LTC3114 DC/DC-Wandler

[Spino U. (spinoumgby)]

Hallo liebe Community,

ich habe ein Problem mit einem LTC3114 DC-DC Buck-Boost-Wandler.

1. Mein Setup

Anforderungen an den Wandler:
Vin = 2.7 ... 40V
Vout = 5,0V +- 0,1V
Iout ~ 200-300mA

Ich habe den IC als SMD-Baustein da, musste ihn jedoch auf einer 2,5mm 
Rastermaß-Platine durch eine Adapter-platine verlöten (zwei 2x4 
Pin-Stiftleiste).
Ich habe die Verdrahtung wie in der Application-Note vorgenommen, auch 
die Bauteilgrößen sind (bis auf den Spg.-Teiler) gleich.
(Ich verwende teilw. THT-Bauteile, ausser der 6,8uH-Spule und div. 
Kondensatoren. Ich habe hier auf einen Sättigungsstrom von 1,6A geachtet 
- auch wenn vllt. nicht nötig).

Die 10uF bzw. 30uF sind Tantalkondensatoren, die anderen SMD, 
Widerstände sind THT (siehe Anhang)


2. Mein Problem:
Der Wandler funktioniert wie gewünscht - jedoch nur teilweise.
Der Ausgangskondensator lädt sich nur bis ca. 3 Volt, und wird dann 
wieder durch die angehängte 200R last schnell entladen. Dies passiert in 
1ms-Perioden.

Vermutete Fehlerursache:
Der Feedbackpin schaltet zu früh aus (1V Regelgrenze).

Vermutung durch Oszilloskop bestätigt, es kommt irgendwie die
verwendete Hochfrequenz der Spule (1,2Mhz) in einer Amplitude von 400mV 
auf den Feedbackpin. (600mV am Feedback -> ~3V am Ausgang).

Bisherige Lösungsansätze:
Ansatz 1: Entfernen der Hochfrequenz: Habe versucht einen Tiefpass mit 
~10kHz Grenzfrequenz zu verwenden (am ausgang sowie am feedback, auch 
gleichzeitig).
Der Tiefpass wurde mit einem 50kOhm + 220pF in ca. 1cm Entfernung zum IC 
verwendet - jedoch ohne Erfolg :(

Ansatz 2: Erhöhung des Feedbackstromes von ~2 uA auf ~4uA, (um die 
Auswirkungen der vermuteten Einkopplung der HF zu verringern)
Ohne Erfolg.

Ansatz 3: SMD-Entstörkondensator (~20pF) direkt auf die Pin-Füsschen des 
IC gelötet um dort direkt die HF zu elimieren (Pins: GND & Feedback)
Ohne Erfolg.


3.Hilfe?!?
So langsam bin ich mit meinem Studentischen Latein am Ende... Hat jemand 
von euch vllt noch eine großartige Idee?
Gerne auch einen Alternativ-IC, welcher die oben genannten Anforderungen 
erfüllt.


Liebe Grüße
Spino

[Dirk K. (dekoepi)]

33nF auf Rprog - die Rprog-Anschlüsse, die ich kenne (vorrangig LDOs an 
LiIon-Lade-ICs), wollen ungern mit Kapazitäten belastet werden. Nimm den 
mal weg oder ersetz durch paar pF.
Vielleicht hilft das ja. Ist nur ungebildet geraten, aber ich hab' das 
DB zu deinem IC jetzt auch nicht gelesen.

[Spino U. (spinoumgby)]

Probiert - Wieder ohne Erfolg.

Eigendlich ist alles nach dem Application-Teil des Datenblattes 
ausgelegt.
Kondensator C5 ist eigendlich ein 4,7nF, das sollte nicht die 
Fehlerquelle sein.

