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Forum: Platinen LTC3624 - Problem mit Buck-Converter


Autor: Buck (Gast)
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Hallo,

ich habe ein Problem mit meiner LTC3624 Schaltung (siehe Schaltung). Der 
LTC3624 ist ein Buck-Converter, der 2 A liefern kann. Leider schafft er 
das bei mir nicht, er schafft nur ca. 500 mA.
Der Buck-Converter läuft bei 5 V, der RUN ist HIGH auf 3,3V, PGOOD wird 
nicht weiter verwendet in der Schaltung, der BURST Modus mit 1 MHz wird 
verwendet und über einen externen DAC bekommt der Spannungsteiler des 
Buck-Converters ein Potential. So kann man über den DAC die 
Ausgangsspannung am Kondensatorstack einstelle.
Das ganze funktioniert so, dass der Buck-Converter am FB Pin 600mV 
einstellen möchte je nach DAC Spannung unterschiedlich viel Spannung 
"nachliefern" muss. Die Spannung einzustellen funktioniert problemlos, 
auch bei geringen Strömen funktioniert alles gut. Aber irgendetwas 
scheint den Buck-Converter zu stören, ich hab mit dem Oszi gemessen, 
dass die Spannung am FB dauernd steigt und wieder fällt. Vermutlich 
liegt da das Problem.

Hat jemand von euch Erfahrung mit diesem Buck-Converter, oder allgemein 
mit Buck-Convertern?
Hat jemand eine Idee, warum die Schaltung nicht so arbeitet wie sie 
soll, obwohl sie sehr nahe am Referenzdesign ist?

Wenn ich etwas mit dem Oszi aufnehmen und posten soll, sagt einfach 
schnell bescheid.

Vielen Dank im Voraus

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Autor: Bussard (Gast)
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D103 und L101 sind nach Hersteller-Beispiel gewählt?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Buck schrieb:
> Aber irgendetwas scheint den Buck-Converter zu stören, ich hab mit dem
> Oszi gemessen, dass die Spannung am FB dauernd steigt und wieder fällt.
Dein Regler schwingt.

> obwohl sie sehr nahe am Referenzdesign ist?
Wie sieht das Layout aus?

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Buck (Gast)
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Vielen Dank für eure Antworten

@Bussard
Ja, sind entsprechend Referenz gewählt

@Lothar Miller
Das Layout ist angehängt, es ist etwas unübersichtlich, ich habe es 
provisorisch beschriftet. Falls Angaben fehlen, füge ich die noch hinzu. 
Meine Befürchtung ist, dass das Ground Pad am LTC zu klein ist und die 
halbe Leiterschleife zwischen FB und dem C118 Probleme bereitet. Die 
Induktivität ist aber geschirmt.

Autor: Rasputin (Gast)
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Buck schrieb:
> obwohl sie sehr nahe am Referenzdesign ist?

Sorry, ich sehe nicht im geringsten Ähnlichkeiten mit den 
Referenzlayout... Schau dir das nochmals intensiv an! Und geh' mal für 
dich die Masseverbindungen in deinem Layout durch.

C121 nützt dir an dem Ort wenig bis garnichts. Powergood und Run direkt 
am Pad auf den anderen Layer, so kannst du C121 sinnvoll verbinden. 
Warum hast du nicht wenigstens  das GND-Pad direkt mit PIN 11/12 
verbunden? Und wie sind die Ausgangskondensatoren massemässig mit dem 
Schaltregler verbunden?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Buck schrieb:
> Das Layout ist angehängt, es ist etwas unübersichtlich
Ähm, es ist quasi grauselig.

Eines der wichtigsten "Bauteile" eines Schaltreglers ist das Layout. Und 
dieses Bauteil wurde hier (für so eine kleine MHz-Bissgurke) extrem 
schlecht "ausgewählt".
Zeichne mal die Strompfade in dein Layout ein:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...
Und dann zeichne sie ins Beispiellayout ein. Du wirst staunen...

Buck schrieb:
> Die Induktivität ist aber geschirmt.
Übertragen auf den Alltag heißt das:
Du sitzt bis zum Hals im See, hast zum Glück aber einen Regenschirm 
dabei!
Oder andersrum: das nützt dir nichts, weil das Problem ganz woanders 
liegt...

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Buck (Gast)
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Hallo

@Rasputin
Mit Ähnlichkeit meinte ich den Schaltplan, nicht das Layout, das Layout 
ist ganz anders, das ist richtig.
Wieso nützt mir C121 an dieser Stelle nichts?
Das GND Pad mit Pin 11 und 12 verbinden wäre besser ja, ich glaube ich 
hatte Probleme mit dem DRC.
Die Ausgangskondensatoren sind über das große Massepad links oben im 
Bild verbunden.
Ist es wichtig, C118 nahe an FB zu setzen?
Meinst du, dass der Ground das Problem darstellt?

