Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit LM5041: Kein Duty-Cycle bis auf 0% runter


von MN (Gast)


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Hallo,

ich habe gerade ein Problem mit einer Netzteilschalung, mit dem LM5041 
(kaskadierter PWM-Controller mit Current Mode): Dabei wird die 
Eingangsspannung mittels eines synchronen Buck-Konverters herabgewandelt 
und speist über eine Drossel (22 µH) den primären Mittelanzapf eines 
Übertragers. Die beiden Primärwicklungen werden dann von einer 
Push-Pull-Stufe abwechselnd gegen gegen GND geschaltet. Der GND-Strom 
wird überwacht und ggf. wird abgeschaltet, falls es zur Sättigung oder 
Fluss-Unsymmetrien kommt. Da nach dem Buck keine Kapazitäten vorhanden 
sind und eine Drossel zur Stromglättung, quasi als Stromquelle für den 
Trafo verwendet wird, heißt diese Topologie Current-Mode. Dabei schalten 
die Push-Pull-MOSFETs mit leichter Überlappung.
Bei der Inbetriebnahme ist mir aufgefallen, dass das NT leicht instabil 
wird und zwar bei kleinen eingestellen Spannungen. Das hört man dann 
deutlich am Zischeln im Trafo.
Zunächst hatte ich die Strombegrenzung im Verdacht, also habe ich sie 
deaktiviert und den CS-Eingang auf GND gelegt. Kein Erfolg.
Dann habe ich auch meinen externen Regler deaktiviert und eine 
einstellbare Gleichspannung am COMP-Eingang angelegt (FB ist eh auch auf 
GND). Und siehe da: Stellt man die COMP-Spannung langsam von 0 V ein, 
passiert zunächst nichts, so ab ca. 1,78 V kommt das PWM-Signal für den 
Buck, aber gleich mit ca. 45 % Duty-Cycle (DC) und nur mit jedem zweiten 
Puls (d.h. der Drosselstrom fließt immer nur durch ein und die Selbe 
Primärwicklung s.u.). Erst ab ca. 1,89 V am COMP sind alle Buck-Pulse 
kontiniuerlich da mit einem DC von ca. 69 % und lässt sich dann linear 
bis ca. 98 % erhöhen.
Das Erklärt auch das Zischeln durch den Gleichstromanteil im Trafo im 
Teillastbereich und die unruhige Ausgangsspannung, da ja der DC zwischen 
und 0 und 45 % sich nicht einstellen lässt und somit der externe Regler 
quasi als Zweipunktregler mißbraucht wird.

Neue Baugruppe, Trafo und Drossel gleich rausgerupft und nur den nackten 
Buck getestet. Regelkreis geöffnet und wieder direkt am COMP-Eingang 
eingespeist. Gleiches Verhalten. Über den gesamten Frequenzbereich von 
45 bis 250 kHz (f_Buck).
Die Push-Pull-Zerhacker-Schaltung scheint ja soweit zu funktionieren, 
aber wieso will die PWM nicht bis auf 0 % runter?

Weiß jemand einen Rat oder hat ähnliche Erfahrungen?
Vielen Dank schon mal.

Beste Grüße, Marek

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