Автор |
Сообщение |
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Чт 24 Ноя, 2011 16:32 Заголовок сообщения: Разработка схемы на основе TPS63000 для зарядки аккум. |
|
|
|
Опять обращаюсь с просьбой просто сказать, будет ли работать вот такая схема на чипе TPS63000:
Моя цель - зарядка разного типа аккумуляторов от этой схемы напряжением 2,8...5,6 В (на выбор - задается перем. резюком) током 500 или 1000 мА (на выбор - задается джампером). Т.е. стабилизация в режиме CC/CV. Питание будет осуществляться от Li-Ion или LiFePo4 аккумулятора (т.е. в пределах 2,4...4,2 В). Т.е. строю некий универсальный буфер-накопитель. Думаю это будет намного лучше, чем LM2621 ввиду гораздо более высокого КПД. Да и схема работает на 4-х ключах в режиме buck-boost.
Т.е. хочу узнать, верно ли я все прикинул? Будет ли работать? И можно ли оптимизировать схему, удалив что-то лишнее? Особенно меня интересует, не намудрил ли я на пинах Vin, VinA, EN и PS. Схему составил для возможности включения слаботочной кнопкой. |
|
Вернуться к началу |
|
|
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пт 25 Ноя, 2011 9:04 Заголовок сообщения: Re: Разработка схемы на основе TPS63000 для зарядки аккум. |
|
|
|
diver52 писал(а): | Опять обращаюсь с просьбой просто сказать, будет ли работать вот такая схема на чипе TPS63000:
.... |
Вероятно, будет. Гарантировать никто не сможет пока не сделаете.
Цитата: | Моя цель - зарядка разного типа аккумуляторов от этой схемы напряжением 2,8...5,6 В (на выбор - задается перем. резюком) током 500 или 1000 мА (на выбор - задается джампером). |
Что-то джампера не заметил на схеме.
Цитата: | Т.е. стабилизация в режиме CC/CV. Питание будет осуществляться от Li-Ion или LiFePo4 аккумулятора (т.е. в пределах 2,4...4,2 В). Т.е. строю некий универсальный буфер-накопитель. Думаю это будет намного лучше, чем LM2621 ввиду гораздо более высокого КПД. Да и схема работает на 4-х ключах в режиме buck-boost. |
Насчет КПД я бы до испытаний не зарекался. Любой может быть.
Цитата: | Т.е. хочу узнать, верно ли я все прикинул? Будет ли работать? И можно ли оптимизировать схему, удалив что-то лишнее? |
Вроде бы все нужно. Все эти элементы уже обсуждали
Цитата: | Особенно меня интересует, не намудрил ли я на пинах Vin, VinA, EN и PS. Схему составил для возможности включения слаботочной кнопкой. |
А вот с этими элементами не разбирался - чес.слово, лениво искать описания на микросхему, вылавливать ее особенности и т.п.
Сделайте плату под базовую схему и место под элементы, которые могли бы понадобится, и их потом в случае чего, просто допаиваете навесным монтажем в оставленные места на плате. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пт 09 Дек, 2011 12:10 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Сегодня все полностью спаял. Но работает все как-то странно. Напряжение на выходе вместо 5 В получается 0,76 В. Напряжение на вход подаю 4,2 В. Замерил напряжение на удвоителе - оно получилось 6,3 В. На FB оно оказалось 2,5 В. Неудивительно, почему на выходе получилось 0,76 В. Потом как-то случайно получилось 5,02 В на выходе, и потом снова 0,76 В. Прямо уже не знаю, где искать причину - пробовал перепаивать пару транзисторов BC и прочие элементы - везде все верно, и припой не замыкает дорожки. Подскажите, плз, где нужно искать причину?
P.S. Пробовал отключать питание INA138. Напряжение сразу стало нормальным - 5,03 В. Как вновь вернуть питание для INA 138 - сразу же напряжение становится 0,76 В. Т.е. транзисторы открываются и закрываются нормально - эта часть схемы рабочая. Также еще забыл впаять резистор на 1 кОм между 1-ой ногой INA138 и транзистором. Допаял - результат такой же. Замерил напряжение между 1 и 2 ногой INA138 - оно равно ровно 0,55 В. |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пт 09 Дек, 2011 21:35 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Когда меряли напряжение на выходе INA, транзистор ВС847 был отключен?
Какое напряжение без него? Только на резисторе R4.
