Convertor DC-DC cu TPS54302

[Blacksmith]

Doamne, ce greseala era sa fac !  Nu mi-am dat seama ca si intrarile trebuie sa fie in sub tensiunea de alimentare...

Vad ca pe intrari am cu 1 V mai putin decat tensiunea de iesire... Deci n-am de ales decat sa alimentez opamp-ul din tensiunea de iesire...

[Blacksmith]

Deoarece in LTSpice nu imi mergea sa simulez cu modelele complexe ale TPS-ului si LMC-ului, am instalat simulatorul de la TI sa fac o incercare... Si se pare ca asta reuseste sa duca pana la capat simularea (desi dureaza 20 min/sim). 

 

Dar am descoperit o chestie care nu imi place. Cum intra limitarea de curent creste riplul de la 10-20mVpp la 400-500mV si pe iesire si pe intrare ! Daca il reglez la 1A si trag pana la 950mA, tensiunea e foarte curata. Cum trec de 1A creste riplul la sute de mV. Oare asa o fi normal sau ma pacaleste simulatorul ? Acest riplu de sute de mV de pe iesire se regaseste si la iesirea operationalului, care se alimenteaza tocmai din tensiunea de iesire a convertorului. Initial am crezut ca se propaga cumva pe alimentare, si l-am alimentat dintr-o sursa ideala dar... nici o schimbare. Pe intrari nu cred ca are cum sa intre ca opamp-ul ala amplifica doar diferenta. Deci nu inteleg ce se intampla...

 

 

[sesebe]

La 25.12.2023 la 2:56, sesebe a spus:

.... 

Si apropo, schema aia de limitare a curentului va da pulsuri de tensiune la iesire.

Eu am spus ca se va comporta în modul asta. 

[Blacksmith]

Si cum as putea sa limitez curentul si sa am tensiune curata ? Dar am nevoie de masa comuna...

[validae]

Limitarea de curent înseamnă automat scăderea tensiunii.Deci când ajungi la pragul de limitare, tensiunea nu mai are cum să fie ,,curată,,....

Nu poți și cu sula-n fund și cu sufletu-n rai....

[Blacksmith]

Da, cand se ajunge la pragul de limitare trebuie scazuta tensiunea. Adica ceva automat care sa modifice raportul acelor 2 rezistente de feedback din care se regleaza tensiunea. De ce trebuie sa apara riplu mare in cazul asta ? Ca nu are nici un sens, e ca si cand ai regla tensiunea de la potentiometru. Numai ca se face automat.

 

Am incercat cu rezistenta de 0.1R pe partea negativa si tensiunea de iesire ramane perfect curata cand intra in limitare. Dar mie imi trebuie masa comuna...

 

 

[Blacksmith]

Chestia e ca circuitul ala pe care l-am incercat in simultor e din documentatia de la TI. Deci parca nu imi vine sa cred ca sint aia asa prosti si nu au stiut ce fac acolo. Mai de graba as da vina pe simulator, dar si asta imi e greu sa fac... pentru ca am simulat mult la viata mea si stiu ca sint rare cazurile cand se inseala.

Diferenta e ca in pdf-ul de la TI se foloseste LM2596 si eu am simulat cu TPS54302. Dar tot aia face si unul si celalalt. Are o iesire unde se pune bobina si condul si un pin de feedback. Amandoua sint ajustabile...

SNVA532.pdf

Editat Decembrie 28, 2023 de Blacksmith

[sesebe]

Ca sa meargă asa cum vrei cea mai simpla soluție este sa folosești integrat care sa facă direct el asta. 

Ceea ce vrei tu sa faci este o sursa CV-CC iar o astfel de sursa trebuie sa aibă doua bucle de reglaj și un circuit care sa decidă care buclă este în control. 

Circuitul de la TI este un fel de cirpeala peste o sursa CV. Asta nu înseamnă neapărat că-i prost sau greșit dar ca să-l faci sa lucreze corect este foarte complicat, îți trebuie analiza de semnal mic și altele. Mai concret la tine cind întra limitarea ce curent începe sa oscileze cu amplitudine mica. De asta ai riplul ala de tensiune la iesire. 

[Blacksmith]

Mda, are sens...

Cand curentul creste peste limita, tensiunea incepe sa scada. Daca tensiunea scade, scade si curentul. Iar daca curentul scade creste tensiunea la loc... Si uite asa intra intr-o bucla de oscilatii. Nu ?

Eu cred ca daca ne fortam un pic gasim o solutie sa-l linistim. Sigur se poate face vreun artificiu sa blocam asta.

Uite, de exemplu, am putea sa incepem de la schema asta. Asa cum e aici, cu rezistenta ampermetrului pusa pe minus, functioneaza perfect chiar si in limitare. Nu creste deloc riplul ! Eh, ce are asta si nu are cealalta ? De ce aici e ok si dincolo oscileaza ? Comparand cele 2 schem cred ca putem sa gasim mecanismul care il face sa oscileze si rezolvarea...

Daca n-ar dura 20 de minute la fiecare simulare in Tina-TI, as incerca toate variantele si as gasi eu o rezolvare... Dar asa, probabil imi ia un an...

 

Schema care merge perfect !

 

Schema care creste riplul.

[cristi7521]

LM2596 lucreaza la 150kHz iar TPS54302 la 400kHz, deci circuitul de compensare care functioneaza la unul dintre ele cel mai probabil nu va functiona si la celalalt. Incearca alte valori la C5 din ultima schema poate scapi de oscilatie.

[UDAR]

E greu de găsit explicația așa, doar privind schemele. Totuși cred că diferența între scheme este că în a doua operaționalul are la intrare curent continuu aproape curat ( riplul este atenuat de divizorul format din RL și R4) pe când în prima el preia și riplul de la ieșire integral. Amplificatorul ăla este pur diferențial doar la curent continuu (și doar cu rezistențele alea strict egale). Așa cum e în schemă el are și o amplificare de mod comun accentuată de reactanța lui C5 care nu e neglijabilă la sute de kHz.  Cu alte cuvinte în prima schemă el interferează în bucla de reglaj pe când în a doua nu. Mă rog, e doar o primă impresie, nu sunt sigur că e corectă.

[Blacksmith]

In ce sens as putea sa modic C5-ul ? Sa-l cresc sau sa-l scad ? Ca nu am nici o idee iar ca sa o iau pe incercari, dureaza 20 min la fiecare incercare...

[Blacksmith]

Am incercat si mic si mare, 330p si 10nF... Degeaba. Cu cel mare mai scade frecventa riplului, dar amplitudinea e cam aceeasi.

[Marian]

Ai nevoie neaparata de reglaj de curent? 
Daca da atunci de ce nu mergi pe un controller proiectat pentru regim de curent constant?

Pierzi prea mult timp si resurse incercand sa reinventezi roata.

[Blacksmith]

Pffff, acum imi dau seama ce se intampla !

In prima schema (aia care merge), rezistenta senzor de curent e in afara buclei de reactie, iar in celalalt caz e in interiorul ei ! 

 

@Marian Vreau sa fac un incarcator de baterie plumb-acid, pentru UPS-ul meu. Deci am nevoie de reglaj de curent. Am zis sa vad daca pot sa scap de disipatia aceea de 5-6W a incarcatorului cu LM317...

De curiozitate... cunosti vreun integrat din ala de care zici tu ? As studia si alte variante, dar nici la asta nu renunt... pana nu mi-o manca sufletul din mine. Am eu asa o intuitie ca se poate face si asta sa mearga.

Editat Decembrie 29, 2023 de Blacksmith