Преобразователь на LTC3780

Valera_k · 01.06.2014, 22:14

Доброго всем здоровья!
Нужна помощь. Делаю boost-buck на LTC3780 с входным напряжением 10-15в и выходным 12в, ток нагрузки до 5А. Схема включения практически из даташита. Запускаться не хочет. Точнее, запустить на хх в режиме бустера можно либо прерывисто подавая входное (примерно так: цок-цок-цок клеммой питания), либо коснувшись пинцетом ножки софт-старт. В первом случае напряжение скачками растет 6-8-10-12в (примерно так). При достижении номинала выхода управление транзисторами согласно алгоритму из даташита.
После такого запуска цепляю нагрузку примерно 400мА. Работает с минуту и выход сваливается на 4в. На VOs при этом примерно 0,3в. Контроллер видимо пытается перезапуститься, на SS пила амплитудой 0,1в от уровня 0,2в (какое-то событие обрывает запуск).
Если после запуска оставить на хх и поднимать входное напряжение, то при достижении примерно 12в выход тоже сваливается.
При попытке запустить под нагрузкой на выходе около 1в с той же картинкой на SS, что описана выше.
В режиме step-down запускаться отказывается.
Что делал. FCB сейчас прибит к общему. Менял транзисторы, еще ставил IRF7313, менял микросхему, увеличивал кондер на SS до 2мкф - картина без изменений. Менял L2 на 22мкГн - запуск стал легче (достаточно одного "цок"), остальное без изменений. Убирал по очереди транзисторные плечи (с соответствующими перемычками) и запускал отдельно в конфигурации step-up и step-down - запуск нормальный, что на хх, что под нагрузкой.
Отгоняю от себя мысли, что чудит микросхема, уж больно она дорогая. Больше хочется верить, что я не учитываю нюансы какие-то, не объявленные в даташите (или не замеченные мною). Вот и надеюсь на помощь в приоткрытии тайны.

Valera_k · 04.06.2014, 03:04

Похоже, знающих этот контроллер нет...

mtit · 04.06.2014, 10:12

С6, С12, С17 - проверить на утечку.
С5 - на три порядка взять большей ёмкости.
R1 - на пару порядков меньшего сопротивления.
Это ИМХО. (ИИП не занимаюсь, но...)

R4 - заменить на 1 килоом. С17 ,соответственно, - 10 мкФ.
L1 - временно закоротить резистором 0.05 (где-то) Ома 1 Вт.

Alex9797 · 04.06.2014, 12:53

Сообщение от mtit

С6, С12, С17 - проверить на утечку

Согласен с направлением. Утечки могут быть и не в самих конденсаторах, а между дорожками печатной платы. Особенно если это в корпусах SMD. Некоторые флюсы имеют довольно существенную проводимость. И при пайке такой флюс попадает под корпус SMD, и оттуда его даже промывкой полностью не удалишь. И можно долго пользоваться таким флюсом, и не подозревать о его проводимости, если это цепи сравнительно низкоомные, или некритичные к утечкам. Но в таких местах, как перечисленные конденсаторы, это может сработать. Я однажды так купился, когда целая партия процессорных плат не запускалась. Оказалось, что утечка по флюсу под конденсаторами возле кварцевого резонатора. Промывка не помогала. Пришлось выпаять эти конденсаторы, хорошо промыть плату под ними, и потом припаять с чисто канифольным флюсом.

Кроме того, маленькие керамические многослойные конденсаторы тоже с подвохом. Как блокирующие по питанию они еще годятся. Но в высокоомных цепях, как С17, начинают сказываться утечки. Причем утечки начинаются даже при напряжении 3...4 вольта, и быстро растут с увеличением напряжения. Я ставил такие в качестве фильтров на входах АЦП. Причем резистор даже не 100 килоом, как возле С17, а всего 10 килоом. И обратил внимание, что при увеличении входного напряжения выше 3 вольт начинает расти погрешность. Измеренное значение получалось меньше, чем должно быть. Оказалось, что из-за растущей утечки в конденсаторах на вход АЦП поступало значительно меньшее напряжение, чем на входе фильтра. Для примера - если на вход фильтра подавалось 5 вольт, то на вход АЦП доходило всего 4,5 вольт. То есть, на резисторе 10 килоом ток утечки создавал падение порядка 0,5 вольт! Это очень много.
А при сопротивлении 100 килоом может получиться, что на С17 и вовсе не поднимется до уровня срабатывания.

