Sursa BUCK.

[Cilibiu]

Salut tuturor.Acum cateva zile am creat o schema din cunostintele acumulate cu timpul. Insa ca fiind prima sursa buck facuta de mine, am intampinat probleme. De 2 zile tot fac teste si modificari dar nu ajung la imbunatatiri deloc, doar mai rau fac.Schema de la care am plecat este cea de jos, iar tot la asta am ramas ca nu creeaza asa mari probleme fata de schemele modificate din aceasta.Problema este stabilitatea tensiuni de la iesire.Mai exact daca am 1A consum am riplu la iesire de 400mV P-P.Daca pun 2.5A consum am riplu 800mv P-P.Frecventa de lucru este de 20khz, iar controlul tensiuni il controlez din factorul de umplere.Factorul de umplere este comandat de FEED BACK.Am incercat cu o singura inductanta, dar mai rau am facut, leam inseriat, mai rau am facut, am inseriat cele 2 inductante si la fel de rau a iesit, am pus 3 inductante in paralel, si aici aveam riplu "SINUS" de vreo 4-5V P-P , ce nu apare in schema este un condesator de 100nF intre grila mosului si MASA, si condesatorul de 100nF dintre FEED BACK si MASA.Din ce am calculat de pe net pentru o putere de 4A supti as avea nevoie de o inductanta de 180uH iar pentru 3A de 270uH, insa eu ce am sunt doar inductante de 200uH 3A, iar din sursa vreau sa trag pana la 5A la iesire.Asa ca va cer ajutorul, de 2 zile stau si fac teste, si nimicio imbunatatire.Mai citisem de filtru L-C pe iesire dar este recomandat in tipul asta de sursa?Pana acum nu am facut surse BUCK la care sa verific cel mai mic detaliu, insa am facut surse PUSH-PULL si FULL-BRIDGE care nu miau dat bataie de cap cu RIPLU-L de pe OUT.Semnalul intre Grila si Masa arata destul de bine, nu am spik-uri si este aproape patrat.Ce recomandati?Cu respect.

[Marian]

Ce recomandati?.

Sa atasezi schema.

 

PS: Mosfetul nu are grila, ci gate/poarta.

 

LE: O lectura care sigur te va ajuta, buck fiind structura de baza a oricarei surse forward.

[Marian]

http://www.elforum.info/viewtopic.php?p=776359#p776359

 

Asta era link-ul pe care trebuia sa-l postez in mesajul anterior, dar la fel ca si tine si eu am omis... scuze...

[Cilibiu]

Imi cer scuze.Schema mai jos.Am mai facut mici adaptari in schema si riplul a scazut la 50mv, asta nu ma prea deranjeaza dar a aparut alta problema.Pe pinul de feed-back am acealasi riplu, iar daca pun un voltmetru acolo am oscilati mari in citirea tensiuni, de exemplu in loc sa citeasca 1.40V citeste intre 1.20V si 1.60V, si asta din cauza riplului de 50mV care il am pe iesire. Ma gandesc sa filtrez acest feed-back, dar nu am reusit sub nici o forma.Ceva indrumari?

[Marian]

Este necesara postarea schemei complete pentru a sti ce-i de facut, probabil o compensare a AO ineficienta este cauza, asta fiind calcaiul lui ahile la forward stabilizat...parerea mea evident.

[Cilibiu]

Pai aici nu mai prea am ce adauga in schema, pinul PWM vine conectat la MCU (microcontroler) si pinul FEED-BACK la fel tot la MCU la ADC (analog digital converter).Riplul mare il aveam din cauza citiri proaste a tensiuni din FEED-BACK, asa ca atunci cand am setat un factor de umplere de 50% am observat ca riplul este mult mai mic, dar din cauza tensiuni citite pe ADC (care are si ea riplu) MCU tot oscila tensiunea de la iesire.Acum cu factor de umplere fix, tensiunea citita cu un multimetru este fixa 13.89, fara variati, dar pe afisajul MCU-ului am variati intre 12.3V si 15.5 chiar si 16V, iar masurat cu osciloscopul, am vazut defapt problema unde era.Ma gandesc ca daca filtrez tensiunea care intra in pinul ADC sa nu am riplu, atunci nu ar mai fi probleme, riplul de la iesire 50mV P-P nu ma deranjeaza, dar afecteaza afisarea tensiuni pe LCD.Am incercat sa fac ceva filtre din bobine si condesatori, dar nimic, am incercat sa separ printr-o dioda 1n4148 si dupaia filtru, si aceasi problema, chiar mai rau in anumite situati.

