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

Przetwornica Step-Down jako inverting (XL4016, LM2596)

28 Sie 2017 13:26 2232 12
  • Poziom 12  
    Witam,

    od jakiegoś czasu próbuję uruchomić układ LM2596 oraz XL4016 w aplikacji invertera - w celu uzyskania
    ujemnego napięcia względem masy. Posiadam zasilacz DC który daje 19V 4A (z laptopa Delta), przetwarzam je na +17V
    LM-em 2596, a potem stabilizuję liniowo do +15V. Potrzebuję uzyskać też napięcie -17V około 1,8-2A.

    Z przetwornicy step-down da się zrobić przetwornicę odwracającą, zwierając cewkę do masy, a masa układu staje się
    ujemnym napięciem. Trochę jest o tym na stronach producentów układów scalonych.

    W takiej konfiguracji układ pracuje z większym prądem i dla LM2596 da się uzyskać około 1,4A prądu (zamiast katalogowych 3A)
    powyżej tej wartości układ zaczyna się mocno grzać, piszczeć i w końcu się pali albo losowo umiera za którymś włączeniem. Z idealnym chłodzeniem, dławikiem 150uH oraz diodą 6A uzyskałem 1,5A ale napięcie było mocno zaszumione, mimo podwójnej filtracji LC.

    Układ XL4016 ma klucz 8A 40V, teoretycznie powinien wytrzymać prąd 2A i -17V w konfiguracji inverting.
    W step-down obciążałem go do 6A i wszystko działało bardzo przyzwoicie.

    Niestety testowałem już kilka wersji konfiguracji elementów do układu z XL4016 i udawało mi się uzyskiwać
    od 1 do 2,4A prądu , ale układ potrafił się sam zewrzeć i spalić od dotknięcia palcem obudowy,
    za szybkiego włączenia i wyłączenia zasilania itp. Mam już z 3 sztuki XL-ów ze zwartym wewnętrznym mosfetem.

    Załączam schemat, jeżeli ktoś ma pomysł czemu dzieją się takie dziwne zajwiska, to proszę o wskazówki jak rozwiązać ten problem.
    Dodam że mam pewne doświadczenie z budową przetwornic, wszystko jest odsprzęgane, ścieżki prądowe są grube, sprzężenie zwrotne jest odpowiednio puszczone względem cewki itp.

    Pozdrawiam
    Przetwornica Step-Down jako inverting (XL4016, LM2596)

    Przetwornica Step-Down jako inverting (XL4016, LM2596)
  • PCBway
  • Poziom 1  
  • PCBway
  • Poziom 12  
    Kondy są na 50V to nie one stanowią problem (na schemacie nie zmienione z 35V), sprzężenie ma być między stałym potencjałem 0V (masą)
    a napięciem wyjściowym i tak jest podłączone - tak samo jak na dolnym schemacie od On Semiconductors. Nie wiem dlaczego chcesz podłączać sprzężenie pod wejście skoro wejście ma stałe napięcie 19V.

    Ten układ z mojego schematu działa, potencjometrem da się regulować zakres napięcia wyjściowego od -2 do -20V. Problem się pojawia jak podłączam obciążenie powyżej 1A.
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    L1 nie nasyca się przy 10A? (Switch Current Limit XL4016) (Przy starcie klucz wyłączy się dopiero przy sw curr limit)

    Wydaję mi się, że lepiej wpiąć C6 C7 C8 między VIN a GND scalaka XL4016 (skróci to pętlę prądu dla włączonego klucza; tutaj kluczowe mogą być ind. pasoż i ich wpływ na absolute max rating 45V VIN-GND)

    Jak możesz, wrzuć PCB, aby można przeanalizować tor prądów dla klucza on i off

    Przy dobrym projekcie 4A na wyjściu powinno być osiągalne (około połowa prądu klucza 8A; zakładam konwersję 19V na -17V)

