Schaltnetzteil

Erster Beitrag hier.

Ich mache einen DC / DC-Wandler, der eine Ausgabe von 19,5 V 18 A erzeugt. Es ist ein synchroner Abwärtswandler mit dem LM5145 TI-Chip .

Wenn ich den Konverter leicht belastet habe, liegt der Ausgang innerhalb von + -20 mV von 19,5 V, was vollkommen in Ordnung ist.

Wenn die Last ausreichend erhöht wird, fällt die unmittelbare Ausgangsspannung ziemlich stark ab, wodurch der Ausgang unter akzeptable Werte absinkt. Das wiederum macht den Wandler bei höherer Belastung nicht nutzbar.

Ist es möglich, eine "große" Kappe am Ausgang anzubringen, um den sofortigen Spannungsabfall zu mildern?

Jeder andere Vorschlag wird gerne angenommen.

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Was ist mit den in Reihe geschalteten Kondensatoren? Wie ist dein Layout?
Ja, die Kappen sehen nicht richtig aus. Das sind 3,3 uF Ausgangskapazität. Das ist sehr gering.
Da es eine Beziehung zwischen zunehmender Last, höherem Arbeitszyklus und weniger Zeit zum Aufladen der Boostrap-Kappe gibt: Messen/überprüfen Sie die BST-Spannung (Pin 17 gegenüber Pin 19) und stellen Sie sicher, dass sie hoch genug bleibt, um die oberen Mosfets anständig anzusteuern. Vielleicht ist der Boost-Kondensator zu klein oder es wird eine externe Bootstrap-Diode benötigt.

Antworten (1)

In den meisten DCDC-Wandlern gibt es eine Rückkopplungsschleife , die die Ausgangsspannung steuert. Ihr Design hat auch eine solche Schleife, R9 und R10 sind ein Spannungsteiler und der Ausgang dieses Spannungsteilers wird in den FB-Pin zurückgeführt, der die Gleichspannung am FB mit einer internen Referenzspannung vergleicht (siehe Blockdiagramm auf Seite 16 von das Datenblatt).

In einem Schaltplan haben alle Drähte keinen Widerstand, oder? Im Schaltplan sollten der obere Knoten von R9 (wo er mit L1 verbunden ist) und die Spannung an J3 (der Ausgangsklemme) die gleiche Spannung haben.

Wenn wir diese Schaltung jedoch tatsächlich in der realen Welt herstellen, müssen wir Drähte und Kupferspuren verwenden, und diese haben einen gewissen Widerstand. Diese kleinen Widerstände verursachen einen Spannungsabfall, der direkt proportional zum Laststrom ist.

Um zu überprüfen, ob dies der Fall ist, führen Sie Ihre Messung erneut durch, messen Sie jedoch am tatsächlichen Rückkopplungspunkt, dh am oberen Knoten von R9 (wo er mit L1 verbunden ist). Auch in den Erdungsanschlüssen kann es zu Spannungsabfällen kommen, also wählen Sie auch den - (Minus)-Anschluss des Messgeräts sorgfältig aus. Ich würde den AGND (Pin 6) des Chips wählen (eine Kupferspur, die direkt daran anschließt, ist auch in Ordnung).

Also Multimeter zwischen R9 und AGND und Messung wiederholen. Sehen Sie immer noch den gleichen Spannungsabfall?

Wenn der Spannungsabfall jetzt viel geringer ist, haben Sie zu viel Widerstand in den Verbindungen, wo die großen Ströme fließen. Machen Sie diese Verbindungen nach Möglichkeit besser (niederohmiger). Was auch helfen könnte, ist, R9 nicht direkt an L1 anzuschließen, sondern an der Ausgangsklemme J3 anzuschließen, das Anschließen dort mit einem zusätzlichen Draht ist in Ordnung, da fast kein Strom durch R9 fließt. Möglicherweise müssen Sie auch den AGND des Chips direkt an die Ausgangsklemme J4 anschließen.

Hinweis: Wenn möglich, schauen Sie sich andere Hochstrom-Stromversorgungen an, um zu sehen, wie diese aufgebaut sind. Möglicherweise bemerken Sie „ Stern-Erdungs “-Strukturen und solche, die verwendet werden, um den Effekt zu eliminieren, den große Ströme auf Schaltkreise haben. Der Trick besteht darin, den großen Strom dort fließen zu lassen, wo Sie ihn haben möchten, und separate Drähte für niedrige "Erfassungs" -Ströme zu haben.

Das Hinzufügen eines Kondensators ist normalerweise keine gute Idee, da dies auch die (Hochfrequenz-) Schleifenübertragung der Rückkopplungsschleife beeinflussen kann, was zu Instabilitäten und anderen Problemen führen kann. In Bezug auf Ausgangskondensatoren ist es normalerweise am besten, die Empfehlungen des Datenblatts zu befolgen.

Sie haben ein Spannungs-Zeit-Diagramm hinzugefügt. Wenn Sie die Last "sofort" einschalten / anschließen, ist möglicherweise der angezeigte Spannungsabfall zu erwarten. Der DCDC-Wandler hat eine begrenzte Geschwindigkeit, das ist konstruktionsbedingt. Vielleicht müssen Sie Ihre Ladung so gestalten, dass sie allmählich beginnt, die Versorgung zu laden, damit die Versorgung Zeit hat, zu reagieren.

Neben den erwähnten Drähten mit einem Widerstand ungleich Null auf der Leiterplatte kann die Induktivität ungleich Null eine noch größere (negative) Rolle spielen.