Hallo zusammen, ein Teil meiner Schaltung läuft leider nicht so wie das sollte und ich weiß nicht warum. Ich möchte meine Ausgangsspannung mit einem Schaltregler (TPS5430) variieren können. Aus dem Datenblatt habe ich die passende Beispielschaltung gefunden und für meine Anwendung angepasst. Um dann noch meine Ausgangsspannung einstellen zu können, nehme ich einen digitalen Potentiometer (AD5290, 100 kOHm), da ich eh über SPI mit anderen Bauteilen auf meiner Schaltung kommuniziere. Separat funktionieren beide Bauteile ohne Probleme. Ich hab meinen Schaltregler zuerst über einen normalen analogen Potentiometer angesteuert und konnte meine Ausgangsspannung einwandfrei variieren. Den digitalen Potentiometer konnte ich auch über meine Software ansteuern und erhalte auch die richtigen Widerstandswerte an meinem Wiper. Sobald ich aber die beiden Bauteile zusammen verbinde, funktioniert es nicht richtig. Ich erhalte schon eine Ausgangsspannung, aber ich kann sie kaum und nicht richtig variieren. Z.B stelle ich am Eingang eine Spannung von 12 V ein und messe im Default Modus am Ausgang des Schaltreglers eine Spannung von ~ 11 V. Wenn ich mein digitales Potentiometer jetzt ansteuere und einstelle, kommen nicht die erwarteten Ausgangsspannungen raus. So kommt z.B wenn ich das digitale Potentiometer voll aufdrehe (255, Rwiper = Rges = 100 kOhm) nicht die erwarteten 1,22 V (Vref vom Schaltregler), sondern nur ~ 5 V. Wenn ich jetzt nicht ganz voll aufdrehe (254, Rwiper = 100 kOhm - 400 Ohm) würde ich eine nur kleine Änderungen erwarten, aber ich messe eine Ausgangsspannung von ~ 7 V. Zwei, drei Schritte kann ich noch weiter gehen, aber bei den restlichen 250 Schritten sehe ich keine Änderung mehr. Hat irgendjemand Erfahrung mit den Bauteilen, da ich die auch zum ersten mal verwende oder irgendwelche Ideen wie ich vorgehen kann? Im Anhang habe ich meinen Schaltplan, sowie die Datenblätter vom AD5290 und TPS5430 hinterlegt. Vielen Dank.
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Das einzige was ich jetzt grad auf die schnelle sehe.....es wird empfohlen R1 als 10k Widerstand anzunehmen....über den Strom der in den VSENS PIN fliesst hab eich nichts gesehen. hast du den Regler mit einem Mechanischen 100k Poti getestet? Bei 1.2V Ausgang wird von TI ein 10k <=> 422k Teiler angegeben.
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Stört die Kapazität des Aufbaus und des E-Potis die Regelschleife oder ist Pin B von der TPS-Masse elektrisch gesehen zu weit weg? Kannst du mal mit dem Oszi am VSENSE-Pin nachschauen, was da los ist? Da müsste ja exakt die Referenzspannung ohne Rumgezappel zu sehen sein. Evtl. wäre auch ein kleiner C (100p-1n probieren) zwischen A und W hilfreich.
Oliver S. schrieb: > Das einzige was ich jetzt grad auf die schnelle sehe.....es wird > empfohlen R1 als 10k Widerstand anzunehmen....über den Strom der in den > VSENS PIN fliesst hab eich nichts gesehen. hast du den Regler mit einem > Mechanischen 100k Poti getestet? > > Bei 1.2V Ausgang wird von TI ein 10k <=> 422k Teiler angegeben. Das habe ich mir auch anfangs überlegt den R1 mit 10 kOhm als festen Widerstand zu haben und dann den R2 als variablen Widerstand in Form eines Poti. Da aber ja nur das Verhältnis ausschlaggebend ist und ich mir mit dem R1 sozusagen Auflösung verliere, habe ich den rausgelassen. Ich hab den Regler mit einem mechanischen 50 kOhm Poti getestet, aber das ist ja dann auch nur eine Frage der Auflösung.
