Для маломощного источника питания (1W) собрал по схеме источник питания на TNY276PN. Источник рассчитывался на два развязанных выхода: +5В и +10В.
Трансформатор намотал сам на сердечнике EFD15 (Epcos). Расчёты сделал в PI Expert. Измеренная индуктивность первичной обмотки совпадает с расчётной c 10% точностью.
Наблюдается проблема: источник при подаче входного питания запускается не каждый раз. Если запустился, то далее работает стабильно. Если не запустился, то судя по осциллограммам даже и не пытается начинать генерацию. Однако как только пытаюсь добавить небольшую ёмкость на вывод "EN" (касаюсь щупом осциллографа) источник сразу запускается.
Хочется разобраться в ситуации. В подобных источниках я новичок.
Если необходимо могу выложить все необходимые осциллограммы. Есть идеи почему источник не запускается при такой схематике? Нужно ли на выход "EN" (и можно ли так делать) подключить конденсатор?
Благодарю за любую помощь и подсказки.
1) C3 и С6 нужны Low E.S.R. или же танталовые. В случае танталовых их ёмкость можно взять на порядок меньше;
По поводу танталовых конденсаторов: где можно почитать о том, что можно на порядок уменьшить ёмкость при их применении? (Application Note, Datasheet?) Тоже возникает желание избавиться от гигантских выходных конденсаторов. В цифровых схемах ставлю танталы.
Цитата:
2) Цепочка R5, С5 вызывает сомнения. Тут лучше подобрать тип диода, а после него поставить дроссель;
Такую цепочку порекомендовал "PI Expert". Без неё тоже источник нестабильно запускается.
Цитата:
3) Проблемы с запуском могут быть обусловлены и отсутствием нагрузки на выходе ИИП;
Источник сейчас нагружен светодиодом (10 мА). При подключении остальной части схемы (~120 мА) ситуация не улучшается. А больше 125 мА мне и не нужно. Странно то, что микросхема источника питания и не пытается вообще запуститься (Ставил синхронизацию осциллографа на отрицательный фронт вывода "D". Уровень триггера чуть меньше питающего напряжения 300В. Режим триггера - одиночное срабатывание. Триггер так и не сработал). Менял микросхему на несколько других (TNY276 на TNY275) ситуацию не улучшало.
Цитата:
4) Про разводку могу сказать, что она просто ужасна:
Знаю. Очень уж было большое ограничение по компоновке на печатной плате. Более "правильная" компоновка банально не помещалась на заданной печатной плате.
Цитата:
накручена лишняя длина дорожек, пути токов не оптимальны,
Дорожки выглядят излишне длинными т.к. я из топологии перед тем, как выложить сюда убрал всё не относящееся к источнику питания. Дорожки банально огибают другие компоненты и крепёжные элементы.
Цитата:
для чего нам тогда гальваническая развязка между первичной и вторичными цепями?
Гальваническая развязка между первичкой и вторичкой и не нужна. А то что получилась хоть какая-то - просто бонус.
Цитата:
Посмотрите рекомендации по разводке ПП для данных микросхем у её производителей. Советую также посмотреть журнал "Схемотехника" по этому поводу, например, № 12-2002.
Постараюсь найти журнал. Ознакомлюсь.
Понятно, что при этой топологии добиться хороших характеристик выдаваемого питания, низких шумов не получится, но сейчас совсем другой вопрос, почему источник запускается через раз? Тут у меня ещё очень жёсткие требования по габаритам. Чем можно пожертвовать, а чем нет? Какие цепи нужно оптимизировать в первую очередь, а какие не так важны? Понятно, что с опытом придёт, но может я хожу по уже пройденным граблям?
Знаю. Очень уж было большое ограничение по компоновке на печатной плате. Более "правильная" компоновка банально не помещалась на заданной печатной плате.
Разворотом нескольких деталей длину проводников можно уменьшить в разы. А если немного посидеть и подумать, то можно сделать плату маленьких размеров, сохранив при этом все требования по разводке и электробезопасности.
Ptk писал(а):
Гальваническая развязка между первичкой и вторичкой и не нужна.
Жить надоело? Я не удивлюсь если с такой разводкой у вас произойдет элементарный "БАБАХ", при этом мало чего останется, в том числе и от конструктора.
