Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik frequenzsyncronisation am DCDC Wandler


von dcdc-mensch (Gast)


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Hi,

Manche DCDC-Wandler bietetn die Möglichkeit einer 
Frequenzsyncronisation. Das kann sher nützlich beim Austrahlungstest 
sein, wenn man die Frequenz stetig verändert.

Gibt es da bereits vertige Componenten oder muss ich mir was aus 
zusammenschrauben z.b. langsamer sinus + VCO?

: Verschoben durch User
von Purzel H. (hacky)


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Ja, es gibt clockgeneratoren, die auch Spread Spektrum koennen, zB 
LTC6902.
Eine andere Moeglichkeit die die Synchronisation bietet ist alle DC/DC 
zu synchronisieren und ausserhalb der Frequenz des Systems zu halten. 
Dazu muss die EMV aber schon sehr gut sein.

: Bearbeitet durch User
von georg (Gast)


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dcdc-mensch schrieb:
> Das kann sher nützlich beim Austrahlungstest
> sein, wenn man die Frequenz stetig verändert.

Das dient i.d.R. dazu, mehrere Wandler zu synchronisieren, damit sich 
z.B. keine Schwebungen ergeben, aber i.A. mehrere Wandler des gleichen 
Grundtyps und/oder Herstellers, und die Frequenz ist nicht beliebig 
verstellbar.

Ich bezweifle daher, dass sich die Frequenz so weit verschieben lässt, 
wie du dir das vorstellst. Genaueres sollte im Datenblatt stehen, aber 
sicher ist das nicht, dann musst du das einfach ausprobieren. Aber 
wundere dich nicht, wenn du einen Regler mit 100 kHz nicht auf 200 kHz 
hochsteuern kannst, das ist so nicht beabsichtigt.

Georg

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Der Frequenzbereich zur Synchronisation ist nicht sehr groß, hier wird 
ein Schaltregler mit 320 kHz synchronisiert.

Hätte mein Kollege das Datenblatt genauer gelesen, dann wäre diese 
Änderung nicht nötig gewesen. Mit 10nF als Einkopplung gab es 
merkwürdige Fehler. Je nach Temperatur änderte sich die Ausgangsspannung 
von 12 auf etwa 5V, und nach einiger Zeit war diese Änderung sogar 
dauerhaft.

"When synchronizing the LM2677 with an external clock TI recommends 
connecting the clock to pin 5 through a series 100-pF capacitor, and 
connecting a 1-kΩ resistor to ground from pin 5. This RC network creates 
a short 100-ns pulse on each positive edge of the clock to reset the 
internal ramp oscillator. The reset time of the oscillator is 
approximately 300 ns."

In der alten Appnote von LT zum LT1074 ist einer der Fehler beim Entwurf 
von Schaltreglern:
"didn't read the datasheet? You shall have no pie" da gibts keinen 
Kuchen.

: Bearbeitet durch User
von sinkronizazion (Gast)


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Jetzt ist G. schrieb:
> Ja, es gibt clockgeneratoren, die auch Spread Spektrum koennen, zB
> LTC6902.

Damit trickst man die Messung eigentlich nur aus... :) Aber ist gängig.

georg schrieb:
> Aber wundere dich nicht, wenn du einen Regler mit 100 kHz nicht
> auf 200 kHz hochsteuern kannst, das ist so nicht beabsichtigt.

Das ist aus mehreren Gründen nicht möglich. Man könnte zwar einen
Wandler bauen, der damit zurecht käme, aber mit vielen Nachteilen.

georg schrieb:
> Das dient i.d.R. dazu, mehrere Wandler zu synchronisieren, damit sich
> z.B. keine Schwebungen ergeben, aber i.A. mehrere Wandler des gleichen
> Grundtyps und/oder Herstellers, und die Frequenz ist nicht beliebig
> verstellbar.

Ein zweiter Ansatzpunkt wäre, parallele Wandler mit gleicher Frequenz,
aber phasenverschoben, anzusteuern - um sie zu interleaven. Am Ein- und 
Ausgangsfilter läßt sich die wirksame Frequenz vervielfachen, und dafür
der Stromripple "zerteilen", so daß z.B. die Elkos kleiner werden. Da
gibt es natürlich fertige ICs, aber Controller mit Frequenz-Sync kann
man mit einer solchen Schaltung beliebig interleaven, auch wenn vom 
Hersteller gar nicht "vorgesehen".

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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: Bearbeitet durch User
von sinkronizazion (Gast)


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sinkronizazion schrieb:
> Ein zweiter Ansatzpunkt (...) vom Hersteller gar nicht "vorgesehen".

Natürlich nur mit Strom-Modus (Current-Mode) Controllern sinnvoll,
die kleinere Toleranzen der passiven Bauteile automatisch ausgleichen.

So kann man einen großen Wandler einfach durch mehrere parallele kleine 
ersetzen, dabei Ein- und Ausgangskapazität einsparen, und, wer will, 
auch
noch je nach Last einzelne Regler weg- und dazuschalten --- bei 
niedriger
Last kann man so den Wirkungsgrad sehr viel höher halten - das wäre ja 
bei einzelnem Schaltwandler so nicht möglich.

Sehr elegant, diese Anwendung.

von dcdc-mensch (Gast)


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Hallo nun melde ich mich doch nochmal zu Wort. Danke für die Antworten.

Es geht im speziellen um Powermanegement IC´s wie z.b. dem TPS659037.
Man kann bei diesem Baustein mittels des Pins SYNCDCDC die 
Schaltfrequenzen der aller auf dem Chip befindlichen Schaltregler 
zwischen den Frequenzen 1,7MHz und 2,7MHz syncronisieren (defeaul 
2,2MHz).
Bisher hatte ich nie Probleme beim EMV-Austrahlungstest (habe andere 
PMIC´s von TI verbaut). Aber wenn es dann doch mal probleme gibt, dann 
ist es gut zu wissen, das man noch ein paar stellschrauben hat :)

mfg

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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"parallele Wandler mit gleicher Frequenz, aber phasenverschoben"

Genau das hat mein Kollege damals auch gemacht, daher auch die 
Bezeichnung SYNC5 im Plan. Ein 74HC14 (6*Schmitt-Trigger-Inverter) mit 
RC-Gliedern in Reihe geschaltet macht diese Phasenverschiebung der 320 
kHz. Wurde aber nie nachgemessen, ob das einen positiven Einfluß hat.

In den Datenblättern steht wenig zu den Sync-Signalen, nach dem Text 
oben schwingt der Oszillator frei auf einer Frequenz die unter der 
extern vorgegebenen liegt, die Sync-Impulse können ihn nur schneller 
machen.

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