Georg A. schrieb: > Stört die Kapazität des Aufbaus und des E-Potis die Regelschleife oder > ist Pin B von der TPS-Masse elektrisch gesehen zu weit weg? > > Kannst du mal mit dem Oszi am VSENSE-Pin nachschauen, was da los ist? Da > müsste ja exakt die Referenzspannung ohne Rumgezappel zu sehen sein. > Evtl. wäre auch ein kleiner C (100p-1n probieren) zwischen A und W > hilfreich. Die Kapazitäten habe ich von den Datenblättern übernommen, was empfohlen wird. Bezüglich der Masseanbindung müsste ich nochmal schauen, aber die Bauteile sind recht nah einander. Mit dem Oszi habe ich mir den VSENSE-Pin noch nicht angeschaut, aber ich habe den Pin mit einem Multimeter nachgemessen. Bei den Schaltpositionen (255-251), wo eine Änderung der Ausgangsspannung bemerkbar ist, liegt die Referenzspannung an. Bei den anderen Positionen bricht die Spannung ein wenig auf 0,8 - 0,9 V ein. weshalb kann ich mir nicht erklären. An undervoltage lockout oder overvoltage protection kann es nicht liegen. Wie meinst du das mit dem kleinen C zwischen A und W? Die beiden Pins sind nicht verbunden.
Vincent L. schrieb: > Die Kapazitäten habe ich von den Datenblättern übernommen, was empfohlen > wird. Ich meinte, dass die parasitären Kapazitäten des IC-Potis schon etwas anders (=höher) als die eines normalen R-Spannungsteilers sind und damit die Regelschleife durcheinander kommt. Denn das... > Bei den anderen Positionen bricht die Spannung ein wenig auf 0,8 - 0,9 V > ein. ...klingt arg danach. Ich tippe ganz stark drauf, dass du mit dem DVM nur einen Mittelwert siehst während die Regelung eigentlich schnelle Loopings fährt. > Wie meinst du das mit dem kleinen C zwischen A und W? Das Poti an A und W mit einem C überbrücken. Das könnte den Rückkopplungszweig V_out->V_Sense etwas beschleunigen.
Vincent L. schrieb: > Den digitalen Potentiometer konnte ich auch über meine Software > ansteuern Der SDO funktioniert so aber nicht. Denn das ist ein OpenCollector, der nur nach GND schaltet. Er braucht einen Pullup für einen definierten Ausgangspegel. Und wenn der nach 3V3 zieht, dann kannst du dir auch den Spannungsteiler von "gedachten" 5V auf 3V3 sparen... > meinen Schaltregler Wie sieht denn das Layout zu der Geschichte aus? Wie verläuft der Feedback-Pfad? > Mit dem Oszi Wie sieht damit die Ausgangsspannung aus? > Aus dem Datenblatt habe ich die passende Beispielschaltung gefunden Ich mache das gern über das Einspeisen einer "Offsetspannung" in den Feedbackspannungsteiler. Dann kann ich die Ausgangsspannung recht einfach über einen gefilterten PWM-Ausgang ändern.
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Was passiert, wenn man den Ausgang belastet (RLast <=10k)?
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Georg A. schrieb: > Vincent L. schrieb: >> Die Kapazitäten habe ich von den Datenblättern übernommen, was empfohlen >> wird. > > Ich meinte, dass die parasitären Kapazitäten des IC-Potis schon etwas > anders (=höher) als die eines normalen R-Spannungsteilers sind und damit > die Regelschleife durcheinander kommt. Denn das... > >> Bei den anderen Positionen bricht die Spannung ein wenig auf 0,8 - 0,9 V >> ein. > > ...klingt arg danach. Ich tippe ganz stark drauf, dass du mit dem DVM > nur einen Mittelwert siehst während die Regelung eigentlich schnelle > Loopings fährt. Ah ok. Da hast du vollkommen recht. Ich hab mir meine Ausgangsspannung am Oszi angeschaut und der schwingt stark und tut auch Überschwingen. > >> Wie meinst du das mit dem kleinen C zwischen A und W? > > Das Poti an A und W mit einem C überbrücken. Das könnte den > Rückkopplungszweig V_out->V_Sense etwas beschleunigen. Ok alles klar, das werde ich mal versuchen.