По поводу танталовых конденсаторов: где можно почитать о том, что можно на порядок уменьшить ёмкость при их применении? (Application Note, Datasheet?) Тоже возникает желание избавиться от гигантских выходных конденсаторов. В цифровых схемах ставлю танталы.
"Можно" не означает "нужно" или "достаточно". Советую ознакомиться с назначением и применением танталовых конденсаторов, их особенностях и т.д. Узнаете много интересного. Ну а насчёт datasheet и appnote - прошу к производителям, они то уж точно скажут, какой тип конденсатора на что сгодится.
В ДШ на специализированные микросхемы для построения источников питания также часто рекомендуют определённые типы конденсаторов и оговаривают особенности их применения в том или ином случае, в т.ч. и выбор ёмкостей.
Разворотом нескольких деталей длину проводников можно уменьшить в разы. А если немного посидеть и подумать, то можно сделать плату маленьких размеров, сохранив при этом все требования по разводке и электробезопасности.
Вращал компонены по-всякому, думал долго, переделывал по-всякому. На данный момент это то, что хоть как-то поместилось. Поработаю, конечно ещё над топологией и размещением. А пока есть что есть.
Цитата:
Ptk писал(а):
Гальваническая развязка между первичкой и вторичкой и не нужна.
Жить надоело? Я не удивлюсь если с такой разводкой у вас произойдет элементарный "БАБАХ", при этом мало чего останется, в том числе и от конструктора.
Повторюсь, это не источник питания сам по себе. Это часть более большой схемы, в которой источник питания лишь малая часть. Раньше эту задачу выполнял вообще источник питания на гасящем конденсаторе. Само-собой развязки вообще не было. Потом возросли требования по току. И гасящий плёночный конденсатор в заданные габариты перестал помещаться вообще. Тогда был рассмотрен вариант на TinySwitch. В результате такой вариант и по току и по габаритам подошёл. Но вот со стартом.... проблем-ка.
Про безопасность помню. Источник запитываю от развязывающего трансформатора 220/220. А пользователю прибора эта часть (и все связанные с ней цепи) при работе полностью недоступна.
Вращал компонены по-всякому, думал долго, переделывал по-всякому. На данный момент это то, что хоть как-то поместилось.
Ну, значит у вас с пространственным мышлением совсем плохо. Кстати, использовать двухслойку и размещать компоненты схемы под трансформатором тут ни то, что нежелательно, а и не допустимо!
Ptk писал(а):
Раньше эту задачу выполнял вообще источник питания на гасящем конденсаторе. Само-собой развязки вообще не было. Потом возросли требования по току. И гасящий плёночный конденсатор в заданные габариты перестал помещаться вообще. Тогда был рассмотрен вариант на TinySwitch. В результате такой вариант и по току и по габаритам подошёл. Но вот со стартом.... проблем-ка.
Про безопасность помню. Источник запитываю от развязывающего трансформатора 220/220. А пользователю прибора эта часть (и все связанные с ней цепи) при работе полностью недоступна.
Требования безопасности - не пустой звук. Они закреплены в соответствующей НТД и по сути написаны кровью. А про "гасящий конденсатор" и вовсе забудьте - это нарушает все современные требования электробезопасности. И если вы запитываете схему через разделительный трансформатор 220/220, то я сомневаюсь, что это сделают пользователи. Да и нужно ли тогда городить весь этот огород при мощности в 1 Вт?
Насчёт цифровых схем - там при входе питания на плату должен устанавливаться танталовый конденсатор, а возле выводов питания самих микросхем - керамические. Но также надо читать рекомендации от производителей самих микросхем.
В цифре так и делаю. Танталовый конденсатор более подходит для фильтрации импульсных помех, генерируемых цифровой нагрузкой. Керамика на каждую пару VCC/GND - правило хорошего тона. Куда-то мы ушли от первоначальной темы.
--------------
Попробую подвести итоги:
По схемотехнике:
1) Получил совет использовать по выходу low ESR.
2) Вызывает сомнение цепочка R5 - C5.
3) Недостаточная нагрузка источника?
По топологии
1) "Плохая" разводка.
-------------
Что попробую:
По схемотехнике:
1) Параллельно существующим алюминиевым конденсаторам поставлю на макете танталовые чип-конденсаторы.
2) Что делать с C5 - R5 (+диод). Не знаю. Какие советы?
3) Подгружу выход +5В резистивной нагрузкой. На какой ток подгрузить?
