Shunt bei Schaltnetzteil

S

Steffen Koepf

Guest
Hallo,

ich werkel gerade an einem Schaltnetzteil herum,
das inzwischen zwar funktioniert, aber noch nicht
ganz so arbeitet wie ich mir das vorstelle. Naja,
ist auch das erste selbstentwickelte ;)

Es soll -48V in +5V/2.5A wandeln, bei ca. 100 kHz.
Die Bilder (Schaltplan etc) sind unter:

http://www.opaya.de/skoepf/sps48/

Halbwegs funktioniert hat es auf Anhieb, aber
es war mehr ein wildes Schwingen statt gleichmaessige
Pulse. Nach parallelschaltung von weiteren 10nF zu
C8 hat sich das gebessert.

Was mich jetzt stoert, ist, dass ueber dem Shunt R14
viel "Laerm" anliegt, in den Screenshots vom Oszi ganz
unten ist es Kanal 2 (tuerkis). Kanal 1 ist Out (6)
vom UCC28C43. Kanal 3 ist die Anode von D2.

Ich habe als Shunt einen normalen Drahtwiderstand
(2 Watt, 0,1 R, Reichelt) genommen und vermute, dass
dieses Schwingen beim Ein- und Ausschalten vom MOSFET
durch die Induktivitaet + Kapazitaet des Drahtwiderstands
kommt. Aber wie bekommt man das in den Griff? Snubber
ueber R14? Anderen Shuntwiderstand nehmen?
Weiss jemand Rat?

Gruss,

Steffen
 
Steffen Koepf wrote:

Es soll -48V in +5V/2.5A wandeln, bei ca. 100 kHz.
Die Bilder (Schaltplan etc) sind unter:

http://www.opaya.de/skoepf/sps48/

Halbwegs funktioniert hat es auf Anhieb, aber
es war mehr ein wildes Schwingen statt gleichmaessige
Pulse. Nach parallelschaltung von weiteren 10nF zu
C8 hat sich das gebessert.
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Kein Wunder, die Stromschleife von R14 über R8 zu U1 und über Masse
zurück geht ja auch über die halbe Platine.
Der UC384x im DIP-8 hat leider nur einen Massepin. Deshalb muß man
diesen as Sternpunkt für den Treiberstrom und die Steuerung verwenden.
Das FET zieht immerhin Spitzen von 1A. Die Masseanbindung von Pin 5 ist
viel zu schlecht. Das kollidiert natürlich ein bißchen mit dem
Sternpunkt an C1.
Die Profilösung heißt Stromtransformator, dann kann Q1.S direkt auf
Masse und R14 effektiv in den Drain-Zweig (hinter dem Stromtrafo). Dabei
sind die Störungen an U1.Isens weitgehend Geschichte. Nebenbei steigt
auch der Wirkungsgrad, da die Verluste an R14 weitgehend entfallen.

Was mich jetzt stoert, ist, dass ueber dem Shunt R14
viel "Laerm" anliegt, in den Screenshots vom Oszi ganz
unten ist es Kanal 2 (tuerkis). Kanal 1 ist Out (6)
vom UCC28C43. Kanal 3 ist die Anode von D2.

Ich habe als Shunt einen normalen Drahtwiderstand
(2 Watt, 0,1 R, Reichelt) genommen und vermute, dass
dieses Schwingen beim Ein- und Ausschalten vom MOSFET
durch die Induktivitaet + Kapazitaet des Drahtwiderstands
kommt. Aber wie bekommt man das in den Griff? Snubber
ueber R14? Anderen Shuntwiderstand nehmen?
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Müßte beides gehen.

Aber wie gesagt: Stromtransformator mit 1:20 und R14 hat 2 Ohm und keine
nennenswerte Verlustleistung und alle genannten Probleme sind Geschichte.

Was ist das eigentlich mit R5 für eine Konstruktion? (Habe ich noch
nicht gesehen) Schränkt das nicht den dynamischen Bereic des UC ein?


Marcel
 
Steffen Koepf schrieb:

Es soll -48V in +5V/2.5A wandeln, bei ca. 100 kHz.
http://www.opaya.de/skoepf/sps48/
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Murks!

Bau das als galvanisch getrennten Sperrwandler entsprechend den Apps.
auf.


Gruß Dieter
 
In article <cfltm8UhsiL1@news.in-ulm.de>,
Steffen Koepf <Taxman-usenet@opaya.de> writes:
Hallo,

Was mich jetzt stoert, ist, dass ueber dem Shunt R14
viel "Laerm" anliegt, in den Screenshots vom Oszi ganz
unten ist es Kanal 2 (tuerkis). Kanal 1 ist Out (6)
vom UCC28C43. Kanal 3 ist die Anode von D2.
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Könnte es nicht auch sein das du evt. mit dem Oszi selbst
die Störungen misst obwohl sie gar nicht da sind? So ein Oszi
kann ja auch eine schöne Spule bilden.

Ansonsten natürlich die Leiterbahnführung wie Marcel schrieb.