[Marian]

Iertata sa-mi fie ignoranta dar din prima ta postare nu reiesea ca este vorba de microcontroller, sau poate ca n-am citit eu suficient de atent...In fine, mi se pare putin exagerat sa se foloseasca uC pentru un amarat de buck, sunt integrate micute, compacte si foarte ieftine, mult mai usor de folosit si mai potrivite pentru asa ceva... nu cunosc mare lucru despre microcontrolere dar gandesc ca ar fi mai util un amplificator de eroare extern si o compensare aferenta, dar probabil sunt subiectiv, am spus, mare lucru nu stiu despre uC ca nu am lucrat cu ele.

[Cilibiu]

De aceea nici nu am zis in primul post ca este vorba de MCU, pentru ca eu doar vreau o schema de filtrarea unui riplu de 50mV P-P care il am la iesire, sau daca am gresit eu ceva in schema, sau poate trebuie schimbat ceva in schema, vreun zener, sau pus ceva diode in plus, ma gandesc eu.MCU scoate semnal perfect patrat la 20khz, factorul de umplere este modificat in functie de tensunea de la iesire, daca scade sub 14V , creste factorul de umplere pana se ajunge la valoarea de 14V, daca creste peste 14.1V scade valoarea pana la 14V. Este simplu de facut.In montajul care il fac, nu este loc pentru surse separate. Acest MCU face multe treburi in acest montaj, trebuie sa fie cat mai compact, si este vorba de 2 surse in tot montajul, plus alte comenzi care le ia .......este greu de explicat ce face tot montajul, insa eu vreau sa rezolv problema riplu-lui de pe FEED-BACK, daca sti cumva cum o pot filtra, te rog zimi. Riplul este de aceasi frecventa ca PWM-ul adica 20khz.

[Liviu M]

riplul a scazut la 50mv...Pe pinul de feed-back am acealasi riplu,

Nu chiar, pe pinul feedback ar trebui sa ai un riplu de (50 mv) * (1 kohm) / (11 kohm) adica ceva mai putin de 5 mv.

iar daca pun un voltmetru acolo am oscilati mari in citirea tensiuni, de exemplu in loc sa citeasca 1.40V citeste intre 1.20V si 1.60V, si asta din cauza riplului de 50mV care il am pe iesire.

Chiar nu-mi imaginez cum un divizor rezistiv poate amplifica 50 mV la 200 mV.Sigur n-ai probleme cu cablarea/lipituri reci/trasee intrerupte?

[Cilibiu]

Nu am probleme de cablaj, traseele sunt mult mai groase de cat iti imaginezi.Daca satau sa ma gandesc riplul de pe FEED-BACK trebuie sa fie identic, doar tensiunea este impartita la 10, asta dupa calcule, iar osciloscopul zice aceasi chestie, daca vrei sa te convingi pot face poza la osciloscop sa vezi ca riplul de pe iesire este aproape la fel ca cel de pe FEED-BACK.

[Marian]

Eu nu sunt sigur ca problema este una de filtraj, acel riplu poate fi de fapt zgomot de comutatie, sau polul dublu al caracteristicii LC de aici si necesitatea unei compensari dar sincer sa fiu habar n-am cum sa compensezi intrarea unui uC... parca @Vlad Mihai a experimentat cu surse forward cu uC, ia legatura cu el.

[Liviu M]

Ok, spor la filtrat atunci.

