LM3478 spinnt

Guten Morgen!

10-20 Takte mit 2-3A rein, 10ms mit 10mA wieder raus. So einfach ist das. Ergibt ein Pumpen von 500mV und während den 10 Takten einen Rippel von 400mV. Danach ist ja wieder für 10ms Ruhe. Ist doch nicht schwer zu verstehen, oder?

Genau, und der ist nicht da. Vermutlich geht das intern schief. Wenn man sich aber auch überlegt, dass aus dem internen 7V-Spannungsregler sowohl der Gate-Treiber als auch der Error-Amplifier und die OVP versorgt werden, das ganze ohne Abblockkondensator (an die 7V kommt man von außen ja nicht ran), dann wundert man sich, dass das Ding überhaupt funktioniert. Beim LM5022 kommt man ran und muss auch abblocken. Vielleicht haben die da draus gelernt.

Montag

Michael

Waehrend der 10-20 Takte wird demnach also auch nicht mehr als 10mA abgenommen. Ergo muesste dann anstelle des Ripple eine Treppe aufwaerts zu sehen sein, am Ende ein langsames gleichmaessiges Absinken. Ist es aber nicht. Warum nicht?

Das ganze sollte sich nach Deiner Schilderung wie eine Wanne mit Leck verhalten. Der Wasserstand sinkt langsam ab. Wenn man in rascher Folge fuenf Eimer Wasser reinkippt, steigt der Wasserstand stufenweise um je

10 Liter an, minus einige Milliliter wegen des langsamen Lecks. Am Ende des raschen Nachkippens haette die Wanne 49.9 Liter mehr als am Anfang des Nachkippens. Ein grosser Ripple entsteht da mit Sicherheit nicht.

Beim LM3478 kann man auch Abblocken, steht im Datenblatt.

Da haben wir President's Day. Doch Urlaub bekommen wir Freiberufler da natuerlich nicht ;-)

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Gruesse, Joerg

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Joerg schrieb:

Ohne jemanden zu Nah treten zu wollen: Einen Schaltregler für 2-3A auszulegen und dann bei 20mA zu testen, ist auch eher hirnrissig. Natürlich wird der dann Stottern. Das ist ja ein Tastverhältnis nahe

100%. Vielleicht einfach die Spuleninduktivität erhöhen?

Bei Billig-Elkos wäre das ein normaler Wert. Sanyo OS-CON zum Testen wollte er ja nicht einbauen.

Ein analoges Scope oder ein echter Brocken mit GHz-Sampling und dann nochmal Messen!!!

- Henry

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Hallo Henry,

Der Schaltregler ist für 700mA ausgelegt. Mit Reserve, Toleranzen, Slope-Compensation, ... bin ich bei 2-3A Strombegrenzung gelanden. Bei den "schlechten" Regler ist das Verhalten bei 10mA ähnlich wie bei

100mA und mehr. Nur die Plots im Netz sind jetzt eben mal bei 10mA gemacht worden.

Bei einem 220µF-Elko? Das wäre aber schon ziemlicher Schrott. Der tatsächliche ESR bewegt sich um 200mOhm.

Da der Regler aber von der wirklichen Ausgangsspannung gar nichts mitbekommt und nur übers Feedback angebunden wird, welches ich bereits mit 470p abgeblockt hatte, spielt das alles keine Rolle mehr.

Die Speichertiefe der verfügbaren Teks ist der limitierende Faktor, da das ganze nicht 100% periodisch ist, kann man bei hohen Sampleraten nicht mehr feststellen, wo genau getriggert wurde. 400µs/Div ist hier dir Grenze. Mit einem analogen Scope kommt man auch nicht weiter, weils nicht 100% periodisch ist.

Michael

Michael Rübig schrieb:

Etwas überdimensioniert, aber ok. Deine Entscheidung einen anderen Chip zu nehmen, war richtig!

Messe lieber mal die Gurken, welche so verkauft werden. Dazu kommt ja dann noch der ESL. Also 1 Ohm wäre völlig normal. Wenn dir OS-Con zu teuer ist und das Gerät nicht gerade high-end für

-40°C wird, tuts auch einer von Nichicon oder anderen. Teils haben die vorteilhaft geringere ESL als OS-CON.