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Lothar M. schrieb: > Vincent L. schrieb: >> Den digitalen Potentiometer konnte ich auch über meine Software >> ansteuern > Der SDO funktioniert so aber nicht. Denn das ist ein OpenCollector, der > nur nach GND schaltet. Er braucht einen Pullup für einen definierten > Ausgangspegel. Und wenn der nach 3V3 zieht, dann kannst du dir auch den > Spannungsteiler von "gedachten" 5V auf 3V3 sparen... > Das ist mir im nachhinein auch aufgefallen und deswegen habe ich den Spannungsteiler wieder rausgelötet um nicht eventuell andere Bauteile auf meiner MISO-Leitung zu stören. Den SDO brauch ich in diesem Fall auch nicht zwingend, sondern ich hab dann einfach direkt analog am Wiper gemessen, ob sich die richtigen Widerstandswerte einstellen. >> meinen Schaltregler > Wie sieht denn das Layout zu der Geschichte aus? Wie verläuft der > Feedback-Pfad? Layout habe ich angehängt. Die GND-Flächen habe ich mal zur Übersicht ausgeblendet. > >> Mit dem Oszi > Wie sieht damit die Ausgangsspannung aus? > Habe ich oben beim Kommentar vom Georg A. mit angehängt. Ich gehe davon aus, dass die parasitären Eigenschaften der entscheidende Punkt ist.
Was mir so am Layout auffällt. U4 ist arg weit weg von U2. Kannts du mal noch di Flächen einblenden damit man sieht wo sich die beiden GND (U2 und U4) finden bzw. wie das aussieht?
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Oliver S. schrieb: > Was mir so am Layout auffällt. Die Platzierung der Bauteile ist zwar ziemlich ähnlich wie im Beispiellayout, aber die Masseführung auf der "Unterseite" ist komplett ignoriert und vermutlich durch "Kupferfluten und Hoffen" ersetzt. Deshalb fließt der komplette Schaltstrom (Laden und Freilauf) auf Masse irgendwie quer mitten durch den Feedbackpfad und über das Poti oder sonstwohin. Kein Wunder, dass der Regler austickt...
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Im Anhang sind die Stromflüsse im eingeschalteten und ausgeschalten Fall eingezeichnet. Man sieht, dass die GND-Fläche durch den Feedbackpfad zerschnitten wird. Im Vorschlag gibt es eine durchgehende GND-Fläche von unten links nach mitte links. Die Kondensatoren C5, C6 und C7 könnte man von unten rechts nach unten links verschieben. Näheres Platzieren das Poti U4 am Schaltregler, würde die Schlaufe des Strompfades vergrössern. Bei einer Layoutänderung würde ich über folgenden tollen Vorschlag nachdenken: Lothar M. schrieb: > Ich mache das gern über das Einspeisen einer "Offsetspannung" in den > Feedbackspannungsteiler. Dann kann ich die Ausgangsspannung recht > einfach über einen gefilterten PWM-Ausgang ändern.
Harlekin schrieb: > Man sieht, dass die GND-Fläche durch den Feedbackpfad zerschnitten wird. Und natürlich dort "en passant" so gut als möglich Störungen einkoppelt. Denn der Strom flißt ja nicht genau so "auf dem kürzesten Weg", sondern dieser HF-Strom "schmiegt" sich durchaus an die Feedbackleitung an. BTW: im DB steht zwar, dass man den Enable-Pin "floaten" lassen kann. In der Praxis ist das dann ein Grund, warum beim EMV-Bursttest der Regler abschaltet und der Rechner neu bootet, weil der hochohmige Pin sich was einfängt und den Regler für ein paar µs deaktiviert. Merksatz: "Niemals offene Eingänge!" Bei den anderen beiden Pins 2+3 bin ich mir nicht so sicher, ob es eine gute Idee ist, sie entgegen dem Datenblatt und dem Musterlayout an GND anzuschließen.
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