Jump to content
Mysteo

Пульсации по питанию

Recommended Posts

Здравствуйте! У меня следующая проблема при подачи питания более 4В на импусльный стабилизатор , появляются непрерывные пульсации по питанию в 5.7 кГц. Понижение питания убирает эту проблему, но мне необходимо чтобы до 4.5В не возникало никаких проблем, куда смотреть ? Номиналы и марку конденсаторов с индуктивностью я использовал из даташита

image.png.4096fcfa5b12b8f92282d405f3c4b78b.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Смотреть на минимальный ток потребления. Похоже, что стабилизатор работает в ключевом (старт-стопном) режиме.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Да, @Mysteo , если вы наблюдаете это при отсутствии нагрузки, то так эта микросхема и работает. В даташите про этот режим написано в разделе 7.4.2  PFM Operation.

Но можно и в этом режиме пульсации немного улучшить. Можете попробовать увеличить вдвое ёмкость выходного конденсатора. Кстати, какого типа конденсатор применили? Для преобразователей, работающих на частоте 1 МГц и более, не все типы конденсаторов годятся.

Edited by Lexter

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля

Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Fanso предоставляет широкую линейку продукции, рассчитанной на различные условия эксплуатации, что позволяет подобрать батарейку для каждого конкретного применения, в том числе и для устройств телеметрии.

Подробнее

Posted (edited)

@Falconist
Нет, импульсник разгружен, а пульсации имеются. Мне на другом форуме тоже ответили , что это тип такой импульсника включает PFM модуляцию, но я не имею большого опыта и импульсник подбирал просто по допустимому току, по току потребления покоя и по входным и выходным напряжениям.

12 минуты назад, Lexter сказал:

Кстати, какого типа конденсатор применили?

По входу GRM21BR60J475KA11L по выходу GRM21BR60J106KE19L . 
Наверное я просчитался и они не относятся к ESR конденсаторам и отсюда могут быть проблемы?
А нет.. я вспомнил я их выбрал потому что они указаны в даташите были

Так как я проектировал все впервые , я тупо все рекоммендаци из даташита брал, а вот за тем что она переключает PWM в PFM я не обратил внимания, да и не знал, что могут возникнуть какие то проблемы. 

Edited by Mysteo

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

@Mysteo , ну так подгрузите её немного резистором. По крайней мере для проверки, что дело в этом.

И вы не сказали, какое выходное напряжение.

Edited by Lexter

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Приглашаем на вебинар Решения для построения ультразвуковых счетчиков жидкостей и газов на базе MSP430

Компэл совместно с Texas Instruments 23 октября 2019 приглашают на вебинар, посвященный системам-на-кристалле для построения ультразвуковых расходомеров жидкостей и газов на базе ядра MSP430. Вебинар проводит Йоханн Ципперер – эксперт по ультразвуковым технологиям, непосредственно участвовавший в создании данного решения. На вебинаре компания Texas Instruments представит однокристальное решение, позволяющее создавать точные недорогие счетчики жидкостей и газов.

Подробнее...

4 минуты назад, Mysteo сказал:

импульсник разгружен

Именно поэтому пульсации и появляются. Когда его подгрузить - они уйдут. Стабилизатор войдет в непрерывный режим.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Еще у меня присутствуют пульсации по линейному стабилизатору в тот момент когда вычисления микроконтроллер производит. Пульсации также пристутствуют на питающих ножках микроконтроллера, почему-то конденсаторы 100мкФ и 4.7мкФ не устраняют их.  Питание вроде бы правильно развел, сначала питающая дорожка через конденсаторы проходит , потом к ножке микроконтроллера. И так на каждую питающую ножку , по 2 конденсатора. Линейник использовал TPS78233DDCT и он питает только микроконтроллер
 image.png.c27bd53afe80b9b5d1474af167232303.png

@Falconist

Сейчас попробую , но по моему при нагрузке тоже такая же проблема была.

Edited by Mysteo

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
3 минуты назад, Mysteo сказал:

Пульсации также пристутствуют на питающих ножках микроконтроллера...

Так у вас же их уровень порядка 50 мВ всего. Для цифровых схем это более чем нормально.

Кроме того, это вы видите скорее всего наводки на щуп осциллографа. При разводке питания дорожками ещё удивительно, что так мало.

Edited by Lexter

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 минуты назад, Mysteo сказал:

100мкФ и 4.7мкФ не устраняют их

И не устранят. При таких частотах надо 0,1...0,01 мкф, керамику. Причем, как можно ближе к выводам МК.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кстати,

9 минут назад, Mysteo сказал:

100мкФ ...

получается стоит параллельно выходному конденсатору преобразователя на LM3671. На такую ёмкость при маленькой нагрузке он точно будет "хлопать".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ой я опечатался, конечно же 100нФ , а не 100мкФ

Share this post


Link to post
Share on other sites

Поставьте, как я выше отписался, 10 нФ.