Напряжение на выходе INA без тока (важнее) и при выходном токе (больше для любопытства, чтобы проверить точность расчетов). |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пт 09 Дек, 2011 22:38 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Нет, транзистор был включен. Напряжение без него измерял. Как будет время, замерю. А так на R4 было 0,55 В при подаче питания на INA. Еще у меня есть предположение, что чип INA138 не работает, ибо выпаял его из предыдущей дохлой схемы на LM2621. Нужно будет попробовать его перепаять и глянуть. Хотя я вообще-то удивлен, каким образом не сдохла TPS63000, ведь на FB напряжение было целых 2,5 В вместо 0,5 В. Живучая микра. Если с этим токовым монитором не будет ничего получаться, попробую использовать транзистор. И насколько схема чувствительна к разводке? Просто разводка весьма "сыровата" и неаккуратна - еще буду дорабатывать. Но землю я нормально развел - вся нижняя подложка двухстороннего текстолита - земля + тепло на нее отводится с чипа. |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Сб 10 Дек, 2011 10:15 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): | Нет, транзистор был включен. Напряжение без него измерял. |
Так я все же не понял - он был в схеме или нет?
Напряжение надо мерять когда его нет. Иначе, Вы всегда будете получать полвольта на открытом переходе БЭ.
Вернее, если INA исправен, то 0.5В будут только после достижения расчетного тока и выше.
А если погорел и всегда отдает ток, то может всегда и будете видеть эти полвольта на транзисторе.
Цитата: | Как будет время, замерю. А так на R4 было 0,55 В при подаче питания на INA. |
Если без выходного тока получаете напряжение на R4, то INA дохлый.
Цитата: | Хотя я вообще-то удивлен, каким образом не сдохла TPS63000, ведь на FB напряжение было целых 2,5 В вместо 0,5 В. Живучая микра. |
Поглядите в описании на микросхему, какое максимальное напряжение на этой ноге. Может оказаться, что там чуть ли не Uпитания допускается.
Цитата: | И насколько схема чувствительна к разводке? Просто разводка весьма "сыровата" и неаккуратна - еще буду дорабатывать. Но землю я нормально развел - вся нижняя подложка двухстороннего текстолита - земля + тепло на нее отводится с чипа. |
Любая импульсная схема чувствительна к разводке. Но сказать что-то путнее вот так издалека не смогу. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Сб 10 Дек, 2011 14:39 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Попробовал отключить всю эту обвязку путем того, что убрал транзистор BC857. Напряжение на R4 стало равно 0 В. Т.е. все ОК. Питание на INA138 идет где-то 6 В. Без транзистора все отлично работает, но только нет стабилизации тока. Стоит только его установить, и сразу же 0,78 В на выходе вместо 5 В. Попробовал заменить оба транзистора на новые - результат одинаковый.
Уже даже не знаю, где искать причину. Одно радует, чип TPS63000 живой. |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Сб 10 Дек, 2011 17:29 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Делайте последовательно.
- выпаяйте 47й (npn) оставив 57 (pnp). Схема выдает 5В?
- позамыкайте точки (дорожки) КЭ выпаяного 47го, напряжение на выходе должно падать, т.к. на FB будет появляться напряжение питания.
- теперь, впаяйте 47й (npn), но уберите резистор 10к между его К и базой 57го.
- С коллектора 47го киньте резистор неск. кОм на плюс питания. Померяйте напряжение на коллекторе. Оно должно быть равно питанию и лишь когда ток нагрузки достигнет заданного - напряжение упадет до почти нуля (земли) Это все работает?
- впаивайте обратно резистор 10к. схема отключается? |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Вс 11 Дек, 2011 12:24 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Спасибо большое за советы, завтра попробую это все сделать. И еще, я тут подумал. А может ли быть проблема в том, что эта же схема ограничения тока работала для LM2621 с Vfb = 1,24 В, но не работает с TPS63000, потому что у нее меньше Vfb = 0,5 В? |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 8:47 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): | Спасибо большое за советы, завтра попробую это все сделать. И еще, я тут подумал. А может ли быть проблема в том, что эта же схема ограничения тока работала для LM2621 с Vfb = 1,24 В, но не работает с TPS63000, потому что у нее меньше Vfb = 0,5 В? |
Теоретически - да, практически - вряд ли.
Более низкое напряжение делает ее более чувствительной к помехам и т.д. Она будет легче возбуждаться. Но принципиально работать должна так же. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 10:40 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Проверил все по Вашим пунктам:
1.) Да. 5,03 В на выходе. Все ОК.
2.) Да, падает до 0,28 В.
3.) Сделал.
4.) Напряжение на коллекторе равно 1,94 В, на входе проседает до 1,96 В (исходно подаю 4,2 В). Т.е. источник питания ограничен 300 мА. Отсюда вывод - схема потребляет более 300 мА! При выполнении этого пункта. Резистор взял на 10 кОм.
