auf der Unterseite des SOIC8-Breakouts. Jetzt die Testergebnisse: DSO für 1k Last, die ich früher nicht posten konnte 10 Ohm Last: Wie Sie im zweiten Bild sehen können, schwingt es anfänglich im 5-12-V-Bereich, aber wenn sich die Widerstände erwärmen, werden die Schwingungen 1-19 V (Eingang) 100-Ohm-Last: Nachdem ich die obigen Tests durchgeführt hatte, testete ich erneut die 1K-Last und keine Last. 1K-Last: Da man kaum Wellen sehen kann, aber Vout bei etwa 5,8 V liegt. Keine Last (wieder nach dem Ausführen der 10-, 100- und 1-K-Ohm-Tests): Vielleicht macht das alles Sinn, aber ich bin jetzt verwirrter. Entschuldigung, ich habe im Nachhinein festgestellt, dass einige Bilder auf dem Kopf oder auf der Seite stehen, aber hoffentlich lesbar sind. Ich bin mir nicht sicher, was passiert ist, aber seltsam, dass mein Computer sie alle im Querformat und mit der richtigen Seite nach oben zeigt.

BEARBEITEN 2:Ich habe die Lösung immer noch nicht gefunden, aber nur ein Update zu einigen weiteren Experimenten, die ich durchgeführt habe. 1. Ich hatte keinen größeren Induktor zur Hand, aber ich habe es mit weiteren 4,7 uH in Reihe versucht und es hat die Dinge ein wenig verbessert (die Spitze wurde um über 50% reduziert). Wenn Sie es um den empfohlenen Wert von 22 uH noch größer machen, sollten die Dinge behoben werden, aber das fügt dem Gesamtdesign Platz und Kosten hinzu. Werde es als letzte Option behalten. 2. Ich habe versucht, 22uF-Tantal durch eine 10uF-Keramik zu ersetzen, aber keinen Unterschied festgestellt (die Verringerung des C2-Werts reduzierte jedoch die Zykluszeit wie erwartet). Ich habe das Tantal zurückgelegt (das Datenblatt rät nicht davon ab). 3. In einem separaten Test verbesserte das Hinzufügen weiterer 150 pF von COMP zu GND parallel zum bereits vorhandenen Kompensationsnetzwerk die Dinge ebenfalls. 4. Schließlich bewirkte auch das Hinzufügen der 150pF über R1 einige Wunder und verbesserte die Dinge erheblich. Es dämpfte die Spitzen, erhöhte aber die insgesamt erwartete Ausgangsspannung. 5. Der obige Vorschlag ließ mich darüber nachdenken, was wäre, wenn ich R1 und R2 um das 10-Fache reduzieren würde, und das zu tun, führte zu den besten Ergebnissen. Die Spannung war viel näher am erwarteten Wert mit Welligkeiten in der Größenordnung von 100 mV, aber konsistent, was wahrscheinlich durch andere oben erwähnte Dinge behoben werden kann. 6. Nur bis plötzlich mein Multimeter einen Sprung von der erwarteten Ausgangsspannung auf die Eingangsspannung anzeigte. Ich habe verschiedene Teile getestet und der Widerstand zwischen VIN und SW zeigt etwa 120 Ohm. Habe ich meinen MP1584EN gebraten, indem ich R1 und R2 abgesenkt habe? Der obige Vorschlag ließ mich darüber nachdenken, was wäre, wenn ich R1 und R2 um das 10-fache reduzieren würde, und dies zu tun, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die Spannung war viel näher am erwarteten Wert mit Welligkeiten in der Größenordnung von 100 mV, aber konsistent, was wahrscheinlich durch andere oben erwähnte Dinge behoben werden kann. 6. Nur bis plötzlich mein Multimeter einen Sprung von der erwarteten Ausgangsspannung auf die Eingangsspannung anzeigte. Ich habe verschiedene Teile getestet und der Widerstand zwischen VIN und SW zeigt etwa 120 Ohm. Habe ich meinen MP1584EN gebraten, indem ich R1 und R2 abgesenkt habe? Der obige Vorschlag ließ mich darüber nachdenken, was wäre, wenn ich R1 und R2 um das 10-fache reduzieren würde, und dies zu tun, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Die Spannung war viel näher am erwarteten Wert mit Welligkeiten in der Größenordnung von 100 mV, aber konsistent, was wahrscheinlich durch andere oben erwähnte Dinge behoben werden kann. 6. Nur bis plötzlich mein Multimeter einen Sprung von der erwarteten Ausgangsspannung auf die Eingangsspannung anzeigte. Ich habe verschiedene Teile getestet und der Widerstand zwischen VIN und SW zeigt etwa 120 Ohm. Habe ich meinen MP1584EN gebraten, indem ich R1 und R2 abgesenkt habe? Ich habe verschiedene Teile getestet und der Widerstand zwischen VIN und SW zeigt etwa 120 Ohm. Habe ich meinen MP1584EN gebraten, indem ich R1 und R2 abgesenkt habe? Ich habe verschiedene Teile getestet und der Widerstand zwischen VIN und SW zeigt etwa 120 Ohm. Habe ich meinen MP1584EN gebraten, indem ich R1 und R2 abgesenkt habe?

Ich dachte, ich wäre kurz davor, die Dinge zu reparieren, aber jetzt bin ich wieder bei Null. Das Schlimmste ist, dass ich nicht verstehen kann, wann und warum die Dinge plötzlich mit unerwarteten Ausgaben und unterschiedlichen Ausgaben schief gehen würden, wenn das Experiment unter denselben Testbedingungen wiederholt wird.

Ich könnte mit einem frischen MP1584EN wieder anfangen und sehen, wie das geht.