Şu anda bir kova dönüştürücü inşa ediyorum. Ana parametreleri şunlardır:
- 24V giriş
- 5V / 3A çıkışı
- Güç LED'lerinin (~ 2A) anahtarlanmasından kaynaklanan büyük yük geçici akımlarını sürdürebilir
TI'den elektriksel özellikler, paket ve maliyet açısından ihtiyaçlarıma uyan senkron bir kova dönüştürücü seçtim : TPS54302 . İlk prototip, veri sayfası önerileri ve formüllerine göre tasarlanmıştır. PCB'nin yönlendirilmesi, dönüştürücünün değerlendirme kartını taklit ederek yapıldı.
İşte şemalar ve CAD:
(4 katlı tahta, katman 2 ve 3 gizlidir. Sırasıyla GND düzlemi ve besleme düzlemi içerir)
Farklı bileşen konfigürasyonlarını test edebilmek için bu tasarımda ek kapasitör ayak izleri vardır.
Tahtayı gerçekten test ettiğimde, ana özelliklerden memnun kaldım: verimlilik, çıkış akımı ve voltajı, giriş ve çıkış dalgalanması.
Ancak, güç kaynağının kararlılığını test etmek istedim ve burası beklenmedik davranışları gözlemlemeye başladığım yer. Şebeke analiz cihazım veya sinyal üretecim yok, bu da faz marjını ölçmemi engelliyor. Bunun yerine, google araştırmaları, geçici bir yük akımı (~ 1A geçici bir yükselme / düşme süresi <1µs) uygularken çıkış voltajı değişimlerini ölçtüğümü önerdi. Neyse ki, kartımda bir güç LED'i kullanan bir MOSFET var. Geçici bir akım oluşturmak için LED'i kısa devre yapmak zorunda kaldım.
Aşağıdaki şemalarda MCU_GPIO_1 cihazının bir PWM sinyali oluşturduğu ve MCU_GPIO_2 cihazının sürekli olarak yüksek bir seviyeye ayarlandığı test kurulumum gösterilmektedir.
Gördüğünüz gibi, akım yükü serbest bırakıldığında çıkış voltajında önemli salınımlar var. Bu salınımların kökenini anlamak için aşağıdaki testleri yaptım:
- ileri besleme kondansatörü C10 ile oynamak
- giriş kondansatör konfigürasyonunun değiştirilmesi (daha fazla MLCC)
- 24V girişli seri olarak bir ferrit boncuk eklenmesi (D2 koruma diyotunun yerine)
- çıkış kondansatörü konfigürasyonunun değiştirilmesi (çoklu MLCC'ler veya 1 büyük polimer kondansatör)
Şimdiye kadar, bu "kör" testler beni hiçbir yere götürmedi. Prototiplerin ikinci çalışmasına başlamadan önce burada neler olduğunu anlamak için yeni ipuçları arıyorum. Sorularım işte burada:
- Geçerli çizimde değil, sadece mevcut sürümde salınımlara nasıl sahip olabilirim?
- Burada eksik unsur ne olabilir: yönlendirme? Giriş filtresi? Diğer?
Yardımın için teşekkürler :)
Not: Bu benim StackExchange ile ilgili ilk sorum. Sorumun şeklini geliştirmek için herhangi bir tavsiye bekliyoruz :)
EDIT: Andy Aka yorumlarda cevap verdi: probun kötü topraklanması ile ilgili bir sorun. Bu resim özetliyor:
Beni o dikkatsiz hatayı yaparken yakalamayacaksın!