5.) Схема не отключается, а на выходе становится 0,74 В. Потребление тока 22 мА в этом режиме.
Пробовал поменять INA138 на заведомо исправный - результат тот же. Не знаю уже, где искать причину. Думаю стоит отбросить идею с INA138, и попробовать поставить транзистор. Хоть и при этом снизится температурная стабильность и больше потерь будет, зато думаю заработает.
P.S. И еще, чип работает на частоте 1,5 МГц. Это очень высокая частота. Vfb = 0,5 В. Может, в этом дело? Хотя та же LM2621 работала нормально, когда еще была жива. Но и частота была ниже в 3 раза. |
|
Вернуться к началу |
|
|
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 12:40 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): |
4.) Напряжение на коллекторе равно 1,94 В, на входе проседает до 1,96 В (исходно подаю 4,2 В). Т.е. источник питания ограничен 300 мА. Отсюда вывод - схема потребляет более 300 мА! При выполнении этого пункта. Резистор взял на 10 кОм. |
Что за бред?
Вы не спутали Омы и кОмы? Коллектор транзистора 47го я просил подключить через десяток килоОм к плюсу. Откуда 300мА?
Если все же подключили кОмы, а ток 300мА, то, значит коллектор где-то сидит на плюсе.
На нем без выходного тока должно быть всегда напряжение питания, т.к. он закрыт. А при открывании, падать до нуля. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 13:43 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Проделал еще раз данное измерение. Омы и килоОмы точно не спутал. Все же я не до такой степени чайник. А вот после перепайки в начале все повторилось тоже самое, а затем напряжение на коллекторе стало 4,19 В при входном напряжении 4,21 В. Т.е. все ОК. Видимо, где-то дорожку коротило. Попробовал подключить нагрузку 12 Ом. напряжение на INA выросло с 0 В до 0,41 В. А на коллекторе транзистора оно стало равным 3,68 В вместо 4,19 В. Т.е. стало понижаться. По сути, все работает, как нужно. Но при возвращении резистора на 10 кОм на место на выходе прежние 0,75 В. Попробую переделать печатную плату, и собрать все заново. Уже даже не знаю, где искать причину. |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 13:52 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): | Проделал еще раз данное измерение. Омы и килоОмы точно не спутал. Все же я не до такой степени чайник. А вот после перепайки в начале все повторилось тоже самое, а затем напряжение на коллекторе стало 4,19 В при входном напряжении 4,21 В. Т.е. все ОК. Видимо, где-то дорожку коротило. Попробовал подключить нагрузку 12 Ом. напряжение на INA выросло с 0 В до 0,41 В. А на коллекторе транзистора оно стало равным 3,68 В вместо 4,19 В. Т.е. стало понижаться. По сути, все работает, как нужно. Но при возвращении резистора на 10 кОм на место на выходе прежние 0,75 В. Попробую переделать печатную плату, и собрать все заново. Уже даже не знаю, где искать причину. |
Перед переделкой платы уменьшите еще сопротивление резистора между Б и Э у верхнего 57го транзистора до 2.2кОм. Либо раз в 5 увеличте 10к, что идет к 47му. Т.е., сделайте так, чтобы верхний транзистор открывался только когда нижний будет полностью открыт, а не наполовину. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 14:16 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Кстати, сейчас это попробую сделать. Спасибо за совет. Может схема заведется после этого. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 16:07 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Спасибо большое! Теперь другое дело, все заработало! Ток четко ограничивается в пределах 0,56...0,57 А. Резистор между Б и К поменял на 2 кОма вместо 10 кОм. Вся причина была в этом! Отлаживаю схему дальше, а потом выложу печатку и все остальное. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 12 Дек, 2011 17:03 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Еще заметил тенденцию схемы. Если подключена нагрузка, и при этом подать питание, схема не выйдет из режима софт-старта. Ток потребления будет не более 0,05 А. При отключении нагрузки он равен 0,02 А. Если подключить нагрузку после подачи питания на схему, то все ОК - работает адекватно. Далее, если напряжение просядет ниже 1...1,5 В, то при отключении нагрузки на выходе останется 0,76 В, как и в начале. Очень странный "глюк". Но в целом все работает. Сейчас приделаю переключатель напряжений и выполню замеры КПД.
P.S. И еще. Если снизить напряжение резистивным делителем ниже 3 В, то при включении схема выдает на выходе 0,76 В. Как только отключается напряжение на входе, на выходе оно подскакивает до требуемых 2,9 В. Со 2-го раза схема запускается как нужно. Тоже непонятен этот момент. Может быть, разницу между резисторами сделать не в 5 раз, а в 10? Чтобы стабильность возросла.
