Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

TLP152 piszczy przy większych obciążeniach

FastProject 22 Jan 2021 14:08 732 32
Tespol
  • #1
    FastProject
    Level 28  
    Witam,
    wykonałem taki driver TLP152 piszczy przy większych obciążeniach

    Generalnie miał sterować obciążeniem do 10A.

    Nie doczytałem jednak, że pracuje on poprawnie do 250kHz. EDIT..."przy 250kHz" zmienione na "do 250kHz"
    Teraz problem polega na tym że nie potrzebuje takich częstotliwości, a ten driver przy mniejszych piszczy.

    Druga rzecz, to że przy sterowaniu z częstotliwościami rzędu kHz, na bramkę MOSFETA z 12V (zasilania) robi się 20V i więcej (zależnie od obciążenia i częstotliwość). W efekcie mosfet umiera, bo 20V to max dla IRLR8726. Poniżej przebieg dla f=1kHz i zasilania 12V.
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach
    Skąd to większe napięcie na bramce mosfeta?
    [28-30.06.2022, targi] PowerUP EXPO 2022 - zasilanie w elektronice. Zarejestruj się za darmo
  • Tespol
  • Tespol
  • #3
    FastProject
    Level 28  
    atom1477 wrote:
    Nie ma powodów żeby się pojawiało takie napięcie.
    Więc coś na pewno jest inaczej podłączone.


    No właśnie nie ma skąd się wziąć, bo zasilacz jest 12V. I teraz powiedzmy że steruję 1kHz. Jest pik powyżej zasilania jak na przebiegu z 1 posta. Wystarczy, że zwiększe F do 5kHz i już robi się pik do 30V. Bez obciążenia, pik nie występuje.
    Z 5kHz i obciążeniem 5A(żarówka) tak to wygląda:
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach

    Stawiam, na to że zbyt mała częstotliwość co prawda pozwala pracować TLP152, ale jest na tyle mała że pompuje on na bramkę większe napięcie jak powinien.

    W sumie i przy 200kHz impulsy są 34V (z obciążeniem 5A), ale już przebieg jest ładny i prostokątny. Po odłączeniu obciążenia impulsy wracają do napięcia ~12V. Poniżej filmik z obciążeniem i bez.

    U góry przebieg żółty na bramce, za Rg. U dołu, niebieski przebieg zasilania-zasilacz impulsowy 12,5A.
  • #5
    FastProject
    Level 28  
    atom1477 wrote:
    Gdzie jest podłączona masa oscyloskopu?


    Do GND_H.
  • #6
    jarek_lnx
    Level 43  
    FastProject wrote:
    W sumie i przy 200kHz impulsy są 34V (z obciążeniem 5A), ale już przebieg jest ładny i prostokątny. Po odłączeniu obciążenia impulsy wracają do napięcia ~12V. Poniżej filmik z obciążeniem i bez.
    Pewnie masz dużą indukcyjność obwodu zasilania, dodaj kondensator 1000uF równolegle do C1 blisko MOSFETa. Jak to jest fizycznie wykonane?
  • #7
    atom1477
    Level 43  
    Jeszcze dla wyjaśnienia:
    FastProject wrote:
    Nie doczytałem jednak, że pracuje on poprawnie przy 250kHz.
    Teraz problem polega na tym że nie potrzebuje takich częstotliwości, a ten driver przy mniejszych piszczy, i pewnie działa niewłaściwie.

    TLP152 działa do 250kHz, ale działa dla dowolnej niższej częstotliwości, nawet dla 0Hz czyli dla DC.
    Zmierz może przebieg bezpośrednio na wyjściu TLP152.
  • #8
    FastProject
    Level 28  
    jarek_lnx wrote:
    FastProject wrote:
    W sumie i przy 200kHz impulsy są 34V (z obciążeniem 5A), ale już przebieg jest ładny i prostokątny. Po odłączeniu obciążenia impulsy wracają do napięcia ~12V. Poniżej filmik z obciążeniem i bez.
    Pewnie masz dużą indukcyjność obwodu zasilania, dodaj kondensator 1000uF równolegle do C1 blisko MOSFETa. Jak to jest fizycznie wykonane?

    Dodałem 2200uF/35V Low ESR i faktycznie jest lepiej, bo pik ma około 2V i czas trwania 80ns przy Fpwm=20kHz). Faktycznie indukcyjność może być spora, bo mam tu teraz niezłą plątaninę kabli, a zasilanie doprowadzone za pomocą krokodylków.

    atom1477 wrote:
    Jeszcze dla wyjaśnienia:
    FastProject wrote:
    Nie doczytałem jednak, że pracuje on poprawnie przy 250kHz.
    Teraz problem polega na tym że nie potrzebuje takich częstotliwości, a ten driver przy mniejszych piszczy, i pewnie działa niewłaściwie.

