ISL6545

От почившего компьютерного хлама собралось у меня с десяток ISL6545 (импульсный понижающий стабилизатор с синхронным выпрямителем). И решил я научиться их готовить.

Вот схема, выдранная из даташита (номиналы подрисовал сам для выходного напряжения 3 В).

Всё стандартно, работает на 300 кГц от 5 до 12 В, но одна фраза меня смутила: «The V_CC range between 5.5V and 6.5V is NOT allowed for long-term reliability reasons, but transitions through it to voltages above 6.5V are acceptable.»
Вольный перевод: надо использовать при входном напряжении от 7 до 12 Вольт, или паять лишние детали — стабилизатор напряжения на 5 Вольт и диод Шоттки.
В документации сильно пугали большим ESR выходного конденсатора, поэтому его собрал из пяти керамических по 10 мкФ и одного танталового на 100 мкФ.
Катушку насчитал 10 мкГн. Взял салатовое с синим кольцо от материнской платы 12,7 Х 7 Х 6,5 мм, в два провода 0,38 намотал 20 витков, получилось 17 мкГн — пойдёт. Первым в руки попались два транзистора в корпусе SO-8 — AO4822, тоже сойдёт. В формулах расчета компенсирующей цепи половину параметров взял с потолка, быстренько накидал платку (не очень удачно) и вот что получилось.

Естественно забыл одно соединение (черный проводок на фото), на холостом ходу выдало 2,9 В. Подключил нагрузку — треск и дым. Недостающее соединение найдено, микросхема и транзисторы в мусорном ведре. Хоть и сам виноват, но Интерсил должен был долго икать. Не могли защиту от умных предусмотреть, дурак всегда по даташиту сделает.

Итак, завелось. На выходе 2,991...2,984 Вольта при изменении входного напряжения от 7 до 12 Вольт и тока от 0 до 1 А — не плохо.
На выходе пульсации от пика до пика 20 мВ, при токе до 1 А.

Но вот КПД для синхронного выпрямителя никакое — 88% при входном напряжении 7 Вольт, и 79% при 12. При изменении тока от 0,5 до 1 А — не изменяется. Поиграемся катушкой.

Была найдена на большом салатовом с синим кольце катуха 30 мкГн намотанная проводом 1,2 мм, припаял её — КПД не изменился.

Катушка с гордой надписью «TDK» 10 мкГн — ДЫМ И ТРЕСК. Микросхема и транзисторы в мусор, открыта бутылка водки. Проклятые буржуи не знают русский, и не могут прочитать книги Семенова.

Салатовое с синим кольцо от материнской платы 12,7 Х 7 Х 6,5 мм, мотал в два провода 0,68 мм до заполнения (на фото), получилось 7 мкГн.

Пульсации не изменились. Подержал 2 часа под нагрузкой 1,4 А при входном напряжении 12 Вольт — нагрева нет.
Такие токи нагрузки, так как были два мощных резистора 6,2 и 3 Ом.

Вывод
1. Готовить так и не научился. Такой КПД и на MC33063 можно получить.
2. Всё зависит от катушки. Феррит вероятно не прокатит (катушка TDK).

День второй
Натрахался до хохота. Диод подпаивал, емкости увеличивал, подсовывал кучу катушек.
Нормальный КПД только при токе 3 — 4 А.
Лучший вариант — катушка как на фото ( кольцо от материнской платы 12,7 Х 7 Х 6,5 мм в два провода 0,68 мм до заполнения).
Ток 3 Ампера — КПД 95...90% при напряжении питания 7...12 Вольт.

  • +5
  • 01 июля 2012, 20:53
  • N_D

Комментарии (34)

