Negatif Endüktans ve Basamaklı DC / DC Dönüştürücü Kararsızlığı

13

Bir çift basamaklı DC / DC dönüştürücülerinde hata ayıklamaya çalışıyorum ve bir tuğla duvara koştum. Yerel FAE, muhtemelen ikinci dönüştürücünün ilk dönüştürücünün kararlılığını bozan "Negatif Giriş Endüktansı" ile ilgili bir şey olduğunu söyledi (ancak FAE, "daha fazla" yardım etmek "için yeterli değil). Sorun, bu konuda herhangi bir uygulama notu, makale, kitap vb. Bulamıyorum.

Sorum şu: Bu tür konularda literatür biliyor musunuz? Ya da daha iyisi, denemek veya bakmak için şeyler hakkında bazı fikirler?

İşte kurulumum ...

Dönüştürücü 1: + 4v ila + 12v @ 1 amp çıkış artırma dönüştürücü. Anahtarlama frekansı yaklaşık 350 KHz'dir. Dönüştürücü 2: Bu aslında 10-ish watt Sınıf-D ses amfi (temelde bir anahtar kova dönüştürücü). Anahtarlama frekansı yaklaşık 310 KHz'dir.

Ve sorun ...

Dönüştürücü 1, dönüştürücü 2 yerine dirençli yük ile iyi çalışır. Direnç ses frekanslarında açıldığında / kapatıldığında bile çalışır.

Dönüştürücü 2, tezgah üstü bir güç kaynağından beslendiğinde iyi çalışır.

Dönüştürücü 1, Dönüştürücü 2'yi beslerken, MOSFET'ten aşırı akım nedeniyle C1 kapanacaktır. Ses frekansı daha düşükse daha kolay kapanır. 1 KHz sinüs dalgasının üstünde iyi çalışıyor gibi görünüyor. Kapatıldığında, güç çıkışı dönüştürücülerin ayrı ayrı yapabildiklerinin sadece% 50'sidir.

Fikirler? İşaretçiler?

Güncelleme: Sorunu buldum.

İki hata vardı ...

  1. Temel olarak, Olin doğruydu. Yanlış hesaplamalar yaptım. İlk dönüştürücü, sağladığı akımın iki katını sağlayabilmelidir. 1A'da + 12v yerine 2 ampere ihtiyacımız vardı.

  2. Dönüştürücü 1 bir akım modu dönüştürücüsüdür - yani MOSFET ve GND arasında bir akım algılama direncine sahiptir. Bu sinyal yolu için PCB izleri ve yollarının göreve gelmediği anlaşılıyor. 4 ila 24 mili-ohm aralığında birkaç direnç denedim, ancak izlerin / yolların başka bir 5 veya 10 mOhm eklediğinden şüpheleniyorum. Sonuç, istediğimizden daha erken aşırı akım yaptığımızdır.

Hata ayıklama işleminde, Dönüştürücü 1'i devrenin geri kalanından izole ettim ve direnç yüküne katı bir 2 amper sağlamak için ayarladım. Katılaştıktan sonra, ses amfisine geri bağladım ve beklenen tüm yükler ve ses frekansları altında iyi çalıştı.

Yani, görünüşe göre, bunun negatif endüktans ya da herhangi bir şeyle ilgisi yoktu.

Çoğunlukla dijital bir adam olduğum için, analog şeylerde çok daha iyi olacağımdan eminim! :)

power-supply  dc-dc-converter  inductance 
— Foton
kaynak
1
En azından kapanıyor. Bizimki patlıyor. :( İlk dönüştürücü üzerinde çalışan direnç yükü, amplifikatör testinden eşit veya daha fazla güç çekiyor, değil mi? tam ölçekli bir kare dalga ya da onun gibi bir şeyle?
— endolith
1
Çıkış 1'de ciddi bir kapasitör denediniz mi? O kadar büyük olabilir ki 1. dönüştürücünün başlamasını durdurmak için direnci şarj etmeniz gerekebilir.
— Russell McMahon
1
@ endolith Evet, Converter1 kapatıldığında, RMS ölçümlerine dayanarak dirençli yük ile yapabileceklerinin% 50'sinde çalışıyor.
@Russell Aralarına küçük başarılar ile kapaklar ve / veya indüktörler koymayı denedik. Ama henüz süper büyük korkutucu kapaklar denemedik.
1
Sorunu çözdüyseniz, lütfen kendi sorunuza cevap olarak gönderin soruyu düzenlemeyin.
— mjh2007

Yanıtlar:

6

Ses çıkışının dalga formunun maksimum zirvesindeyken sayı 1'den dönüştürücü 1 için çok fazla olduğu anlaşılıyor. Bu, dönüştürücü 1'in tepe anlıktan ziyade ortalamadan daha fazla gördüğü için neden daha yüksek frekanslarda çalıştığını açıklar. mevcut çizim.

Dönüştürücü 1'in 12A olan 1A'da 12V verdiğini söylüyorsunuz. 10W RMS ses gücünü ortaya çıkarmak, ses dalga formlarının zirvelerinin anlık olarak iki kat daha fazla çizdiği anlamına gelir. Bu, açıklamanıza göre dönüştürücü 1'i neredeyse 2x aşırı yükler. 1kHz ses çıkışında aşırı yük aynı anda sadece 250µs için gerçekleşir. Ortalama çizim tamam olduğundan, dönüştürücü 1 hata vermez.

Bu sadece bir tahmin, elbette, ancak verdiğiniz bilgilerle tutarlı.

— Olin Lathrop
kaynak
4

Bence FAE'nizin kafası karışık.

Amplifikatör, ilk DC-DC aşamasına sabit güç yüküdür. İlk aşama çıkış voltajı düşerse, amplifikatör aynı çıkış gücünü korumak için daha fazla akım çeker. Bu nedenle amplifikatör, negatif bir 'endüktans' (ne anlama gelirse değil) değil, negatif empedans karakteristiği sunar.

Negatif empedans yükünün kararlılık üzerinde etkileri vardır. Negatif empedansın büyüklüğü güç kaynağının çıkış LC filtresi sönümleme ağını iptal ederse, güç kaynağı salınabilir.

Venable Industries , istikrar konusunda bir dizi makaleye sahiptir (H. Dean Venable = kontrol sistemi gurusu) - TP-12'ye bakın (ücretsiz kayıt gereklidir).

DC / DC aşamasında kararsızlık belirtileri (düzensiz darbeler, sinüzoidal dalgalanma) görmüyorsanız, erken kapanma döngü etkileşimlerinden kaynaklanmaz.

— Adam Lawrence
kaynak
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.