Tschüss
Martin
 
Steffen Koepf schrieb:

Warum ist das Murks?
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Weil mit unnötigen Kunstgriffen die negative Eingangsspannung ermöglicht
wird.


Die Schaltung habe ich aus dem Datenblatt vom LT1170.
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Das macht sie nicht besser, der einzige Vorteil ist der geringere Preis
einer Speicherdrossel von der Stange gegenüber einem Trafo


Das mit dem Sperrwandler habe ich mir auch ueberlegt, aber
das kommt mir viel komplexer vor. Besteht da nicht auch das
gleiche Problem mit der Strommessung?
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Das Problem sehe ich eh nicht, bei 48V Eingangsspannung und 12,5W
Ausgangsleistung lohnt sich ein Stromwandler kaum, ein Drahtwiderstand
ist auch unnötig, Kohle/Metallschicht tuts völlig.


Gruß Dieter
 
Hallo,

Kein Wunder, die Stromschleife von R14 über R8 zu U1 und über Masse
zurück geht ja auch über die halbe Platine.
Der UC384x im DIP-8 hat leider nur einen Massepin. Deshalb muß man
diesen as Sternpunkt für den Treiberstrom und die Steuerung verwenden.
Das FET zieht immerhin Spitzen von 1A. Die Masseanbindung von Pin 5 ist
viel zu schlecht. Das kollidiert natürlich ein bißchen mit dem
Sternpunkt an C1.
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Danke fuer die Erklaerung, an die Stromschleife habe ich
gar nicht gedacht. Ist aber nicht ganz einfach zu loesen,
weil dann der UCC38C42 mitsamt dem Kleinkram drumrum in die
Naehe von C1 muesste und damit mitten in den Leistungsteil rein...
aber vermutlich ist dann ne breitere (und direkte) Leiterbahn von
Pin 5 zum C1 ein Kompromiss.

Die Profilösung heißt Stromtransformator, dann kann Q1.S direkt auf
Masse und R14 effektiv in den Drain-Zweig (hinter dem Stromtrafo). Dabei
sind die Störungen an U1.Isens weitgehend Geschichte. Nebenbei steigt
auch der Wirkungsgrad, da die Verluste an R14 weitgehend entfallen.
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Das habe ich bis jetzt noch gar nicht gesehen, habe gerade im
Switchmode Power Supply Handbook das Kapitel dazu gelesen.

Was ist das eigentlich mit R5 für eine Konstruktion? (Habe ich noch
nicht gesehen) Schränkt das nicht den dynamischen Bereic des UC ein?
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Ich habe in der Schaltung einen UCC38C42 verwendet, das ist die
CMOS-Version des UC38C42 (u.a. niedrigere Stromaufnahme, dafuer aber
viel schwieriger beschaffbar, im Schaltplan steht leider noch der
UC3842 drin). TI hat zu dem Chip ne AN herausgebracht (SLUA257), und
dort steht im Kapitel 5.1.1 "Biasing-up the current sense signal"
diese Technik beschrieben, um den Shunt kleiner zu bekommen und so
den Wirkungsgrad zu steigern.
Die Amplitude (Peak-to-Peak) des Signals am Current Sense Pin wird
kleiner, weshalb das, was der Error-Amp liefert, sich staerker
auswirkt...

cu,

Steffen
 
Murks!
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Warum ist das Murks?
Die Schaltung habe ich aus dem Datenblatt vom LT1170.
Mir war aber der Spannungsbereich des LT117XHV zu gering,
um spaeter evtl. noch eine Version mit 12V Ausgangsspannung
zu designen. Deshalb habe ich einen Schaltregler-IC mit
externem MOSFET genommen.

Das mit dem Sperrwandler habe ich mir auch ueberlegt, aber
das kommt mir viel komplexer vor. Besteht da nicht auch das
gleiche Problem mit der Strommessung?

cu,

Steffen
 
Steffen Koepf schrieb:

Hm ok, gibt es 0.1 Ohm Kohle-/Metallschichtwiderstaende?
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Klar, auch wenn die zugegebenermaßen bei den Katalogdistris selten zu
bekommen sind. Ein 0R1 Drahtwiderstand hat aber eine genügend geringe
Induktivität, die macht bei 100kHz und den geringen Strömen nichts aus.


Gruß Dieter
 
Steffen Koepf <Taxman-usenet@opaya.de> wrote:

Hm ok, gibt es 0.1 Ohm Kohle-/Metallschichtwiderstaende?
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Ja: Bauform EIA1218, Metallschicht, 1W.



Grüße,

Günther
 
Das Problem sehe ich eh nicht, bei 48V Eingangsspannung und 12,5W
Ausgangsleistung lohnt sich ein Stromwandler kaum, ein Drahtwiderstand
ist auch unnötig, Kohle/Metallschicht tuts völlig.
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Hm ok, gibt es 0.1 Ohm Kohle-/Metallschichtwiderstaende?


Gruss,

Steffen
 
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