Почему я не люблю Texas Instruments
Dec. 13th, 2017 03:41 pm![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
vkorehovisback.livejournal.com posting in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png){kind=small}
engineering_ruДля одного проекта понадобился BOOST converter (https://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter), не дорогой (привет Linear technologies), но одновременно чтобы позволял получить такие параметры:
Vin = 2..3V
Vout = 12V..14V
Iout = 100ma, а лучше 200ma
Все это нужно для питания редукторного двигателя 12В, а весь этот девайс из проекта по радиоуправляемым шторам, построен на чипе BlueNRG1 и оптимизирован для питания от двух AA батареек.
Вообщем стал я искать подходящий преобразователь.
Оказалось по таким параметрам не так много можно найти.
Очень хорошая иллюстрация поиска по digikey.com тут:
Вообщем выдал мне поиск вот такой чип: LM2623AMM
цена 0.5 EUR, отлично.
в даташите написано:
ну и отлично, по току все с большим запасом(не обратил внимания на фразу "at Low Output Voltages")
Ну и схемка есть в даташите: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2623.pdf
Вот сделал по ней, при этом пересчитал делитель для фидбека и т.д.
Единственное что изменил, это EN сигнал подвел к микроконтроллеру BlueNRG-1, чтобы конвертер был выключен когда он не нужен.
Поскольку схема крайне капризная (обратите внимание на C6 4.7pf), решил сразу делать печатку для конечного устройства.
Вообщем приехала печатка, собрал устройство, замеряем напряжение на C7 и видим 6 Вольт.
Подключаемся осциллографом к точке A нa схеме (анод диода шотки).
И наблюдаем такую картину:
Одиночный импульс и потом тишина, через долгое время снова один импульс и снова тишина.
Долго думал что же это может быть, полез в интернет, оказывается уже были люди до меня которые хотели по схеме в даташите получить 12 volt.
https://e2e.ti.com/support/power_management/simple_switcher/f/858/t/187096
и на официальном форуме TI им ничем помочь не смогли.
Вообщем человек пытался играться с частотой преобразования (уменьшая R2 до 75к) и увеличивал период PWM (увеличивая C2)
я тоже повторил все это, уменьшил R2 до 51к, увеличил C2 до 10пф. Ничего не изменилось снова один импульс и тишина.
Дальше нужно обратить внимание на этот замечательный комментарий:
"You can not use the schematic in the application note to generate 12V (by only changing the resistor divider and C3, etc). The absolute maximum ratings for supply pins (BOOT, VDD, EN) is 10V, so even if you succeed to raise the Vout to 12, you will most probable damage the IC. Some diodes to separate the out from the pins must be inserted in the schematic."
Действительно, читаем даташит более детально.
Это что получается, что рекомендуется не превышать 5 вольт для VDD??
Получается что по схеме в даташите не возможно построить конвертер больше 5 вольт.
И что для 12 вольт нужна совершенно другая схема.
Кстати максимально допустимое значение для VDD pina 10 вольт.
Ну я и подумал, ну хоть 9 волт удастся выжать из этого конвертера: Заменил делитель в цепи фидбека.
Подключил осциллограф, и снова вижу тоже самое.
Одиночный импульс и потом тишина, через долгое время снова один импульс, и снова тишина.
Весь отпуск мне не давала покоя эта проблема, в интернете нету НИЧЕГО, только глупые ответы Texas Instruments, которые этот чип купили вместе с поглащением другой компании и сами ничего не знают.
Воообщем проблема оказалась снова в невнимательном чтении даташита.
вот тут она:
Это что получается, для того, чтобы запустить чип, нам нужно 70% напряжения vdd.
Микроконтроллер выдает 3 вольта. соответственно чип начинает запускаться, генерируется один импульс бутстрапа, после первого подключения индуктивности в выходную цепь на ней получается 6 вольт и соответственно наших 3 вольт уже становится недостаточно чтобы включить LM2623, и он благополучно выключается.
И так пока напряжение не упадет на конденстаторе C7.