Danke für deine Antwort!

Autor: Buck (Gast)
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@Lothar Miller

Vielen Dank, deine Seite ist genau das, was ich mir mal durchlesen 
sollte.
Wenn ich mein Layout angepasst habe poste ich es hier nochmal.

Der Kern des Problems liegt also in erster Linie in meinem Layout, oder? 
Ich versuche mich jetzt am Referenzlayout zu orientieren.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Buck schrieb:
> Der Kern des Problems liegt also in erster Linie in meinem Layout, oder?
Bevor das Layout nicht korrigiert und optimiert wurde, ist jede weitere 
Fehlersuche nutzlos.

Ich verschiebe die Diskussion mal dorthin, wo sie reinpasst: ins 
Platinen-Forum.

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Buck (Gast)
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Das ist jetzt das neue Layout. Ich bin nicht sicher, ob ich C_In nahe an 
den V_in Pin legen soll, oder nahe an das Ground Pad des ICs.
Gibt es ansonsten noch Anmerkungen zum Layout?

Autor: fbdb (Gast)
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Buck schrieb:
> Der Kern des Problems liegt also in erster Linie in meinem Layout, oder?


Der Kern des Problems liegt noch viel tiefer, wenn ich sehe, wie Sie
das Symbol des Reglers von Pin 1 bis 12 aufsteigend plus TAB/EXP(13) 
angelegt haben.

Autor: Buck (Gast)
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fbdb schrieb:
> das Symbol des Reglers von Pin 1 bis 12 aufsteigend plus TAB/EXP(13)

Wie wäre es denn richtig?

Autor: fbdb (Gast)
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Buck schrieb:
> fbdb schrieb:
>> das Symbol des Reglers von Pin 1 bis 12 aufsteigend plus TAB/EXP(13)
>
> Wie wäre es denn richtig?


Am liebsten würde ich jetzt auf eine entsprechende Anleitung verlinken,
da diese Problematik regelmäßig aufploppt.

Der Schaltplan inklusive der Symbole ist nicht dafür da, ein Package
1:1 nachzuzeichnen, sondern hat einen funktionalen Fokus.

Als Tipp würde ich Ihnen geben, mal in das Regler-Datenblatt zu schauen
und sich zu überlegen, warum die Beispiel-Schaltung und das dort 
gezeigte
Regler-Symbol so aussieht und nicht so, wie Sie das gezeichnet haben.

Darauf aufbauend zeigt, dass Sie die Funktion dieses Reglers nicht aus-
reichend kennen bzw. wahrscheinlich aller ähnlicher Regler.
Solange das fundierte Wissen nicht vorhanden ist, ist klar, warum
es im Nachgang zu so einem Layout gekommen ist.

Autor: Buck (Gast)
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@fbdb
Ja das mache ich, danke für die Antwort.
Im Prinzip sortiert man im Symbol die Pins nach Funktion und Potential, 
oder?

Autor: fbdb (Gast)
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Buck schrieb:
> @fbdb
> Ja das mache ich, danke für die Antwort.
> Im Prinzip sortiert man im Symbol die Pins nach Funktion und Potential,
> oder?


Nach Funktion, nach zusammengehörenden Features, nach Supplypins,
und letztendlich auch so, dass man die Bauteil-Beschaltung so
platzieren kann, dass man den Schaltplan nachher schnell verstehen kann.

Das Symbol muss sich z.B. auch an die Symbole von passiven Komponenten 
anpassen. Es macht keinen Sinn, zwei Symbol-Pins direkt untereinander
zu zeichen, wenn man nachher einen Kondensator nur durch Um-die-Ecke
-Zeichnen platzieren kann. Dann muss man halt das Symbol (bzw. die Pins)
auseinander ziehen, bis es sinnvoll passt.

Konkretes Beispiel in diesem Fall:

Pins 11 und 12 sind so ungünstig oben rechts platziert,
dass man sämtliche Leitungen kreuzen muss, um GND anzubinden.

Die Pins 1 und 2 wären bestimmt oben rechts besser platziert,
Die Pins 3 und 4 oben links, usw...

Das ergibt sich aber, wenn man die Funktion verstanden hat und sich auch
mal anschaut, wie üblicherweise Buck-Regler-Schaltungen aussehen.

Autor: Buck (Gast)
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@fbdb
Danke für die ausführliche Antwort. Ich schaue mir das genauer an.

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