Beim analogen kann man so tricksen, daß man auch quasi einmalige Vorgänge sehen kann. Notfall wird der Strahlstrom mal volle Pulle aufgedreht. Die Augen schmerzen, die Lebensdauer sinkt, aber was solls.

Du redest von 25MS/s. Ich vermute, das soll die echte Rate sein. Nun überleg dir mal was so ein heutiges IC für Strukturgrößen hat und wo dann das f(t) der internen Transistoren liegen wird. Und da mußt du meßtechnisch entgegenkämpfen! Eventuell schwingt da irgendwas lustig bei 300MHz mehrmals hin- und her und du siehst (wenn überhaupt) das nur als _einen_ Balken auf dem Scope.

- Henry

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Hallo Jörg,

Betrachte die untere Seite des 500mV-Rippel. Da ist Deine Treppe. Mit jedem Takt steigt die Spannung am Ladeelko ein Stück an. Der Rippel entsteht NUR durch den ESR von 200mOhm bei 2-3A.

Von diesem Rippel kommt am FB-Pin kaum mehr was an, wenn ich 470pF am FB-Eingang habe. Trotzdem löst die OVP aus, manchmal sogar im eingeschwungenen Zustand.

Dummerweise ist der Eimerschöpfer so blöd, wenige Male einen komplett vollen Eimer reinzuleeren bis ihm die OVP den Eimer wegnimmt. Erst wenn der Wasserstand weit unter dem Sollwert liegt, bekommt er den Eimer zurück. Dein Beispiel gefällt mir :-)

Du gießt aber nicht direkt in die Wanne sondern durch ein dünnes Rohr (ESR). Während dem Reinkippen ist der Wasserstand im Rohr etwas höher als in der Wanne. Ich kann aber nur im Rohr Messen (gelb).

Während ich den Eimer nachfülle, ist der Wasserstand im Rohr gleich hoch wie in der Wanne.

Genau, den sieht man aber nicht. Ergo wird die OVP durch was ausgelöst, was ich von außen nicht messen kann.

Aber nicht den Ausgang des integrierten Linearreglers. Daraus wird aber Gate-Treiber und der Rest des ICs versorgt. Zumindest vermute ich das, aus dem Innenschaltbild geht es nicht hervor.

Michael

Hallo Henry,

Die 200mOhm habe ich aus dem erwähnten Plot ermittelt. 400mV ESR-Rippel bei ca. 2A Strombegrenzung ergibt die ca. 200mOhm. Ist also schon der messtechnische Wert.

Der hohe ESR und der daraus resultierende Rippel stört die Anwendung nicht. Wenn der Schaltregler sich dadurch gestört fühlt, muss ich den Schaltregler wechseln.

Aber auch da weiß man nicht, wo in der 10ms-Kurvenform nun das Triggerevent war. Man sieht einen Spike, weiß aber nicht, wo der nun hingehört und ob der überhaupt was mit dem Problem zu tun hat.

Mit z.B. 470pF am FB-Eingang. Da kann IMHO nichts mehr mit 300MHz schwingen. Und wenn der OVP-Komparator so fix ist, frage ich mich, warum Einzelkomparatoren in dem Frequenzbereich so teuer sind.

Michael

Ein guter Schaltregler muss in der Lage sein, von Null bis volle Last alles sauber zu verkraften. Der darf nicht vom Hocker fallen, wenn mal die Last abgeht. Meine LM3478 Designs tun das ja auch, moeglich ist es also.

Das ist fuer einen Schaltregler schon zuviel. U.a. hat die Diode einige Kapazitaet, die den Ausgang dann jedesmal herumreisst. Und die Reverse Recovery Time ist bei Schottky-Dioden zwar sehr klein, aber nicht Null.

Ich betreibe meine Schaltregler fast nur mit Keramik am Ausgang. Wenn ein Elko zum Ueberbruecken von Kurzausfall und dergleichen dran muss, dann haengen da mindestens einige zig uF keramisch parallel. Desgleichen am Eingang, sonst bricht es dort weg.

Get a better one ;-)

Das Instek hier geht mit 25000 Samples. Bei Schaltreglern lasse ich das mit 25nsec/div laufen, weil es danach (leider) automatisch in Equivalent Time uebergeht. USB Streaming ist noch in Beta Version, mal sehen, was es damit packt. Leider haben sie .NET unterlegt und das laesst nicht viel Hoffnung aufkommen.

