Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
AM TechnologiesAM Technologies
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica Boost - step up - eliminacja zakłóceń

13 Paź 2014 04:03 1974 4
  • Poziom 9  
    nsvinc napisał:

    Dostaw gasik. Czyli szeregowy RC rownolegle z catch diodą. Zgaduje: R=10R, C=1nF... Zeby dokladniej to stwierdzic, potrzeba oscyloskopu.


    Mam spory problem z zakłóceniami (właśnie prawdopodobnie na drodze magnetycznej). Myślę, że znajdzie się tu parę osób, które mogą mi odpowiedzieć na nurtujące mnie pytanie.

    Problemem jest restartowanie się mikroprocesora przy odpowiednio dużym wypełnieniu / prądzie in - out. Częstotliwość pracy 25 kHz, podwójny równoległy boost.





    Jak można zauważyć na oscylogramach, na końcu okresu, gdy energia indukcyjności się wyczerpuje (praca nie-ciągła), układ wchodzi w oscylacje związane z pasożytniczymi pojemnościami oraz indukcyjnościami w obwodzie.

    Oscylogram przedstawia napięcie Uds tranzystora MOSFET (x2)
    Przetwornica Boost - step up - eliminacja zakłóceń
    (oscyloskop po przejściach, offsety (oba kanały), błąd wzmocnienia ch2.

    Pytanie 1:
    Czy wspomniane zastosowanie układów RC - równolegle do klucza (np. w przetwornicy boost = step up) pomaga zmniejszyć generowane zakłócenia elektromagnetyczne?. To że pomaga zredukować ich amplitudy /częstotliwość jest pewne oraz niestety częściowo zmniejszyć sprawność - jednak coś za coś.

    Pytanie 2:
    Czy to może widoczna szpilka jest odpowiedzialna za generowanie zakłóceń?
    Zatkanie klucza (Mos-fet).


    A wracając do przetwornic ogólnie.
    Nikt nie wspomniał o tym, że generowane zakłócenia będą wprost proporcjonalne do wartości prądu przełączanego oraz częstotliwości pracy (samych czynników jest oczywiście więcej). Biorąc pod uwagę zasilacze obniżające o prądzie wyjściowym rzędu mA raczej bym się nie martwił o zakłócenia. Niestety faktem jest to iż mikroprocesory nie należą do urządzeń odpornych na zakłócenia (zwłaszcza atmel).

    Być może, w przyszłości założę temat dotyczący zakłóceń w przetwornicach, ponieważ takowego na elektrodzie nie znalazłem, a już paręnaście nie przespanych nocek miałem z ich powodu.
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Poziom 35  
    1) Nie ten dział

    2) DCM boost zawsze będzie tak 'dzwonić'. Ogolnie każda prztwornica pracując w DCM tak dzwoni. Niewiele z tym zrobisz... a próba wytłumienia tego 'sinusa' który dostajesz na drenie jak przestanie płynąć prąd, spowoduje istotny spadek sprawności. Mozna kombinować z tłumieniem ponizej krytycznego (zeta<1) aby chociaz troche zmniejszyć amplitudę tego przebiegu...

    Bardziej martwiłbym się tym 'trzaskiem' dokladnie w momencie wyłączania tranzystora...
    - Zwiększyłbym istotnie rezystory na bramkach mosfetów aby łagodniej przełączał
    - Dostawiłbym snubber na diodzie w celu wytłumienia tego 'trzasku'
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Poziom 9  
    Jednak elektroda to zbawienie.
    Dzięki NSVINC!!!

    1. Najpierw zmiana rezystora z 20Ohm -> 100 Ohm, brak zakłóceń jednak spalenie tranzystora z powodu zbyt wolnych zboczy przy 1/3 prądu założonego.

    2.
    -Zmiana rezystora na ok. 50 Ohm (2,5 razy większa stała czasowa tau w stosunku do 20 Ohm)
    - Dodanie 470pF (ceramik) równolegle do diody shotkkiego (rozkłada szpilę w czasie).
    - Na wyjście diody shotkiego dodałem jeszcze profilaktycznie 680nF tantalowy.

    Nieco niższa sprawność (jeszcze nie sprawdziłem dokładnie o ile), jednak zakłócenia marginalne = Stabilna praca uP - urządzenie działa.

    W podziękowaniach przysyłam ładny obrazek :)
    Przetwornica Boost - step up - eliminacja zakłóceń

    Temat, (o ile rzeczywiście niezgodny możecie skasować lub przenieść), problem rozwiązany, dziękuję.
  • Pomocny post
    Poziom 35  
    Powiem tylko że to, co widać na oscylogramie, to nie jest 'problem rozwiązany' tylko 'lekkie zażegnanie problemu z zakłócaniem wszelkiego rodzaju transmisji RTV' ;]
    Ale skoro nie lubisz gasików RC no to cóż...;] powodzenia...
    Dołożenie tego kondensatora zmieniło stosunkowo niewiele a tylko zmieniłeś pasmo generowanych zakłóceń. Ten 'trzask' tak jak był, tak jest nadal.

    To, czy wytłumić rezonans cewki z pojemnościami tranzystora i diody, to kwestia głównie tego, jakie normy EMI ma spełniać urządzenie. Tam jest czysty sinus i nie jest to 'twardy zasiew' szerokiego pasma, ale na analizatorze widma będzie wyraźnie widać tą częstotliwość. I tak dobierasz tłumienie snubbera zeby zakłócenia na tej częstotliwości wypadły 'pod kreską' wybranych norm.

    W flybackach DCM rezonansu uzw. pierwotnego z tranzystorem nie wygasza się wcale, a dodatkowo efektu tego uzywa się do poprawiania sprawności konwertera ('valley switching', taki quasirezonans dla flybacków...).
    W tym twoim układzie ten patent najpewniej tez byłby skuteczny :D

    A to, czy (i jak) wytłumić trzask który masz po każdym wyłączeniu tranzystora, jest bezdyskusyjne. Właśnie tam masz główne źródło EMI a potraktowałeś to tylko smutnym kondensatorem i myslisz ze nie ma problemu. Uwierz na słowo - problem jest, i będzie, dopóki porządnie tego nie wygasisz...
  • Poziom 9  
    Na dzisiaj, zażegnałem się z problemem restartowania się mikroprocesora, co mnie w 90% cieszy.

    Jednak zapomniałem dodać, że w przyszłości sprawdzę różne konfiguracje RC na wyjściową sprawność oraz zakłócenia, pokombinuję również z możliwie najniższym rezystorem bazowym aby zwiększyć sprawność przetwornicy.

    Faktycznie szpilka została, jednak jej amplituda zmalała około 3 razy, co się przekłada na nie-resetowanie się procka.
    Zmieniła się częstotliwość rezonansu po wyłączeniu tranzystora na dużo niższą (~~~ 700kHz).
    Dodatkowa moc wydzielana na tranzystorze z powodu dodanego 470pF to tylko około 30mW. Moc przetwornicy to 0-500W, stąd też nie jest to jakoś specjalnie dużo więcej.

    Jeżeli lekkim zażegnaniem problemu jest nie-resetowanie się procka, oraz nie doprowadzanie do spalenia przetwornicy z powodu zbzikowania procka to OK :D.


    Mówiąc "problem rozwiązany" miałem na myśli : już wiem co powoduje zakłócenia oraz wiem jakie rozwiązania zastosować w przyszłości.

    W każdym razie za ok. tydz jak będę mieć trochę czasu to wrzucę końcowy rezultat, po zoptymalizowaniu przetwornicy.
    Dzięki jeszcze raz.