Im Anhang gibts noch ein Oszi-Screenshot - vllt hilft das ja dem ein 
oder anderen den beschriebenen Effekt zu erkennen und u.U. zur 
Fehlerbehebung beizutragen.

zum Screenshot:
Gelb: Masse-Pin
Rot: Vin (hier ~15V)
Grün: Vout (3V mit ca. 2V spg-peaks)
Blau: Feedback (ca. 600mV)
Beige: Math-Funktion: (Feedback-Ground)->Lowpass(100kHz); also ein 
perfekt entstörter Feedbackkanal

[Nachtaktiver (Gast)]

Platinenlayout..

[Joe F. (easylife)]

a)
Tiefpassfilterung des Feedback-Pfades ist genau das falsche.
Der Regulator will hier einen kleinen Ripple sehen.

b)
Du willst den Regulator am absoluten Limit betreiben, hast aber offenbar 
einen fliegenden Aufbau.
Das kann bei 1 MHz Switchern nicht gut gehen.

c)
Du könntest versuchen, die Last mal deutlich zu reduzieren, ob das evtl. 
was bringt.

d)
PROG dient zum programmieren der Strombegrenzung.
Hier auch mal mit einem anderen Widerstand (<=20K) probieren.

e)
Wird das Ding heiss? Evtl. hat es überhaupt keine Kühlflächenanbindung, 
und schaltet wegen Übertemperatur ab.

f)
was ist mit dem Center-Pad? Ist das überhaupt angeschlossen (PGND)?

[Spino U. (spinoumgby)]

Erstmal vielen Dank für eure Kompetenz, ist ja schwierig einfach mal ins 
Blaue zu raten und zu 'wissen' was jetzt falsch ist. Deshalb bin ich 
vorallem für die vielen Ideen dankbar.

Nachtaktiver schrieb:
> Platinenlayout..

Gut möglich. Letzte Änderungsmaßnahme, falls nichts anderes mehr hilft.

Joe F. schrieb:
> a)
> Tiefpassfilterung des Feedback-Pfades ist genau das falsche.
> Der Regulator will hier einen kleinen Ripple sehen.

Alles Klar. Die Hochfrequenz mit 400mV Amplitude verursacht ein zu 
frühes Abschalten. Das was du mit "einen kleinen Ripple sehen" meinst, 
ist der Error Pin - oder nicht? Das Problem trat schon vorher - ohne 
eigenen Tiefpass o.ä. auf - sonst hätte ich das ja nicht probiert.

Joe F. schrieb:
> b)
> Du willst den Regulator am absoluten Limit betreiben, hast aber offenbar
> einen fliegenden Aufbau.
> Das kann bei 1 MHz Switchern nicht gut gehen.

> c)...

Limit? Das ganze macht er auch ohne Last.

Joe F. schrieb:
> d)
> PROG dient zum programmieren der Strombegrenzung.
> Hier auch mal mit einem anderen Widerstand (<=20K) probieren.

gut möglich, werde ich versuchen.

Joe F. schrieb:
> e)
> Wird das Ding heiss? Evtl. hat es überhaupt keine Kühlflächenanbindung,
> und schaltet wegen Übertemperatur ab.

Nein. Kein spürbarer Temperaturunterschied, auch nicht bei 1W 
Dauerbetrieb über eine Stunde. (siehe Wirkungsgrad > 70% ?)

Joe F. schrieb:
> f)
> was ist mit dem Center-Pad? Ist das überhaupt angeschlossen (PGND)?

Nein, ist es vermutlich (durch die Adapterplatine) nicht.
Vielen Dank für diesen Hinweis.

[ths (Gast)]

Kühlflächenanbindung von Pin 17 ist ein heißer Tipp von Joe F. Hatte ich 
auch mal unterschätzt, führte zu seltsamem, unerklärlichem Verhalten der 
Schaltung.

[Spino U. (spinoumgby)]

Da alles nichts geholfen hat, versuche ich jetzt den direkten Aufbau auf 
SMD-Platine mit ausschließlich SMD-Bauteilen.