RSS свернуть / развернуть
Сколько входное и какие параметры у транзисторов? Возможно ты выбрал транзисторы со слишком большим сопротивлением канала либо им не хватает напряжения для открытия. Еще возможно они не способны на такой частоте работать.
0
  • avatar
  • Vga
  • 01 июля 2012, 21:49
По параметрам вполне подходящие транзисторы. Да и с временем переключения там все в порядке. Думаю дело в цепи компенсации и схема возбуждается.
0
Угу, транзисторы вполне подходящие — я изучил даташит уже после этого коммента.
А вот возбуждения на осциллограмме вроде не видно?
0
Мне не нравится выброс на подъеме синусоиды, очень похоже на подвозбуд. Да и перед самым минимумом тоже что-то нехорошее проглядывается.
0
Это холостой ход, при нагрузке выбросов нет.
0
Кроме того, зачем ты выкинул защиту от превышения тока?
0
  • avatar
  • Vga
  • 01 июля 2012, 22:04
А может с разводкой что. После ~100кгц она уже критична. И полевики должны быть открываемые логическим уровнем, в даташите не вижу такой надписи, только Gate Threshold в районе 3 вольт и максимальное сток-затвор 20 вольт. А вообще такие штуки проектируются на бОльшие токи обычно — ампер 20-30, думаю, реально снять с соответствующими транзисторами.
0
Ну вообще при 12В питания эти транзисторы уже нормально должны открываться. Микра выдает на драйверы свое напряжение питания.
Частота у них тоже вроде неплохая, да и сопротивление драйвера вроде невелико (хотя какой он ток способен гнать в затвор я так и не нашел).
0
Полевики там могут быть с любым уровнем, меньшим чем разница входного и выходного напряжений.
0
А причем тут разница? Они управляются напряжением питания микросхемы.
0
Я применительно к конкретной схеме, а там чип питается входным напряжением. Ну и верхний, к тому же, управляется напряжением состоящим из питания и напряжения на накопительной емкости.
0
Да, здесь напряжение питания МС равно входному. Но я не про это — причем тут разница? От выходного напряжение управления полевиками не зависит.
0
Да, что-то меня переклинило. То, что я написал справедливо только для верхнего плеча и без конденсатора вольтдобавки.
0
Не справедливо. При открытом верхнем ключе на неам падение напряжения примерно равно нулю (точнее, току через него, умноженному на сопротивление канала). Так что без питания выше входного такая схема работать не будет, либо будет с крайне малым КПД.
+1
Да, ты прав, я забыл, что нагрузка индуктивная.
0
От нагрузки это даже и не зависит. В ключевом режиме на нем всегда падение минимальное, иначе это уже линейный режим.
0
Падение напряжения тут влияет косвенно, поскольку существенна только разнца напряжений между затвором и истоком. Так что от нагрузки зависит только эта разница, а сколько там падает на самом транзисторе не существенно.
0
А родные дроссели не сохранились?
0
Родные не больше 2,2 мкГн, а мне такие токи не надо. Да и транзисторы там стояли на 40 — 60 А.
0
Вы все-таки попробуйте родные поставить. Похоже, что преобразователь работает в режиме разрывных токов, и недостающие проценты КПД теряются в дросселе. Про Шотки параллельно нижнему ключу Вы уже знаете.
0
Поставил 2,2 мкГн, при 1 А просело до 2,80. КПД 75%.
0
Не отчаивайтесь. Ведь в составе мат.платы имс работала и у Вас должно получиться. Попробуйте все-таки определить, где же теряется кпд, по нагреву.
0
Забыл добавить, на время замера кпд, чтобы уменьшить влияния вч-пульсаций на приборы, на вход и выход добавьте большие конденсаторы (из той же мат.платы).
0
Кстати, а как КПД считал?
0
Это-то как раз понятно, а вот вопрос точности замера токов понтересней — у такой схемы они все же импульсные и мультиметр врать может.
0
кстати из-за тех же импульсных токов запас катушки по току как минимум раз в 5 обеспечить желательно.
0
Перегруз по току закладывается при расчете и насколько я знаю редко превышает 30%. Впрочем, возможно я неправильно понимаю как все работает…
0
если я не ощибаюсь, то эти кольца салатовые от мамок работают на частотах в 1мгц и на более низких кпд может быть хуже

да и 100мкф на 1а маловато будет
0
«Салатовый/синий — материал 52, для дросселей с сильным подмагничиванием >50 кГц»
Емкость сегодня добавлю и ещё диод хочу поставить, как в понижающих стабилизаторах без синхронного выпрямления.
Мне надо 1 А с максимальным КПД.
0
Такой вопрос: какая частота пульсаций на осцилограмме в топике? Форма пульсаций меняется под разной нагрузкой?
0
1 мкс/дел., 10 мВ/дел. Это холостой ход, Под нагрузкой пропадают выбросы и становиться почти синусоида.
Амплитуда и частота не изменяются.
0
Вот мне и интересно почему синусоида, тем более с неизменной амплитудой.
0
Согласен, пиле бы не удивился. И амплитуда от нагрузки должна меняться.
Видно на 300 кГц дома не сделаешь. Буду UC3843 + NCP3418 мучить.
0
Да ладно, у меня чудесно работали LM2734Y на 550кГц и IRU3037A на 400 (она, кстати, весьма похожа на чип в топике). Правда, мне индуктивности руками лень мотать, я беру готовые.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.