потом снова запускается и сразу выключается...
Что же теперь делать...
Резать! Нужно резать дорожку и вкорячивать LDO на 3.3 Вольта (можно и меньше поставить, однако не стоит идти ниже рекомендуемых 3 вольт).
Процесс бутстрапа прекращается только при достижении 3 вольт, если сделать меньше, возможно чип будет бесконечно пытатся достичь 3 вольт, которые он никогда не достигнет из-за регулятора.
Схема выглядит так:
И бинго она заработала!!! я протестировал и она прекрасно работает в нужном диапазоне входного напряжения.
от двух вольт до трех, запускается при 2 вольтах и продолжает работать до 1.8 вольт.
Есть небольшая проблема: ток потребления без нагрузки составляет 50ма.
однако при подключении двигателя регулятор выходит на Continuous Mode, и там уже показывает хороший КПД.
По статье в википедии можно расчитать нужный коэффициент заполнения PWM и регулируя C6 экспереминтальным путем, можно добиться нужного PWM.
в нашем случае этот коэффициент должен быть:
;
0.75...0.83
Подбором кондентсатора C6 можно добиться максимальной мощности на двигателе.
Осциллографом можно проверить коэффициент заполнения в точке A на схеме.
В моем случае конденстатор нужен примерно 10..12пФ.
Глубина регулировки PWM дана в даташите:
Ну и схемка есть в даташите: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2623.pdf
Вот сделал по ней, при этом пересчитал делитель для фидбека и т.д.
Единственное что изменил, это EN сигнал подвел к микроконтроллеру BlueNRG-1, чтобы конвертер был выключен когда он не нужен.
Поскольку схема крайне капризная (обратите внимание на C6 4.7pf), решил сразу делать печатку для конечного устройства.
Вообщем приехала печатка, собрал устройство, замеряем напряжение на C7 и видим 6 Вольт.
Подключаемся осциллографом к точке A нa схеме (анод диода шотки).
И наблюдаем такую картину:
Одиночный импульс и потом тишина, через долгое время снова один импульс и снова тишина.
Долго думал что же это может быть, полез в интернет, оказывается уже были люди до меня которые хотели по схеме в даташите получить 12 volt.
https://e2e.ti.com/support/power_management/simple_switcher/f/858/t/187096
и на официальном форуме TI им ничем помочь не смогли.
Вообщем человек пытался играться с частотой преобразования (уменьшая R2 до 75к) и увеличивал период PWM (увеличивая C2)
я тоже повторил все это, уменьшил R2 до 51к, увеличил C2 до 10пф. Ничего не изменилось снова один импульс и тишина.
Дальше нужно обратить внимание на этот замечательный комментарий:
"You can not use the schematic in the application note to generate 12V (by only changing the resistor divider and C3, etc). The absolute maximum ratings for supply pins (BOOT, VDD, EN) is 10V, so even if you succeed to raise the Vout to 12, you will most probable damage the IC. Some diodes to separate the out from the pins must be inserted in the schematic."
Действительно, читаем даташит более детально.
Это что получается, что рекомендуется не превышать 5 вольт для VDD??
Получается что по схеме в даташите не возможно построить конвертер больше 5 вольт.
И что для 12 вольт нужна совершенно другая схема.
Кстати максимально допустимое значение для VDD pina 10 вольт.
Ну я и подумал, ну хоть 9 волт удастся выжать из этого конвертера: Заменил делитель в цепи фидбека.
Подключил осциллограф, и снова вижу тоже самое.
Одиночный импульс и потом тишина, через долгое время снова один импульс, и снова тишина.
Весь отпуск мне не давала покоя эта проблема, в интернете нету НИЧЕГО, только глупые ответы Texas Instruments, которые этот чип купили вместе с поглащением другой компании и сами ничего не знают.
Воообщем проблема оказалась снова в невнимательном чтении даташита.
вот тут она:
Это что получается, для того, чтобы запустить чип, нам нужно 70% напряжения vdd.