По топологии:
1) Попробую освободить на ПП ещё несколько кв.мм. Может подскажете чем можно в текущей схеме источника пожертвовать ради увеличения доступной площади печатной платы? Какие компоненты можно поменять на менее габаритные?
R1 и R2 выкините нафиг, если запустится без них - неверный расчет номиналов. Это вспомогательная цепь, и довольно коварная. _________________ Если не принимать меры, то энтропия в голове будет расти и расти....
Ну, значит у вас с пространственным мышлением совсем плохо.
(Сарказм)Разумеется без "убранных" компонентов, радиаторов, монтажных стоек и дорожек плата выглядит прекрасно оптимизируемой. На ней много места со всех сторон (/Сарказм). Это часть многоплатного объёмного изделия. Где над каждым из компонентов есть ещё несколько объёмных компонентов из плат, располагающихся на другом "этаже".
Цитата:
Кстати, использовать двухслойку и размещать компоненты схемы под трансформатором тут ни то, что нежелательно, а и не допустимо!
Догадывался об этом. Но оптрон обратной связи совсем уже некуда было воткнуть. Попробую ещё раз всё "переколбасить" в топологии. Может освобожу обратную сторону от компонентов под трансформатором.
Цитата:
Требования безопасности - не пустой звук. Они закреплены в соответствующей НТД и по сути написаны кровью. А про "гасящий конденсатор" и вовсе забудьте - это нарушает все современные требования электробезопасности.
Ну что вы так привязались к требованиям безопасности? Сказал-же: Всё что связано с пользователем - всё гальванически отвязано. (НЕ Разрабатывается самодостаточный AC/DC преобразователь) Считайте что далее стоит вторичный источник электропитания (DC/DC) с солидной гальванической развязкой.
Цитата:
Да и нужно ли тогда городить весь этот огород при мощности в 1 Вт?
Знаете другой путь обеспечения 5В, 120 мА с минимальными габаритами? Рассмотрю любые варианты.
Цитата:
Цепь обратной связи, в частности цепь светодиода оптопары подглядели где или сами придумали? А если проверить её расчётами? Причина нестабильного запуска может и здесь прятаться.
Давайте посчитаем вместе: оптрон откроется при напряжении 1В. На резисторе 100 Ом такое напряжение образуется при токе более 10 мА через стабилитрон. Стабилитрон через себя пропустит 10 мА судя по графикам когда к нему приложат (3,75-4В). Итого оптрон откроется при выдаваемом напряжении более 3,75+1В. С учётом разброса параметров оптрона и стабилитрона напряжение стабилизации должно получиться около 5 вольт. Что не так? Откуда такое подключение? Да из софтинки, которую производитель (Power Integrations) рекомендует использовать для расчёта источников питания на основе их микросхем (Софтина лежит на их сайте и называется "PI Expert") Прикладываю скриншот схемы, которая предлагает такое решение.
R1 и R2 выкините нафиг, если запустится без них - неверный расчет номиналов. Это вспомогательная цепь, и довольно коварная.
Вы проверили? У вас схема заработала?
Ptk писал(а):
Ну что вы так привязались к требованиям безопасности? Сказал-же: Всё что связано с пользователем...
Пользователя жалко
Напряжение на стабилитроне определяет ток, протекающий через него, а не наоборот. Вам Pi-Expert рекомендовал стабилитрон 3,9 В ± 2%, а вы какой поставили?
Законы Киргхофа также забывать не стоит
Напряжение на стабилитроне определяет ток, протекающий через него, а не наоборот.
Мы решаем обратную задачу.
Цитата:
Вам Pi-Expert рекомендовал стабилитрон 3,9 В ± 2%, а вы какой поставили?
А я поставил на 4,3 ибо стабилитрон 1N4730A (который маркирован на 3,9В) будет пропускать 10 мА уже при напряжении 3,5В (смотрим на ВАХ стабилитрона в справочных данных). Итого напряжение на источнике я получу 4,5В (ставил, на практике так и получается).
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете голосовать в опросах Вы не можете вкладывать файлы Вы не можете скачивать файлы
FAQ
Поиск
Группы
Профиль
Войти и проверить личные сообщения
Вход
ибо стабилитрон 1N4730A (который маркирован на 3,9В) будет пропускать 10 мА уже при напряжении 3,5В (смотрим на ВАХ стабилитрона в справочных данных). Итого напряжение на источнике я получу 4,5В (ставил, на практике так и получается).