    Skalski, FB i PR1 jest OK
  • Poziom 1  
  • Pomocny post
    Poziom 15  
    @ElDesign, w takiej konfiguracji kondensator wejściowy podłącza się pomiędzy VIN a GND napięcia wejściowego. Tu zamyka się pętla prądu cewki, gdy klucz jest włączony. Dodatkowy kondensator pomiędzy VIN a -VOUT (czyli tak jak u Ciebie C6-C8) może być potrzebny lub też nie - to zależy od układu scalonego i mocno wpływa na odpowiedź impulsową układu. Na początek dałbym dwa takie same w obydwa miejsca.
    Dodano po 11 [minuty]:
    O - teraz rzuciłem okiem na to, co napisano w nocie katalogowej LM2596 - zwróć uwagę na tą diodę D3 na wyjściu, Figure 18, str. 12. Ona zamyka pętlę prądową ładowania cewki do kondensatora wejściowego, podłączonego tak, jak u Ciebie. Wtedy faktycznie ma to sens i prawdopodobnie będzie działać dobrze z jednym kondensatorem. Bez tej diody nie. U Ciebie jej nie ma.

    Dodano po 29 [minuty]:

    Jeszcze jedna sprawa. Napięcie maksymalne napięcie na kluczu to Uin + (-Uout) + przepięcia. Czyli 19V + 17V + xV co bardzo prawdopodobnie przekracza maksymalne napięcie klucza.
  • Poziom 12  
    Po 4 spalonych LM2596 i kulku zwartych XL4016 stwierdzam, że uzyskanie parametrów jakie są mi potrzebne
    jest nierealne. LM2596 nie wyrabia prądowo, XL4016 przebija się w okolicach potrzebnych mi -17V albo napięcie jest niestabilne.

    Zmieniłem typ przetwornicy - zbudowałem układ push - pull z TL494, dwa mosfety, nawinąłem trafo na czymś w rodzaju ETD39,
    jedno dzielone pierwotne uzwojenie oraz trzy uzwojenia wtórne - 2x17V oraz 1x8V. Uzwojenie +-17 obciążałem testowo do 2,5A, 8V do 1,5A
    wszystko ładnie działa, nic się nie grzeje i nie pali. Myślę że w tym zastosowaniu sprawdziłby się też układ flyback.

    Dziękuję kolegom za pomoc, pewnie poświęcając jeszcze kilkanaście godzin i niezliczone ilości układów na morderstwo dało by się uzyskać
    lepsze efekty ale uznałem, że gra nie jest warta świeczki. Układy LM2596 polecam w standardowej aplikacji działają bardzo dobrze, w wersji odwracającej napięcie do natężenia około 0,7A można śmiało korzystać. XL4016 to prawdziwy potwór w wersji step-down spokojnie dostarcza 5-7A prądu.
  • Poziom 29  
    Układ XL4016 po prostu nie nadaje się do przetwornicy odwracającej i nic z tym nie zrobisz. Zajrzyj do jego karty katalogowej - w tabelce Absolute Maximum Ratings zwróć uwagę na parametry Output Switch Pin Voltage oraz Feedback Pin Voltage.
  • Poziom 15  
    @komatssu, napisz co wynika z tych parametrów bo dla mnie to nie jest jasne.
  • Poziom 29  
    @coolrob
    Napięcie na w/w wyprowadzeniach układu XL4016 nie może być niższe niż -0,3V, a ten warunek nie może być spełniony w przypadku przetwornicy odwracającej, gdyż występuje wtedy napięcie ujemne.
  • Poziom 15  
    W tych punktach, które podałeś, nie występuje. No może max tyle, co spadku napięcia na diodzie w trakcie przewodzenia, więc może minimalnie przekroczy to 0,3V.
  • Poziom 29  
    Przepraszam, gapa ze mnie. Dopiero teraz zauważyłem, że na schemacie pin GND jest połączony z minusem wyjścia przetwornicy, a nie z punktem "masy" o tej samej etykiecie.
  • Poziom 12  
    Mogę tylko napisać, że dodawanie pojemności do wejścia feedback lub równoleglenie diody prostowniczej kondensatorem foliowym 1-10nF (u mnie SB650 oraz 1N5822) powodowało zmiany w działaniu przetwornicy, zmianę dźwięku "syczenia" cewki - o ile się pojawiało i stabilizowało pracę - na oscyloskopie było wyraźnie widać stabilizowanie się częstotliwości kluczowania oraz zmniejszenie przepięć przy przełączaniu - nie uzyskałem jednak aż tak dobrych wyników żeby wykorzystać prototypowy układ.