    TLP152 działa do 250kHz, ale działa dla dowolnej niższej częstotliwości, nawet dla 0Hz czyli dla DC.
    Zmierz może przebieg bezpośrednio na wyjściu TLP152.

    Tak, tak, oczywiście, że działa na mniejsze częstotliwości (powinienem napisać że działa do 250kHz :-? ) , ale przy tych poniżej akustycznych słychać piszczenie. Nie mniej jednak troszkę mnie drażni, że przy przełączaniu 0%/100% i tak słychać ciche "pyknięcie" podczas zmiany stanu.

    Ciekawe czy starszy TLP250 pracujący do 25kHz poniżej 20kHz też będzie piszczał...
  • #9
    jarek_lnx
    Level 43  
    FastProject wrote:
    ale przy tych poniżej akustycznych słychać piszczenie.
    C1 hałasuje jeśli jest SMD, dotknij śrubokrętem to usłyszysz.
  • #10
    FastProject
    Level 28  
    jarek_lnx wrote:
    FastProject wrote:
    ale przy tych poniżej akustycznych słychać piszczenie.
    C1 hałasuje jeśli jest SMD, dotknij śrubokrętem to usłyszysz.

    Tak jest SMD 0805 X7R 100nF/50V. Na początku zabawy dodawałem równolegle do C1 1uF/50V, ale bez skutku.
    EDIT...zaryzykowałem i wylutowałem 100nF przy TLP i dalej słychać pisk, a więc to nie C1 albo nie tylko on piszczy.
  • #12
    jarek_lnx
    Level 43  
    Kondensatory ferroelektryczne są też produkowane w THT ale tych nie było słychać, MLCC dobrze przenoszą drgania na PCB, dlatego tak bardzo słychać, bocznikując innym kondensatorem, żeby uzyskać jakiś efekt kondensator musiałby być o wiele niższym ESR niestety takie nie istnieją, elektrolityczne Low-ESR są gorsze o kilka rzędów wielkości. Mógł byś spowolnić narastanie prądu kondensatora cewką (układ buck)
  • #13
    FastProject
    Level 28  
    FastProject wrote:
    EDIT...zaryzykowałem i wylutowałem 100nF przy TLP i dalej słychać pisk, a więc to nie C1 albo nie tylko on piszczy.

    To co piszczy bez C1?
  • #15
    jarek_lnx
    Level 43  
    FastProject wrote:
    To co piszczy bez C1?
    To mnie trochę zaskoczyło, kondensatory piszczą bo są piezoelektryczne, cewki piszczą przez magnetostrykcję albo luźny drut, ale tobie zostają same półprzewodniki które raczej piszczenia nie maja w zwyczaju.
  • #16
    FastProject
    Level 28  
    Zerknijcie na PCB. TLP może być zasilane z stabilizatora, ale testuje bez stabilizatora (zwarty R2) i C1-C4 nad nim. Dioda D1 też jest zwarta. Zasilanie do TLP idzie 2 przelotkami i dalej do kolejnych tak samo zmontowanych kanałów. Aktualnie zamontowany tylko ten pierwszy kanał.
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach
    C1_1 to C1 z schematu w pierwszym poście.
  • #17
    FastProject
    Level 28  
    jarek_lnx wrote:
    FastProject wrote:
    To co piszczy bez C1?
    To mnie trochę zaskoczyło, kondensatory piszczą bo są piezoelektryczne, cewki piszczą przez magnetostrykcję albo luźny drut, ale tobie zostają same półprzewodniki które raczej piszczenia nie maja w zwyczaju.


    Głupi ja...no wylutowałem C1, ale przecież została dolutowana pojemność 1000uF (aktualnie) i to ona teraz bardziej piszczy od C1 100nF.
  • #18
    atom1477
    Level 43  
    Masz słabą masę na tym PCB.
    Sam wylanie pola masy to za mało. Liczy się droga jaka jest pomiędzy elementami dostarczającymi i pobierającymi prąd.
    U Ciebie droga od C1_1 do transoptora i dalej do tranzystora jest dość problematyczna.
    Podobnie połączenie C1, C2, C3 i C4 do masy. Wszystkie łączą się z masą jedną wspólną cienką ścieżką która idzie pomiędzy nóżkami stabilizatora. A powinny się łączyć z masą bezpośrednio, najlepiej każdy własną przelotką (albo nawet kilkoma).
    Wiem że póki co nie używasz tego stabilizatora, ale mówię na przyszłość.
  • #19
    FastProject
    Level 28  
    Płytka jest dwustronna. Na Bottom idzie gruba masa do mosfetów i po kilka przelotek przy samym mosfecie...
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach
    Płytka ma długość 10cm i VCC jest z jednej, a GND z przeciwnej strony.
  • #20
    atom1477
    Level 43  
    FastProject wrote:
    Płytka jest dwustronna. Na Bottom idzie gruba masa do mosfetów i po kilka przelotek przy samym mosfecie...

