Ich habe eine Platine gebaut mit 2 FAN8303 Buck-Reglern (von Fairchild
Semiconductor). Das Problem ist: Der IC funktioniert korrekt, jedoch
beginnt der IC mit der Zeit immer mehr Strom zu ziehen bis das Netzgerät
in die gewählte Strombegrenzung geht. Das passiert nach Minuten bis 2h.
Der IC selbst wird nicht besonders heiß, jedoch die Spule und der Tantal
Kondensator. Lässt man die Schaltung abkühlen, kann man das ganze Spiel
von vorne nochmals spielen.
Eingangspannung ist 7-14V, Ausgangspannung 3,3V. Eingangskondensator 680
uF low-ESR Elko, geschirmte 47 uH Spule, und 100 uF Tantal am Ausgang,
4A Schottkydiode als Freilaufdiode. Die Bauteile restlichen Bauteile
entsprechen dem Datenblatt. PCB Layout ähnlich dem Datenblatt.
Folgendes habe ich probiert:
1) Kompensationsgrenzfrequenz runtersetzen auf 10 kHz durch Rc=10kOhm,
Cc=10nF und Ca=10nF. Bringt gar nichts.
2) Zusätzliche Kondensatoren am Eingang: 10 nF um das Ringing etwas zu
reduzieren.
3) Induktivität verändern: von 47 uH auf 24 uH
4) Zusätzlicher Ausgangskondensator
5) Last am Ausgang durch Widerstand auf 220 mA erhöhen um lückenden
Betrieb mit wenig Last zu vermeiden.
6) Niederohmige Widerstände am Feedbackeingang
Folgendes habe ich bereits gemessen:
A) Eingangspannung am IC: etwas Ringing sonst ok
B) Ausgangspannung am Kondensator: etwas Ringing, aber sonst stabil
C) Schottkydiode: Ist durchgängig, schafft laut Datenblatt 10V/ns. Passt
also.
D) Spannung am Switcher Pin: Sieht seltsam aus, siehe Bild. Der
High-Side Switch schaltet ein, etwas Ringing. Dann schaltet er aus und
die Spannung sinkt auf minus die Flussspannung der Diode. Dann kommt
jedoch dieses halbsinusförmige Zeugs. Im lückenden Betrieb sollte hier
die Spannung auf 3,3V ansteigen bis der Switch wieder einschaltet.
Jedoch sinkt die Spannung dann wieder bevor der High-Side Switch
schaltet. Sieht für mich so aus, als würde der IC Leistung über die
Spule aus dem Kondensator holen.
Den IC selbst habe ich bereits getauscht, jedoch ohne Erfolg. Was kann
da noch die Ursache sein? Für Lösungen wäre ich euch dankbar! Wo sind
die Schaltregler-Spezialisten?
Spule geht vorzeitig in Sättigung weil sie zu warm wird,
denn Wärme verringert die Permeabilität (oder vergössert,
wie auch immer das definiert ist). Nimm ne dickere Spule.
Wenn der Tantal warm wird, würde ich vermuten, dass der entweder kaputtt
ist oder dass seine Spannungsfestigkeit zu gering ist.
Wenn der Regler am Ausgng unbelastet ist, darf der Tantal eigentlich
nicht warm werden!
Der Tipp ist gut.
Die Spule hat einen Sättigungsstrom von 1.3 A. Getestete Last ist nur
30-250 mA bei 3,3V. Ich denke nicht, dass die Spule in Sättigung gehen
kann. Mit zwei dieser Spulen parallel passiert übrigens das gleiche.
Der Eingangsstrom in den IC ist (bei geringer Last) anfangs 30 mA und
steigt bei gleichbleibender Last auf über 200 mA an. Werde noch
überprüfen, ob der Duty Cycle im selben Ausmaß ansteigt... am Montag
dann.
Warum bringt es geringfügig etwas, wenn ich den Switch IC mit Kältespray
abkühle? Nur weil die MOSFETs dann niederohmiger sind? Spule besprühen
werde ich auch testen!
Danke!
> Warum bringt es geringfügig etwas, wenn ich den Switch IC mit Kältespray> abkühle?
Hast Du auch mal den Tantal angesprüht? Falls der Tantal defekt ist,
wird der vielleicht auch mitgekühlt, wenn du den IC abkühlst.
Wenn man solche Versuche macht, sollte man immer unterschiedliche
Stellen ansprühen, so dass man sieht, wo der Effekt am größten ist.
Ansonsten siehst du nur, dass abkühlen hilft, aber das hast Du ja vorher
auch schon gewusst.
Alternativ kann man auch mit dem Lötkolben einzelne Bauteile vorsichtig
warm machen; einfach einen Tropfen Lötzinn an die Lötspitze hängen und
dann kurz (einige Sekunden) auf das Bauteilgehäuse (nicht an die
Kontakte!) draufhalten.
Oder tausch den Tantal einfach mal aus, dann sieht man schnell, ob es
was bringt.
hallo sym,
das oszillogramm ist ok. da du so wenig strom am ausgang entnimmst,
geht die drossel in den lückbetrieb, bevor der hi-side fet wieder
einschaltet. daher geht sie in resonanz mit der
dioden-sperrschichtkapazität und macht diese (harmlosen!) überschwinger
nach dem abschalten des fet.
bei dem geringen strom, den du fährst, musst du die drossel gut
verfünffachen (220uH), um aus dem lückbetreib rauszukommen. wenn der
tantal am ausgang heiß wird, isr er...
-ööhm-- vielleicht falsch gepolt?
oder nicht für doppelte spannung dimensioniert?
teste mal einen "normalen" elko statt des tantals.
hans
Sym schrieb:> und 100 uF Tantal am AusgangSym schrieb:> Spannungsfestigkeit ist 10V, ESR 0.2 Ohm.
Gibts da irgendeinen Grund für den Tantal?
Versuch mal (wie auch von hans geschrieben) einen LowESR Elko
stattdessen.
Mehr Spannungsfestigkeit, besserer ESR (10..20 mOhm), geringere
Feuergefahr, kein Blut-Tantal aus dem Kongo...
Ihr seid wirklich super! Danke.
Hab es nun gefunden, der Tantal war defekt. Ich habe den IC in Verdacht
gehabt und tatsächlich hat der Tantal kurzgeschlossen und soviel Strom
gezogen, dass auch die Spule in Sättigung gegangen ist, was im
Normalfall nie vorkommen kann.
Topic kann somit geschlossen werden.
fan8303_SW_pin.png
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