Damals hatte Tektronix aber feine Sachen gebaut, der Trigger ist dabei oft so gut, dass man im abgedunkelten Raum viele Unsauberkeiten sehen kann, die mit DSO muehsam sind. Ich empfehle fast allen Kunden die Anschaffung mindestens eines 2465. Das ist dann, als haette jemand das Fernlicht eingeschaltet.

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Gruesse, Joerg

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Michael Rübig schrieb:

Welchen Typ hast du eingebaut?

Alles was er tut, sieht er aus seiner Sicht. Was z.B. ist mit der Masse DIREKT am IC?

Wenn da einer zu sehen, muß es einen Grund haben! Spikes sollten keine übermäßig vorhanden sein. Du selbst pochst ja immer auf EMV rum.

Erstens kann dein 470pF Kondensator in diesem Frequenzbereich bereits bald _selbst_ schwingen! Zweitens: Will man mit Komparatoren Geld verdienen. Wenn es eine billige Lösung a la Russisch gibt, dann wird die nicht weitererzählt. Allenfalls an altgediente Freundschaften weitergegeben. Ich muß den Jörg ja auch immer betteln ;-) Manchmal klappts ja :-)

Ich weiß momentan auch nicht wie alt der Regler überhaupt prozeßtechnisch ist. Ach, eigentlich interessiert es mich auch nicht, zugestanden.

Deine Entscheidung war einfach richtig.

Kauf dir bei Gelegenheit ein analoges der 100MHz aufwärts Klasse Scope. Du wirst es nicht bereuen sowas rumstehen zu haben, auch wenn du meist aus Bequemlichkeit das digitale Teil nimmst. Weil wir gerade beim Kaufen sind: Manchmal ist auch ein Vierkanaler echt praktisch.

- Henry

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Welche Treppe? Bei _jedem_ Durchschalten des FET rauscht Dein Ausgang

400mV nach unten. Das ist definitiv nicht normal. Klar ist da netto ein sanfter Anstieg, aber der hat nichts mit einer Treppe zu tun. Haette jetzt Lust, mein letztes LM3478 Design mal anzusaften, aber leider steht der Prototyp 500 Meilen suedlich von hier :-(

Aehm, die Induktivitaet eines Schaltreglers schiebt unbarmherzig den ganzen Strom nach, den sie vor dem Abschalten des FET drin hatte. Also Deine 2-3A. Deren Spannung geht solange hoch, bis sich dieser Strom einstellt. Notfalls bis fatz ... peng ;-)

Ein simpler Schaltregler entleert den Eimer durch Umstuelpen. Das Rohr gibt es nur beim Forward Converter mit Glaettungsdrossel.

Hast Du mal einen Plot vom FB Pin mit 100mV/div oder noch empfindlicher?

Stimmt. Aber da kann normalerweise nur EMI von der Induktivitaet reingeraten. Oder der GND schlabbert herum, dann waere eh alles zu spaet.

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Gruesse, Joerg

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Hallo Henry,

Von Elna, SMD mit 4 Pads wegen Rüttelfestigkeit. Sind vom Kunden vorgegeben.

Die Messung am FB-Pin war mit 2 Fädeldrähten direkt an die Pins des ICs gelötet. Ansonsten gab es keine Verbindung zwischen Scope und Schaltung.

Jenseits von 30MHz liegen wir fast durchgehend unter dem Empfängerrauschen der Messempfänger bei der EMV-Prüfung. In dem Bereich ist das Ding fast still und es ist nichts mehr zu sehen, was höher als

10dB über dem Rauschen liegt.

Ich hatte 47pF, 220pF und 470pF probiert, direkt an den Pin gelötet, maximal 2mm Draht. 47pF änderte gar nichts, ab 220pF änderte sich das Verhalten geringfügig.

Bevor wir auf dem ESR weiter rumreiten: Im neuen Design ist die Schaltfrequenz halbiert, ne doppelt so große Drossel drin und 4,7µF Kerko am Ausgang. Wir hatten EMV-Probleme bei den ersten paar Harmonischen, da automotive und die Langwelle und Mittelwellen-Grenzwerte sehr niedrig liegen. Größere Speicherdrossel ist billiger als teurer EMV-Filter.