    Wiem. Dało się to wydedukować i po poprzednim rysunku.
    I właśnie o taki układ mi chodziło. Bo cóż z tego że ta masa jest ba Bottom, jak prawie nic nie jest do niej podłączone?
    Kondensatory C1_1, C1_2, C1_3? Nie podłączone (nie wprost).
    Transoptory? Nie podłączone.
    Kondensatory przy stabilizatorze? Nie podłączone.
    Podłączenia idą warstwą Top, jakimiś przewężeniami i długimi drogami. I trafiają na jakąś przelotkę GND do warstwy Bottom raz na ruski rok.
    I stąd kiepskość tej masy, mimo że na Bottom jest ona wylana na całości powierzchni.
  • #21
    FastProject
    Level 28  
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach Myślisz, że że 6 przelotek przy mosfecie do masy i kilkanaście milimetrów połączenie do masy to mało?
    Fakt, być może przydały by się przelotki przy TLP i C1_1 do GND itd, ale nie sądzę, że to pomoże.

    Dodatkowo rozlana masa wokół samych mostów też mi się nie do końca podoba bo się pętle robią.
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach

    I tak zrobię nową PCB, więc naniosę te zmiany przy najbliższej okazji.
    Co najmniej tak to powinno wyglądać:
    TLP152 piszczy przy większych obciążeniach
  • #22
    atom1477
    Level 43  
    FastProject wrote:
    Myślisz, że że 6 przelotek przy mosfecie do masy i kilkanaście milimetrów połączenie do masy to mało?

    To nie mało ani dużo, bo to przeciwstawne parametry.
    Przelotek powinno być dużo a milimetrów mało.

    Nie mniej jednak w tym wypadku nie jest najgorzej. Nie powinno to znacząco wpływać na działanie układu. Choć być może ma wpływ na piszczenie.
  • #23
    FastProject
    Level 28  
    Narazie poodcinałem te pętle wokół mosfetów, ale pisk poniżej akustycznych dalej jest słyszalny przy obciążeniu kilku A.
  • #25
    FastProject
    Level 28  
    atom1477 wrote:
    W takim razie pisk pochodzi od obwodów obciążeń a nie od obwodu sterujących bramkami.

    Może...ale wydaje mi się, że wczoraj podłączałem i kilka taśm LED ~5A i testuje z żarówkami samochodowymi i bez znaczenia po podłączę, to piszczy. Nie piszczy np z obciążeniem (żarówka 24V) 1A.
  • #26
    atom1477
    Level 43  
    Masz bardzo dużą pętlę prądu obciążenia na tej płytce. Znów z powodu nieodpowiedniego prowadzenia masy.
    No i nie ma żadnego kondensatora filtrującego zasilanie mocy.
    Diody D1_1, D1_2, D1_3 mają zwracać przepięcia do szyny zasilania, ale że to robić to szyna zasilania powinna być stabilna. Czyli mieć kondensator. Gdy go nie ma to przepięcia nie będą tłumione tylko będą przechodziły na szynę zasilania. I to może ubijać MOSFETy.

    Może zmierz oscyloskopem przebieg na szynie zasilania mocy.
  • #27
    FastProject
    Level 28  
    Czytaj wszystkie posty. Przecież mam tam już nawet 2 elektrolity na zasilaniu po obu stronach PCB po 1000uF/35V. W poście #3 jest też przebieg zasilania przed dodaniem tych elektrolitów. Aktualnie jest lepiej. Później spróbuje dać jeszcze większą pojemność.
  • #29
    FastProject
    Level 28  
    Gdyby się zgadzało i nie było problemu to bym nie zawracał Wam głowy 😉
    Równolegle do złącza i diody dorzucę jeszcze jakiś kondensator przeciwzakłóceniowy 100-470nF. Ale to później, dam znać.
  • #30
    atom1477
    Level 43  
    Jeszcze spróbuj zasilić sterowniki MOSFETów z innego zasilacza niż obciążenie.
    Oczywiście w celu sprawdzenia co się będzie działo z dziwnym kształtem przebiegu sterującego bramkami MOSFETów. Bo na piski to raczej nic nie pomoże. Zresztą piski są raczej naturalne dla urządzeń mocy pracujących w paśmie akustycznym. Można je minimalizować, ale zawsze coś sam będzie piszczeć.