Еще заметил, что если взять резисторы 10 кОм и 2 кОм все более менее работает стабильно. А если взять 20 кОм и 4,3 кОма схема перестает стабилизировать ток. И также стабилизация начинает хромать при понижении напряжения питания ниже 3 В. Хотя удвоитель напряжения работает четко. |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Вт 13 Дек, 2011 9:50 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): | Еще заметил тенденцию схемы. Если подключена нагрузка, и при этом подать питание, схема не выйдет из режима софт-старта. Ток потребления будет не более 0,05 А. При отключении нагрузки он равен 0,02 А. Если подключить нагрузку после подачи питания на схему, то все ОК - работает адекватно. Далее, если напряжение просядет ниже 1...1,5 В, то при отключении нагрузки на выходе останется 0,76 В, как и в начале. Очень странный "глюк". Но в целом все работает. |
Это уже, предполагаю, к переходным процессам относится. Например, INA выдает что-то при напряжении питания ниже нормы и т.д. Лениво думать.
Цитата: | P.S. И еще. Если снизить напряжение резистивным делителем ниже 3 В, то при включении схема выдает на выходе 0,76 В. |
Проверьте и вправду, как меняется напряжение питания INA при этом.
Цитата: | Может быть, разницу между резисторами сделать не в 5 раз, а в 10? |
А вот здесь предлагаю самостоятельно посчитать, какое максимальное оношение сопротивлений резисторов возможно, если учесть, что для открывания транзистора нужно 0.5В.
Цитата: | Еще заметил, что если взять резисторы 10 кОм и 2 кОм все более менее работает стабильно. А если взять 20 кОм и 4,3 кОма схема перестает стабилизировать ток. И также стабилизация начинает хромать при понижении напряжения питания ниже 3 В. Хотя удвоитель напряжения работает четко. |
Напряжения низкие, сопротивления, по идее, тоже не стоит делать слишком высокоомными, иначе получаются микроамперные токи, и начинают влиять утечки и т.д. В конце-концов, обычная грязь на плате, остатки флюса и т.д. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Чт 29 Дек, 2011 22:08 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Еще хотел спросить, можно ли запитать транзистор BC не от источника питания, а с удвоителя напряжения? По сути, какое минимальное напряжение питания необходимо для того, чтобы транзистор нормально закрывался/открывался? |
|
Вернуться к началу |
|
|
nik34
Зарегистрирован: Mar 23, 2008 Сообщения: 2820 Откуда: Москва
|
Добавлено: Пт 30 Дек, 2011 17:02 Заголовок сообщения: |
|
|
|
diver52 писал(а): | Еще хотел спросить, можно ли запитать транзистор BC не от источника питания, а с удвоителя напряжения? По сути, какое минимальное напряжение питания необходимо для того, чтобы транзистор нормально закрывался/открывался? |
Теоретически можно, но я бы не стал это делать, т.к. нет гарантии, что в переходных процессах и т.п. транзистор не будет открыт полностью и не подаст на вход обратной связи микросхемы напряжение выше питания, что может ее спалить.
А чтобы транзистор нормально закрывался нужно просто подобрать резисторы правильного номинала. И неважно какое там напряжение. |
|
Вернуться к началу |
|
|
diver52
Зарегистрирован: Sep 04, 2009 Сообщения: 195
|
Добавлено: Пн 09 Янв, 2012 15:45 Заголовок сообщения: |
|
|
|
Спаял уже новую схему с более лучшей разводкой. И еще уменьшил номиналы резисторов для FB. Вместо 1 МОм и 100 кОм теперь стоят 51 кОм и 4,7 кОм (это примерно 5 В на выходе). Проблема так и осталась. Причем глянул, на INA138 приходит питание примерно в 1,5 раза больше, чем на входе. Причем пробовал брать разные соотношения резисторов для BC857 - например, 1:1 (1К и 1К или 10К и 10К), 1:3 (10К и 3,6К), 1:5 (10К и 5,1К) и 1:10 (10К и 1К) - на выходе держится 0,75 В, а на FB выходит 2 В.
По поводу расчета этих номиналов можно поподробнее? Просто никак не могу сообразить, как посчитать все для 2-х транзисторов. |
|
Вернуться к началу |
|
|
|
|
|
Форум об электронике, зарядке аккумуляторов, солнечных батареях, вопросы по теме "сделай сам".
|
|
|
Вы можете начинать темы Вы 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 прилагать файлы к сообщениям Вы можете скачивать файлы
|
Форум Mobipower.ru - о солнечных батареях, аккумуляторах, зарядных устройствах, самоделках
|