Dass die OVP beim 100%-Hochreißen der Ausgangsspannung auslöst, mag ja noch Folge des hohen ESR sein, dass die OVP aber im eingeschwungenen Zustand bei 10mA Last auslöst hat sicher nichts mehr mit dem ESR des Elkos zu tun, sonst würden die 470pF am FB helfen.

Wir sollten die Diskussion aber wirklich beenden, weil wir eigentlich schon ne Woche immer wieder die gleichen Punkte diskutieren.

Bin nur noch gespannt auf die Ergebnisse von Jörg N., er hat zwei Regler von mir bekommen.

Michael

Jörg, ich schätze Dich wirklich sehr und Deine Hilfe bei vielen Problemen ist wirklich viel wert, dafür danke ich Dir wirklich sehr! Aber diesen Post muss ich nicht mehr kommentieren. Du hast Dir meine Argumentation nicht richtig durchgelesen und drehst mir die Worte im Mund (auf der Tastatur) rum.

Michael

Das ist so aehnlich wie ein Auto nicht zu moegen, weil beim Ueberfahren von Bordsteinen mit 50 Sachen dauernd die Spureinstellung aus dem Lot geraet. SCNR.

Davon abgesehen kommt man bei 200mOhm und 3A in den Watt Bereich, was meist nach kurzer Zeit mit einem gepfefferten Knall quittiert wird.

Dafuer gibt es Trigger Qualifier, mit denen man z.B. nach Kurvenmustern "fahnden" kann. Irgendeinen Vorteil muessen die DSO ja haben, sonst haette ich bestimmt nie eines gekauft.

Ich hatte letzten einen von AD, der kostet zwischen ein und zwei Dollars. Ok, kein Pfennigbetrag, aber sauschnell.

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Gruesse, Joerg

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Ich wuesste jetzt nicht, wo ich was rumgedreht haette, aber ok.

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Gruesse, Joerg

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200mOhm bei 700mA Soll-Ausgang und Automotive?

Ich glaube, Henry wollte wissen ob es eine vollstaendige Ground Plane gibt.

Also doch keramisch am Ausgang. Jetzt seid Ihr auf dem richtigen Weg.

Gibt es denn noch Autoradios mit Langwelle?

Lass es uns mal wissen. Die Tatsache, dass Dir bei National niemand geantwortet hatte, ist allerdings fuer sich allein schon betrueblich.

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Gruesse, Joerg

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Michael Rübig schrieb:

Du kannst dir vorstellen, daß ich mit so einer Angabe nichts anfangen kann. ELNA hat auch gute Typen.

Wenn das alles so geheim ist, dann solltest du nicht mehr posten.

OK. Ist das Scope geerdet, ist es die Schaltreglerplatine?

Hm.

EMV-technisch kann dir der niedrige ESR/ESL des Kerkos sogar mehr Probleme bringen. Das schwächste Glied ist dann nämlich die Drossel -> Antenne.

Vielleicht würde ein Shareholder hier nicht weiterfragen, wir sind aber Techniker!

- Henry

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Ein letzter Versuch:

Die Spannung am Elko mit ESR macht genau das was man von ihr erwartet. Die Höhe des Rippels hängt hier nur vom Strom und vom ESR ab, die Kapazität spielt hier keine Rolle da ausreichend groß. Das Rohr zur Wanne ist keine Induktivität sondern der Serien-R (ESR) zum Kondensator. Man kann nur im Rohr messen, nicht in der Wanne, weil die Wanne ein Kondensator ohne ESR wäre.

Bitte keine Kommentare zu den Spikes, das hatten wir schon und lag am schlecht angeklemmten Tastkopf.

Michael

Michael Rübig schrieb:

AHrgh, da ist was mit den Farben schiefgegangen. Naja, man erkennt noch, was gemeint ist.

Michael

Ok, dann eine Frage: Wie erklaerst Du auf diesem Bild den langsamen Abfall nach dem elften Schaltzyklus?

Ist kein Akt, so messe ich auch oft. Wenn man weiss wo die Spikes herkommen, who cares? Wenn ich bei Kunden meinen BNC auf Banane Adapter auspacke, bekommen sie aber doch meist ein Gruseln.

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Gruesse, Joerg

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