Yurkin2014 · 04.06.2014, 13:25

Сообщение от Alex9797

при сопротивлении 100 килоом может получиться

А зачем там такое большое сопротивление?
Я бы сделал так:
- R4 = 1ком,
- напряжение на стабилитроне 5.1В,
- ноги 2 (SS) и 12 (STBYMD) соединил с ногой 8(RUN), все утечки побоку.
Если запускается устойчиво, то уже можно дальше кумекать и насчёт софтстарта ...

Alex9797 · 04.06.2014, 13:31

Сообщение от Yurkin2014

А зачем там такое большое сопротивление?

Да, 100 килоом - это пижонство. Мало ли в какие условия попадет эта плата. Малейшее повышение влажности, и микросхема не запустится.

Valera_k · 04.06.2014, 14:13

С утечкой многослойных сам сталкивался на практике. Но С6 менялся (см. старт-топик). С17 по входу RUN, т.е. вкл-выкл. На ножке 4,5в, на осциле - чисто. 100к по R4 из-за внутренней подтяжки к земле таким же номиналом, при этом на вход не допускается более 6в. Если обрывается стабилитрон... R1=10ом, на 2 порядка ниже - это 0,1ом, не вижу смысла. Тем более, что в даташите, что в ряде просмотренных схем, точнее - во всех просмотренных, стоит этот номинал. Хотя подергивание на Vin при повторных стартах присутствует небольшое. Причину пока не выяснял. Утечки по флюсу исключаю, под элементами он отсутствует. L1 врядли виновата, 0,68мкГн с доп. током 5А имеет малое омическое сопротивление, да и комплексное не велико.Речь идет ведь пока о хх и малых нагрузках.

Valera_k · 04.06.2014, 14:28

Почему есть у меня подозрение на неполное понимание алгоритма работы (или запуска). Некоторое время назад столкнулся с похожей проблемой при работе с APW7065. Синхронный степ-даун. Тоже не хотел стабильно запускаться, пока не поколдовал с RUN. То ли порядок прихода основного (силового) питания и RUN, то ли скорость нарастания RUN имеют значение там, а нигде явно это не было определено. Может и здесь эта петрушка, но почему тогда через минуту сваливается выходное под небольшой (меньше 10%) нагрузкой? Почему при жесткой конфигурации на повышающий или понижающий режим запуск нормальный?

mtit · 04.06.2014, 14:53

Сообщение от Valera_k

R1=10ом, на 2 порядка ниже - это 0,1ом, не вижу смысла

На одной картинке я его вообще не увидел. (5 вольт питание). И 22 мкф керамики - не хило? Хотя, если внутри стабилитрон на 6 вольт....??
А вообще, вроде, телепатирую

Цитата:

INTVCC (Pin 19/Pin 21): Internal 6V Regulator Output. The driver and control circuits are powered from this voltage.
Bypass this pin to ground with a minimum of 4.7μF low ESR tantalum or ceramic capacitor.

Тантал и "тантал low ESR" - две разницы. Керамика доступней будет. И - минимум 4.7

Да! 20 ножку - заземлить обязательно.

Valera_k · 06.06.2014, 00:04

Сообщение от mtit

На одной картинке я его вообще не увидел.

Да, действительно, видел тоже. Но я имел в виду, что 0,1ом -это на уровне переходных сопротивлений на клеммниках.
20-ю ножку на общий и 10мкФ (low ESR) на Vin не дали никаких результатов. Собственно, это и предполагал, сделал для очистки совести.
дальше заметил, что при снятии питания (устройство под нагрузкой или нет - разницы особой нет) контроллер пытается запуститься, выход пытается подняться, на затворах картинки вроде как должны быть. Под нагрузкой на SS при попытках запуститься пила с частотой примерно 3мс. Здесь вспоминаю, что на каких-то контроллерах есть фича, что если в течение некоторого времени при запуске на feedback не появляется определенный потенциал (кажется на том же APW7065), то это расценивается как кз по выходу и устройство уходит в перезапуск.Здесь в даташите о таком режиме не сказано. Исследование по затворам показали, что в начальный момент запуска есть короткая пачка на верхнем ключе Q1 и далее - 0. Получается, что нормально не открываются ключи и дальше работает предположение с таймаутом. Увеличил бустрепные емкости до 1мкФ.
Ситуация на сей момент:
1. На хх на пониженном питании (10в) запускается без проблем (под нагрузкой пару раз запустился в режиме "цок-цок")
2. Цепляю нагрузку (пока речь идет о 33 омах всегда), работает 10мин (больше не пробовал), могу поднять питание до 14,8в. Дальше выход сваливается.
3. При повышенном входном (например 13,5в) запускаться отказывается, та же картина, что изначально.