LM3478 - Instabilität und EMI-Probleme

11/10/2009 - 00:55 von Robert Obermayer | Report spam
Hallo,

mich stresst momentan eine Anwendung des LM3478.
An sich simpler Step-Up aus einem 6-zelligen Akku (5,5-9V) auf 12V bei
max. 1,2A.
Ausgelegt wurde das großteils mit dem neuen Wbench (dieses unmögliche,
ewig langsame Flashzeug).
FET ist ein FDS6690, Rsense 0,033R 1206, Diode eine 50WQ03.
Induktivitàt 15µH (Coiltronics DR127), Cin Sanyo OS-CON SVP 100µ/16V,
Cout 2* 100µ/16V SVP und ein 10µ/25V X7R 1206.
Schaltfrequenz des Ganzen liegt bei 300Khz, der Rsl bei den von Wbench
vorgeschlagenen 604R.
Layout ist relativ kompakt, doppelseitig aufgebaut (L/C oben, alles
andere unten), die kritischen Loops sind an sich ziemlich klein (das
Evkit-Layout scheint nicht viel besser zu sein).

Problem ist nun, dass das Ganze bei mittlerer bis großer Last sehr
instabil làuft und je nach Eingangsspannung unterschiedlichen Mist baut,
meist begleitet von unschönen, zischenden Geràuschen.
Die Pulsbreite ist nicht stabil, auch wenn an der Ausgangsspannung
nichts zu erkennen ist jenseits der ca. 20mV an Ripplespannung.

Bisher hat es teilweise etwas gebracht, die Vin zum IC über 47Ohm/100n
zusàtzlich zu filtern, sauber ist es aber bei weitem nicht.
Rsl auf 1k oder 2,2k zu erhöhen (größere Slope Compensation) brachte
nix, was auch zu erwarten war (das Problem tritt auch bei Tastverhàltnis
kleiner 50% auf, und die Slope Compensation sollte theoretisch reichlich
sein).

Oszilloskopbilder hab ich zwar gemacht, leider hat sich die
Speicherkarte verabschiedet (hat jemand noch eine funktionierende
Smartmedia-Karte mit 64 oder 128MB rumliegen?), daher erst morgen.

Die Spannungsregelung scheints nicht zu sein, erstens weil die
Beschaltung an Comp praktisch keinen Einfluss auf das Problem hat, und
zweitens weil die Schwingungen deutlich höherfrequenter sind als die
Regelschleife könnte.



Außerdem hat das Ganze recht arge EMI, jedenfalls rauscht der
Werkstattradio bei manchen Zustànden sehr stark, was weitergehende
Messungen wohl erstmal überflüssig macht...
Woher die wiederum kommt ist an sich schwer erklàrbar, die Switch Node
ist vielleicht 1 cm² groß (geht aber über beide Seiten der Platine, mit
4 VIAs verbunden) und die dort anliegende Spannung hat jedenfalls auf
einem 100Mhz Oszi (HP1980B mit Tek P6106) (und guter Tastkopf-Erdung)
einwandfrei saubere Flanken und ist frei von Überschwingern.
Das HP1722A hàtte 275Mhz, funktioniert aber momentan nicht (was sich
hoffentlich bald àndert, Ersatzteile sind inzwischen da).
Aktivtastkopf hab ich auch, nur müsste ich erst einen GR874->BNC Adapter
dazu besorgen und rausfinden, wo sich die zugehörigen Abschwàcher hin
versteckt haben.

Irgendwelche Tipps?
Oder weg damit und mit anderem IC (welchem?) neu anfangen?

Gruss, Robert
 

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#1 Michael Rübig
11/10/2009 - 08:46 | Warnen spam
Hallo Robert,

mich stresst momentan eine Anwendung des LM3478.



Ich setze das Teil nicht mehr ein, das hat mich einige Tage gekostet,
nur weil die interne OVP so blöd dimensioniert ist:
http://groups.google.com/group/de.s...9d3d96ebb4

Ich weiß nicht, ob das was mit Deinem Problem zu tun hat.

Für das Ding gibt es übrigens einen Nachfolger (mit genau der gleichen
blöden OVP). (LM3481)
Den habe ich aber noch nicht ausprobiert.

Zusammengefassung meines Problems:
Die Überspannungsabschaltschwelle liegt nur knapp über der
Sollausgangsspannung. Das ist intern als Schmitt-Trigger mit Hysteres
ausgeführt. Die Wiedereinschaltschwelle liegt unter der
Soll-Ausgangsspannung. Und zwar kann die ziemlich weit drunter liegen.
Beispiel (mit vereinfachten Werten):
Ausschaltschwelle: 11V
Sollspannung : 10V
Einschaltschwelle: 8V

Das bedeutet, das nach einem Auslösen der Überspannungserkennung die
Ausgangsspannung auf 8V zurückgehen muss, damit das Ding wieder loslàuft
(mit Softstart). Je nach Auslegung des Wandlers führt das dazu, dass das
Ding ewig zwischen 8V und 11V hin un herschwingt, weil in der Zeit, in
der die Spannung unter 10V liegt, der Integrator volllàuft.

Bei meinen Wandlern wurde die Überspannungsabschaltung mitten im Betrieb
aktiv, ohne dass man mit dem Oszi irgendein Überspannungsereignis sehen
konnte.

Michael

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