Sepic-Converter Layout/Schaltung optimiern

Becker Gast 01.04.2009 14:59 #1215059

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Hallo

Ich habe Versucht einen Sepic-Conveter aufzubauen.
Die Eingangsspannung ist zwischen 8-18V (Li-Ion Akku).
Ausgangsseitig möchte +10V (50-1500mA) mit sehr kleinen Ripple (<10mV) 
haben.
Zu diesem Zweck verwende ich ein zusätzliches LC-Filter.
Die Schaltung funktioniert soweit auch ganz ordentlich, allerdings habe 
ich Störungen auf der Ausgangsspannung wenn ich zu kleine Lasten 
(RLast>40 Ohm) verwende. Auf dem Oszi sieht man einen Sägezahnartiges 
Ripple von 60 mVpp und einer Frequenz von 4 kHz. Je kleiner die 
Ausgangslast ist desto hochfrequenter werden diese Störungen. Meine 
Vermutung ist, dass die Kompensation der Regelschleife noch nicht 
optimal ist, bzw dass die Übertragungsfunktion der Regelschleife wegen 
schlechtem Layout bei kleinen Lasten ungeeignet für eine stabile 
Regelung ist.
Als Regler verwende ich von Linear den LTC1871
www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId=H0,C1,C1003,C1042,C1033,P211 
8,D5240

Schaltplan und Layout habe ich angehängt.

vielen Dank für Tipps

Angehängte Dateien:

SepicConverter.png (250 KB)

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Stephan Gast 05.04.2009 11:30 #1218823

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Ich habe jetzt mal kurz drüber geschaut und auch mal das Datenblatt 
gelesen.

1. Die Induktivitäten sollten auf einem gemeinsamen Kern sitzen. Zur Not 
kann man sich sowas auch selber wickeln. Zwei getrennte Kerne geht zwar 
auch, aber die Effizienz ist nicht besonders gut.

2. Der Verbindungskondensator C102 ist denke ich viel zu klein.

3. Der Strommeß-Widerstand R108 im Lastzweig des MOSFETs - ich würde ihn 
entfernen, da Du den Feedback oberhalb des MOSFETs angeschlossen hast.

4. Die Ausgangskondensatoren dürften zu klein sein.

5. Die ganzen Wärmefallen sind sehr störend - ich weiss das aus 
Erfahrung. Besser ganzflächig in die Planes einrechnen.

Vom Layouting her kann man so vorgehen: Sich zuerst über den Weg des 
großen Stromes klar werden. Dann entsprechend die stromführenden 
Bauteile platzieren. Der Weg des Stromes muss ganz klar sein. Keine 
Schnörkel, keine Lagenwechsel etc. Dann den Controller separat aufbauen, 
mitsamt seinen Filterbauteilen etc. Zum Schluss diese beiden "Pakete" 
zusammensetzen. Ein Sepic-Regler ist schwierig. Es können sehr große 
Ströme fliessen.

Stephan.

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