Ну и, как отметил выше @Lexter , 50 мВ пульсаций для ИМПУЛЬСНОГО стабилизатора - вполне неплохой результат.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

@Falconist
ту осциллограмму что я привел в посте выше это пульсации по линейному стабилизатору при вычислениях микроконтроллера.

А вот пульсация в импульснике при питании более 4В

image.png.dd3ac0dd247fc8200735731f9059d9c7.png

И при питании от 3.7 до 4В они отстутствуют 
image.png.9050f1c3186b08bcc78fdbf5d10cf36d.png
 

 

У меня тут намного большая проблема это при работе Wi-Fi модуля прут наводки на все что можно. Но тут скорее всего дело разводки печатной платы. А заказчика я предупреждал , что разводила из меня так себе. Возможно вообще на двухслойной печатной плате с Wi-Fi модулем избавиться от наводок? Хотя тему про наводки от Wi-Fi я создам отдельно, так как тут мне бы хотелось разобраться с системой питания

Edited by Mysteo

Share this post


Link to post
Share on other sites

И так отписываю с чем сейчас удалось разобраться:
Пульсации по импульснику действительно из-за холостого хода. В нагруженном состоянии пульсаций нет. Плохо что пульсации начинают отстутсвовать лишь при нагрузке около 80мА . И когда по входу аудиоусилителя тишина, на выходе слышен 5кГц писк пульсаций. В принципе для макета ничего страшного , в следующий раз поправлю запитаю аналоговую часть сразу от батареи или другой стабилизатор подберу.

Сейчас буду пытаться убрать пульсацию линейника при вычислениях микроконтроллера , а то она через ЦАП микроконтроллера проявляется.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минуту назад, Mysteo сказал:

Сейчас буду пытаться убрать пульсацию линейника при вычислениях микроконтроллера , а то она через ЦАП микроконтроллера проявляется.

Тупиковый путь. Прикиньте, на сколько вы сможете уменьшить "грязь" на цифровом питании, и на сколько (в дБ) надо, чтобы она не влияла на аналоговые цепи. Продуктивный путь скрестить ужа с ежом (цифру и аналог) - раздельное питание цифровой и аналоговой части и грамотная разводка "земли". В цепях питания аналоговых устройств - применение фильтров, оптимальных для диапазона частот, на которых они работают. Ну и по возможности применение дифференциальных линий связи у аналоговых сигналов.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Ребята, не получается убрать пульсацию при вычислениях микроконтроллера по линейной системе питания. У меня в момент вычислений работает ЦАП , и аналоговая часть микроконтроллера работает от одного и того же стабилизатора что и цифровая, наверное это было не правильным решением. Вот эта бяка проскакивает:

On 17.07.2019 at 15:23, Mysteo said:

image.png.c27bd53afe80b9b5d1474af167232303.png


 Использую линейный стабилизатор TPS78233DDCT для питания микроконтроллера. Это вообще нормальное явление , что при скачках потребления от 2мА  до 12 мА ( момент вычислений) появляются такие пульсации в линейном стабилизаторе? И еще , на отладочной плате в системе питания микроконтроллера стоит  линейник LD3985M33R и также питает цифровую и аналоговую часть МК, фильтра у ножек питания 100нФ и 1мкФ и такой проблемы я там не наблюдал. 
Я предусмотрел на плате на всякий случай на плате применение вместо линейного импульсник TPS62203DBVT, так вот с ним никаких проблем нету при вычислениях. 

Edited by Mysteo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Попробуйте поставить линейник другого производителя.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

@100482
Помогло заменил  TPS78233DDCT  на TPS76333 , производитель тот же ,  но модель другая, почему предыдущий стабилизатор выдавал пульсации? И на какие параметры нужно смотреть, чтобы больше не допускать таких ошибок. Предыдущий я выбирал, чтобы был минимальный ток покоя ну и по входному и выходному напряжению

Edited by Mysteo

Share this post


Link to post
Share on other sites

Недокументированые особенности мс.

Нечто подобное на холоде было с 78L09, мс другого производителя проблему решило.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Здравствуйте! Нужна снова ваша помощь в проектировании устройства. Беда следующая:
Устройство должно работать адекватно от li ion батарейки, когда я тестировал девайс , то все время запитывался от БП и данный глюк не обнаруживал. Проблема следующая:
 

при работе WiFi происходят резкие падения напряжения импульсами до 1мс , с различной периодичностью. Если напряжения питания больше  4В , то проблем по выходу стабилизаторов питания нет :

На осциллограмме синий сигнал - вход питания. Желтый выход 3.3V LDO (от него питается аналоговая часть микроконтроллера и цифровая МК) , фиолетовый - импульсник 3.3В  TPS78233DDCT 

Получается, что 4В по входу плюс падение на диоде 0.25В, 3.75В минус просадки до 250мВ , остается 3.5В 

image.png.bc3fe0e210bfddb385b6c9d2fcf7c5a8.png

При питании ниже 4В, при просадках напряжения скачут выхода 3.3В стабилизаторов

 

Питание: 3.9В 
image.png.a6572ec8151bc5e56b31ceac15aaa2db.png

 

питание 3.75 В

image.png.f55ed26b0d27ab5cabd10588c6f02196.png

 

Соответственно с liion аккумулятором таже история, только там просадки немного меньшей величины, но стоит ему разрядиться с 4.1В до 3.9В начинаются проблемы. Хотя у него рабочее напряжение до 3.5В

 

Как подлатать схему ? Схема LDO стандартная как в даташите 1мкФ по входу , 1мкФ по выходу.