[Cilibiu]

Ok. am inteles treaba cu compesarea, dar treaba cu filtrarea riplului de pe feed-back? sti cumva cum as putea? Cred ca pana la urma voi folosi un optocuplor si cu asta basta.

[Cilibiu]

riplul a scazut la 50mv...

Pe pinul de feed-back am acealasi riplu,

Nu chiar, pe pinul feedback ar trebui sa ai un riplu de (50 mv) * (1 kohm) / (11 kohm) adica ceva mai putin de 5 mv.

iar daca pun un voltmetru acolo am oscilati mari in citirea tensiuni, de exemplu in loc sa citeasca 1.40V citeste intre 1.20V si 1.60V, si asta din cauza riplului de 50mV care il am pe iesire.

Chiar nu-mi imaginez cum un divizor rezistiv poate amplifica 50 mV la 200 mV.

Sigur n-ai probleme cu cablarea/lipituri reci/trasee intrerupte?

 

Ai avut dreptate.

Uitasem de rezistenta inseriata cu masa, cu valoarea de 0.1 ohm, la 2A curent consumat se aduga acesti 20mV cadere de tensiune pe ea, acesti 20mV cadere de tensiune se aduga la feedback, facand ca riplul sa fie de 50mv P-P.

Deci ai avut dreptate cu problema la cablare, iar acum dupa ce am scos aceasta rezistenta , riplul este de 5mV cum ai zis.

 

Acum a mai ramas acest riplu de 5mV la intrarea ADC, nu ma afecteaza prea mult , uneori tensiunea de la iesire scade sau creste cu 100mV dupa care revine, nu pot sa zic ca este riplu, ca se intampla rar, de ex 1 data la 15 secunde urca si coboara, dupa care ramane stabil.

Voi mai lucra la program putin sa vad daca pot corecta si aceasta variatie.

 

Va Multumesc foarte mult de sfaturile date.

[addysoftware]

Am cateva observatii:

1. In bucla de feedback la o astfel de sursa este de folos nu filtrarea feedback-ului, in nici un caz, este absolutely no. Deoarece asta ar introduce o intarziere (mare) in semnalul de feedback si ar duce la oscilatia intregului lant, cu consecinte de la naspa la foarte naspa (tensiunea de iesire o ia razna in sus si-n jos, oscilatorie.) Se practica in schimb reactia negativa marita la frecvente...oarecare (fata de curentul continuu pe care-l citesti prin divizorul R6/R5), prin introducerea unui condensator electrolitic de valoare redusa sau ceramic de valoare medie (deci ceva de genul 22nf....220uF) in functie si de viteza de slow-start pe care o doresti. serie cu un rezistor, de obicei de valoare cat o zecime sau doua din valoarea rezistorului cu care se pune in paralel. Ideal pt rezistoarele tale ar fi un cond de vreo 10uF serie cu 1-2k

L.E. /Nu stiu efectiv ce efecte ar avea asta la o sursa ne-analogica, cu citirea prin DAC; la o sursa analogica citirea e cu operational. Poate la tine nu va functiona corect sugestia mea, dar n-ar strica totusi s-o incerci.

 

2. Tranzistoarele de atac ale MOS-ului imi aduc aminte de circuitul de baleiaj cadre al TV-urilor rusesti Diamant 220, un montaj inteligent, dar la tine este o problema in schema. Bine, oricum e invers decat acolo (si functioneaza altfel) dar in fine. Rezistorul R2 este mult prea mare si incarca foarte lent MOSFET-ul cu sarcina in poarta (grila, nah, btw, si eu tot grila-i mai zic, Mariane! ), rezulta pierderi mari de comutatie; din pacate configuratia nu-mi da idee mai buna decat micsorarea acestui rezistor pana la cca 300 ohmi, ptr ca se va incalzi zennerul. M-am gandit la un grup RC serie, pus in paralel pe R2, dar nu,nu merge..pare sa nu faca ce trebuie, ar face mai mult rau decat bine. Ar trebui facut altfel acest driver...

Editat Martie 31, 2017 de addysoftware