Расчёт выходного конденсатора в DC-DC преобразователе

[supercelt]

Добрый день! Помогите пожалуйста произвести расчёт выходного конденсатора в DC-DC преобразователе. В данном случаеи это C4, C9. Схема можно сказать повторяет схему из даташита

Пытаюсь считать по формуле из даташита

В моей схеме, единственное отличие, это то что напряжение на выходе 12 в. Но подставляя в формулу данные с картинки, всё-равно никак не получается эти 100 + 100 мкф. Еще в даташите описано что конденсаторы лучше брать с двойным запасом по напряжению. У меня SMD. И максимум что я нашёл - это 100мкф х 16 В. Выше вольтажа просто нет. Непонятно что такое Istep. Кто-то пишет что это видно из графиков в том же даташите, но опять же не понятно то ли это 500ма, то ли это 1А. t RESPONSE вроде правильно рассчитал. Тут всё понятно. Во вторых непонято откуда брать  дельта Vout. Это вроде размах амплитуды пульсаций, но может и ошибаюсь. В общем кто с таким сталкивался? Как рассчитать эту выходную емкость?

MAX17503.pdf

Изменено 19 сентября, 2021 пользователем supercelt

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Lexter]

4 часа назад, supercelt сказал:

единственное отличие, это то что напряжение на выходе 12 В.

Постоянное напряжение на выходе не имеет значения для расчёта ёмкости.

4 часа назад, supercelt сказал:

Еще в даташите описано что конденсаторы лучше брать с двойным запасом по напряжению.

Ещё там должно быть написано, что конденсаторы должны быть Low ESR. Кстати, поэтому там и два параллельно стоят, а не один удвоенной ёмкости.  ESR с увеличением ёмкости уменьшается не сильно. Два параллельно половинной ёмкости имеют ESR меньше, чем один. Важны именно потери в конденсаторе на высоких частотах, которые его разогревают, а это зависит от ESR. 

4 часа назад, supercelt сказал:

максимум что я нашёл - это 100мкф х 16 В

Ищите дальше. Конденсатор должен быть на напряжение хотя бы в 1,4 раза больше, чем максимальное в данном устройстве. 16 В в данном случае - на пределе. Если вам продать и забыть, и вы уверены, что вас не найдут вам не вернут обратно, то можно и на 16. А для себя, любимого, лучше поставить как положено, на 20 - 25 В.

Если вы с этого БП будете брать ток не более 2 А, то можете поставить ТРИ параллельно SMD конденсатора 47 мкФ 20 В Low ESR типоразмера "D", а лучше "Е". Конденсаторы такой ёмкости найти будет проще. Меньшего типоразмера имеют более высокий ESR и в данном применении не годятся. В общем, суммарный ESR, измеренный на 100 кГц, должен быть примерно не больше 70-80 мОм. Чем меньше, - тем лучше. А ёмкость в данном случае вторична, влияет только на постоянную времени регулирования.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[supercelt]

20 часов назад, Lexter сказал:

то можете поставить ТРИ параллельно SMD конденсатора 47 мкФ 20 В Low ESR типоразмера "D", а лучше "Е". Конденсаторы такой ёмкости найти будет проще.

А вы имели ввиду тантал? А то даже у мураты обычная smd керамика low esr это максимум 4,7 мкф

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Lexter]

2 часа назад, supercelt сказал:

тантал?

Тантал.

[Romanchek82]

Да сколько угодно!  ТЫЦ

[Lexter]

33 минуты назад, Romanchek82 сказал:

ТЫЦ

Это не Low ESR. У Low ESR tg_δ на 2 порядка меньше.

 

@supercelt , вот даташит на типовые Low ESR. Конденсаторы, на которые нет даташитов производителя, можете не покупать.

 

low-esr.pdf

[Romanchek82]

Как все серьёзно

[Vslz]

19.09.2021 в 17:31, supercelt сказал:

Пытаюсь считать по формуле из даташита

так написано же все. Это бросок тока амплитудой в 0,5 максимального выходного.

Расчет конденсатора тут требуется для того, чтобы уложиться в 3% просадки напряжения, при набросе нагрузки Istep. А не для того, чтобы они что-то выдерживал. На выходе степдауна нагрузка на емкость низкая. А вот на входе - до 0,5 Iout.

Оно в даташите тоже есть - странно, что не обратили внимание, это более важно.

 

[supercelt]

3 часа назад, Lexter сказал:

Тантал.

Я чего спросил, потому что тантал имеет поляризацию. А в схеме указано как буд-то обычная керамика 

[Romanchek82]

27 минут назад, supercelt сказал:

керамика 

таких емкостей не существует

[Lexter]

1 час назад, supercelt сказал:

в схеме указано как будто обычная керамика

Необходимый тип конденсаторов зависит от частоты работы преобразователя. До 100 кГц могут работать Low ESR электролитические, в т.ч. танталовые (спец серии - максимум до 250) . На частотах 0,5 - 1 МГц и выше - приемлемые характеристики имеет уже только керамика. Но тут и ёмкость требуется меньше.

А в приведённом вами даташите на MAX17503 в разделе Output Capacitor Selection действительно рассматривается только керамика, поэтому и в типовых схемах включения так нарисовано. Этот раздел так и начинается:

Цитата

X7R ceramic output capacitors are preferred due to ...

Предполагается, что для минимизации размера (и стоимости) устройства, данная микросхема будет использоваться на максимально возможной частоте. На ограничение по частоте в основном влияет используемый внешний ключевой транзистор (если применяется для умощнения),  во вторую очередь - дроссель (его собственная резонансная частота должна быть по крайней мере в несколько раз выше рабочей частоты преобразователя). Ну или частоту снижают, чтобы применять более доступные радиокомпоненты.

На приведённой вами в первом посте схеме указано, что F_SW = 100 kHz, поэтому я вам и говорил про электролитические. Если частота выше, то конечно керамика, но при этом и дроссель должен быть высокочастотный.

Изменено 20 сентября, 2021 пользователем Lexter

[Lexter]

Кстати, почему бы вам не собрать на 500 кГц - 1 МГц? Умощняющего транзистора вам не требутся, а на более высокой частоте и дроссель будет поменьше, и пару-тройку (при 12 В выходного) керамических на 10 мкФ группы X7R найти несложно.

 

 

Или у вас монтаж на проводах, "размазан" на огромную площадь?

Изменено 20 сентября, 2021 пользователем Lexter

[supercelt]

19 часов назад, Lexter сказал:

Кстати, почему бы вам не собрать на 500 кГц - 1 МГц? Умощняющего транзистора вам не требутся, а на более высокой частоте и дроссель будет поменьше, и пару-тройку (при 12 В выходного) керамических на 10 мкФ группы X7R найти несложно.

Или у вас монтаж на проводах, "размазан" на огромную площадь?

Не, монтаж SMD Всё плотно. На 500? Да можно, просто чем меньше частота, тем больше эффективность. Хотел собрать очень хороший прибор. Но если 500кгц не так заметно по разнице со 100кгц, то почему бы и нет