На мой взгляд решение только переводить всю схему на работу от более низкого напряжения стабилизации , или я ошибаюсь ?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, Mysteo сказал:

1мкФ по входу , 1мкФ по выходу

Так как просадка у вас только во время импульса на входе стабилизатора амплитудой под пол-вольта и длительностью меньше миллисекунды, то для начала попробуйте поставить максимально близко к входу стабилизатора ещё ёмкость хотя бы в несколько сотен микрофарад.

А вообще, чтобы получить такую просадку напряжения с аккумулятора, это надо очень постараться. Каким-то образом у вас получилось большое сопротивление цепи от аккумулятора до того устройства, которое ток импульсом потребляет, да ещё с той же точки и питание стабилизаторов взяли... Ведь наверняка на самом аккумуляторе такой просадки нет?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что за дикая нагрузка, которая заставляет уходит ИМС в режим ограничения тока ? Ошибок в схеме нет ?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ошибок в схеме нету. В ограничении тока ничего не уходит , просто из-за мгновенных просадок стабилизаторы уходят в режим Dropout  , это когда VIN < VOUT(nom) + VDO, но у меня такое начинается только когда WiFi в активном режиме.


Это я приводил осциллограммы при питании от БП, он видать хреновенький, но от li ion таже история, только там просадки меньше около 150мВ насколько я помню. Но смысл тот же, стоит акуумулятору просесть до 3.9В начинаются проблемы.

Завтра более точные данные приведу. 

1 час назад, Lexter сказал:

Так как просадка у вас только во время импульса на входе стабилизатора амплитудой под пол-вольта и длительностью меньше миллисекунды, то для начала попробуйте поставить максимально близко к входу стабилизатора ещё ёмкость хотя бы в несколько сотен микрофарад.


470 мкФ ставил , чуть чуть только помогало. Завтра БП более хороший возьму , ну и от li ion аккумулятора осциллограмму выложу
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если стабилизатор выходит из режима, то слишком высокое выходное сопротивление АКБ/БП и т.п. и/или слишком мал запас на стабилизацию. Надо попробовать емкость значительно больше, или даже ионистор. Есть компактные ионисторы с низким ESR.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Кстати возможно дело в хреновым аккумуляторах, они китайские noname . И кстати почему-то те которые 500мАh работают лучше чем 1300мАh 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • Линейка, бесспорно, тоже нужна! Для плоскостных измерений, приносит удобство. А сверло, мечик или плашку линейкой уже не измерить. Тогда на помощь приходит штангенциркуль и таблица в помощь. Для хорошего мастера не помешает иметь и то и другое. Перелистывать страницы справочника - это тоже потеря времени. А так, глянул в таблицу и сразу получил ответ соответствия. И не надо считать деления на линейке. Это преимущество особенно ярко выражено, если величина перевода не кратная. Полезные таблицы, вообще желательно распечатать на принтере, наклеить на жёсткую картонку и магнитиком прихватить возле рабочего стола. Например: нужно реставрировать предохранитель, глянул в эту таблицу, и за считанные минуты запаял требуемый волосок калиброванного провода для данного тока. Помимо этой таблицы, желательно повесить и таблицу с ESR параметрами. Для ремонтника и не только она не будет лишней.
    • Для чего? Руки чесались? От трансформатора наводки, пробовали трансформатор вынести из коробки подальше от плат? Опередили
    • Попробуйте трансформатор питания повернуть или подальше от плат отодвинуть, это могут быть от него наводки.
    • И за что их "травят" в детской такими пульсациями.
    • "Поменяно местами, заменено, грешу", а должно быть - с помощью осциллографа или высокоомных наушников, обнаружено, что гул начинается после определённого каскада, иначе и 10001 тем будет мало.
    • Все эти светодиодные лампы, полное говнище. Причём 99% ламп что есть на прилавках магазинов, фуфло дичайшее. И дело не в схеме питания, а в охлаждении. Для китайских светодиодов низкого и среднего ценового диапазона, требуется МИНИМУМ 30 см2 площади радиатора на 1 Вт номинальной мощности. И то, радиатор при этом греется до 55-60 С° при 25 С° окружающей среды. Я уже десятки светильников себе собрал и каждый гонял часами в разных положения радиаторов, записывая все показатели температуры радиаторов, подложек, температуры люминофора, силе света и прочего. Сначала расчёты, потом натурные испытания. Лампа с площадью коруса, от силы 100 см2 не может долго работать на 10 Вт, как обещает производитель. Если нужно нормальное освещение, лучше много маломощных источников света, чем один мощный. Свет получается равномерный и охлаждать проще.
  • Покупай!

×
×
  • Create New...