Độ tự cảm âm và tính không ổn định của bộ chuyển đổi DC / DC xếp tầng


13

Tôi đang cố gắng gỡ lỗi một cặp bộ chuyển đổi DC / DC xếp tầng và đã chạy vào một bức tường gạch. FAE địa phương nói rằng có lẽ phải làm gì đó với "Độ tự cảm đầu vào tiêu cực" trên bộ chuyển đổi thứ hai làm rối loạn tính ổn định của bộ chuyển đổi thứ nhất (nhưng FAE không có mặt để "trợ giúp" thêm). Vấn đề là tôi không thể tìm thấy bất kỳ ghi chú ứng dụng, giấy tờ, sách, vv về vấn đề này.

Câu hỏi của tôi là: Bạn có biết bất kỳ tài liệu về các vấn đề như vậy? Hoặc tốt hơn, một số ý tưởng về những thứ để thử hoặc xem xét?

Đây là thiết lập của tôi ...

Bộ chuyển đổi 1: + 4v sang + 12,3 @ 1 amp bộ chuyển đổi tăng cường. Tần số chuyển đổi là khoảng 350 KHz. Bộ chuyển đổi 2: Đây thực sự là một amp âm thanh Class-D 10-watt (về cơ bản là một bộ chuyển đổi buck). Tần số chuyển đổi là khoảng 310 KHz.

Và vấn đề ...

Bộ chuyển đổi 1 hoạt động tốt với tải điện trở thay vì bộ chuyển đổi 2. Nó thậm chí hoạt động nếu điện trở được bật / tắt ở tần số âm thanh.

Bộ chuyển đổi 2 hoạt động tốt khi được cấp nguồn từ nguồn điện để bàn.

Khi Bộ chuyển đổi 1 đang nạp Bộ chuyển đổi 2, C1 sẽ tắt do quá dòng qua MOSFET. Nó tắt dễ dàng hơn nếu tần số âm thanh thấp hơn. Trên sóng hình sin 1 KHz có vẻ hoạt động tốt. Khi tắt, sản lượng điện chỉ bằng khoảng 50% so với những gì bộ chuyển đổi có thể làm riêng.

Ý tưởng? Con trỏ?

Cập nhật: Tôi tìm thấy vấn đề.

Có hai lỗi ...

  1. Về cơ bản, Olin đã đúng. Tôi đã tính toán sai. Bộ chuyển đổi đầu tiên lẽ ra có thể cung cấp gấp đôi dòng điện mà nó đang cung cấp. Thay vì + 12 v tại 1A, chúng tôi cần 2 ampe.

  2. Bộ chuyển đổi 1 là bộ chuyển đổi chế độ hiện tại - có nghĩa là nó có điện trở cảm giác hiện tại giữa MOSFET và GND. Dường như các dấu vết PCB và vias cho đường dẫn tín hiệu này không đúng với nhiệm vụ. Tôi đã thử một vài điện trở trong phạm vi 4 đến 24 milli-ohm, nhưng nghi ngờ rằng dấu vết / vias đã thêm 5 hoặc 10 mOhm. Kết quả cuối cùng là chúng tôi đã quá dòng sớm hơn chúng tôi muốn.

Trong quá trình gỡ lỗi, tôi đã tách Bộ chuyển đổi 1 khỏi phần còn lại của mạch và điều chỉnh nó để cung cấp 2 ampe rắn vào tải điện trở. Khi đã ổn định, tôi kết nối nó trở lại với amp âm thanh và nó hoạt động tốt trong tất cả các tải và tần số âm thanh dự kiến.

Vì vậy, rõ ràng, nó không có gì để làm với độ tự cảm âm hoặc bất cứ điều gì.

Đối với việc là một người chủ yếu là kỹ thuật số, tôi chắc chắn sẽ trở nên tốt hơn rất nhiều ở những thứ tương tự! :)


1
Ít nhất là nó tắt. Chúng ta nổ tung. :( Tải điện trở hoạt động trên bộ chuyển đổi đầu tiên có công suất lớn hơn hoặc lớn hơn so với thử nghiệm bộ khuếch đại, phải không? Bao gồm sự không hiệu quả của amp? Bạn không đánh giá điện trở tương đương với sóng hình sin toàn thang và sau đó kiểm tra amp với một sóng vuông quy mô đầy đủ hoặc một cái gì đó tương tự?
endolith

1
Bạn đã thử một tụ điện lớn nghiêm trọng trên đầu ra 1? Lớn đến mức bạn CÓ THỂ phải sạc điện trở để ngăn nó dừng bộ chuyển đổi thứ 1 bắt đầu.
Russell McMahon

1
@endolith Có, khi Converter1 tắt, nó hoạt động ở mức 50% so với tải điện trở - dựa trên các phép đo RMS.

@Russell Chúng tôi đã thử đặt mũ và / hoặc cuộn cảm giữa chúng với rất ít thành công. Nhưng chúng tôi chưa thử những chiếc mũ siêu lớn đáng sợ này.

1
Nếu bạn đã giải quyết vấn đề, vui lòng gửi dưới dạng câu trả lời cho câu hỏi của riêng bạn, đừng chỉnh sửa câu hỏi.
mjh2007

Câu trả lời:


6

Từ các số của bạn, có vẻ như rút ra tức thời khi đầu ra âm thanh ở mức cực đại của dạng sóng quá nhiều cho bộ chuyển đổi 1. Điều này sẽ giải thích tại sao nó hoạt động ở tần số cao hơn, vì bộ chuyển đổi 1 sau đó nhìn thấy trung bình nhiều hơn thay vì tức thời cực đại vẽ hiện.

Bạn nói bộ chuyển đổi 1 đặt ra 12V ở 1A, là 12W. Để đưa ra công suất âm thanh RMS 10W có nghĩa là các đỉnh của dạng sóng âm thanh sẽ thu được gấp đôi tức thời. Điều này sẽ quá tải bộ chuyển đổi 1 gần gấp 2 lần theo mô tả của bạn. Ở đầu ra âm thanh 1kHz, tình trạng quá tải chỉ xảy ra trong khoảng 250 FES. Vì mức hòa trung bình là OK, bộ chuyển đổi 1 không có lỗi.

Tất nhiên đây chỉ là dự đoán, nhưng nó phù hợp với thông tin bạn cung cấp.


4

Tôi nghĩ FAE của bạn bị nhầm lẫn.

Bộ khuếch đại là một công suất không đổi đến giai đoạn DC-DC đầu tiên. Nếu điện áp đầu ra giai đoạn đầu tiên giảm, bộ khuếch đại sẽ rút thêm dòng điện để duy trì cùng công suất đầu ra. Do đó, bộ khuếch đại đang trình bày một đặc tính trở kháng âm, không phải là "độ tự cảm" âm (bất kể điều đó có nghĩa là gì).

Một tải trở kháng âm có ý nghĩa cho sự ổn định. Nếu cường độ của trở kháng âm hủy bỏ mạng giảm xóc bộ lọc LC đầu ra của nguồn điện, thì nguồn cung cấp có thể dao động.

Công nghiệp định vị có một loạt các bài báo về chủ đề ổn định (H. Dean Venable = guru system system) - kiểm tra TP-12 (yêu cầu đăng ký miễn phí).

Nếu bạn không thấy các dấu hiệu không ổn định trên giai đoạn DC / DC (xung thất thường, gợn hình sin) thì việc tắt máy sớm không phải do tương tác vòng lặp.


Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.