Микроконтроллер выдает 3 вольта. соответственно чип начинает запускаться, генерируется один импульс бутстрапа, после первого подключения индуктивности в выходную цепь на ней получается 6 вольт и соответственно наших 3 вольт уже становится недостаточно чтобы включить LM2623, и он благополучно выключается.
И так пока напряжение не упадет на конденстаторе C7.
потом снова запускается и сразу выключается...
Что же теперь делать...
Резать! Нужно резать дорожку и вкорячивать LDO на 3.3 Вольта (можно и меньше поставить, однако не стоит идти ниже рекомендуемых 3 вольт).
Процесс бутстрапа прекращается только при достижении 3 вольт, если сделать меньше, возможно чип будет бесконечно пытатся достичь 3 вольт, которые он никогда не достигнет из-за регулятора.
Схема выглядит так:
И бинго она заработала!!! я протестировал и она прекрасно работает в нужном диапазоне входного напряжения.
от двух вольт до трех, запускается при 2 вольтах и продолжает работать до 1.8 вольт.
Есть небольшая проблема: ток потребления без нагрузки составляет 50ма.
однако при подключении двигателя регулятор выходит на Continuous Mode, и там уже показывает хороший КПД.
По статье в википедии можно расчитать нужный коэффициент заполнения PWM и регулируя C6 экспереминтальным путем, можно добиться нужного PWM.
в нашем случае этот коэффициент должен быть:
;0.75...0.83
Подбором кондентсатора C6 можно добиться максимальной мощности на двигателе.
Осциллографом можно проверить коэффициент заполнения в точке A на схеме.
В моем случае конденстатор нужен примерно 10..12пФ.
Глубина регулировки PWM дана в даташите:
![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
no subject
Date: 2017-12-13 07:02 pm (UTC)у них чипы классные.
Особенно Audio DAC.
no subject
Date: 2017-12-13 07:11 pm (UTC)Information in the following applications sections is not part of the TI component
specification, and TI does not warrant its accuracy or completeness. TI’s customers are
responsible for determining suitability of components for their purposes. Customers should
validate and test their design implementation to confirm system functionality.
и далее:
Choosing The Correct C3 Capacitor
The C3 capacitor allows for the duty cycle of the internal oscillator to be programmable. Choosing the correct C3
capacitor to get the appropriate duty cycle for a particular application circuit is a trial and error process. The nonlinear
effect that C3 produces is dependent on the input voltage and output voltage values. The correct C3
capacitor for particular input and output voltage values cannot be calculated. Choosing the correct C3
capacitance is best done by trial and error, in conjunction with the checking of the inductor peak current to make
sure your not too close to the current limit of the device. As the C3 capacitor value increases, so does the duty
cycle. And conversely as the C3 capacitor value decreases, the duty cycle decreases. An incorrect choice of the
C3 capacitor can result in the part prematurely tripping the current limit and/or double pulsing, which could lead
to the output voltage not being stable.
National был поглощен в 2011 году, сейчас 2017 год, они не сумели даже даташит нормальный сделать...
полный фейл, и такие же у них ARM процессоры... с бюрократической документацией...
no subject
Date: 2017-12-13 07:14 pm (UTC)в пол тычка.
no subject
Date: 2017-12-13 07:21 pm (UTC)какой у них великолепный суппорт...
Hi Andreas,
Since the process of sizing the C3 cap is based on trial and error, I will have to power up a board with your specific input and output voltages.
Regards,
no subject
Date: 2017-12-14 05:13 am (UTC)В чем проблема припаять один раз подстроечник, покрутить-настроить и заменить на постоянный конденсатор?
Приятнее находить его емкость по трехмерным номограммам с точностью плюс-минус тапок? При такой маленькой емкости слишком сильно влияет плата, потому и trial and error.
no subject
Date: 2017-12-14 08:42 am (UTC)no subject
Date: 2017-12-14 11:17 am (UTC)no subject
Date: 2017-12-16 06:42 pm (UTC)