[µProjekt]Przetwornica z MP1584 - własne wykonanie

[Marcin]

Hej

Ostatnio nabyłem chińskie wykonania przetwornic z układem MP1584, chciałem je wykorzystać do obniżenia napięcia z 24V, trochę niezadowolony z tego co przetwornica produkuje na wyjściu postanowiłem zrobić swoją zgodną z DS producenta.

Wersja 5V

MP1584_5V.PNG

Wersja 3.3V

MP1584_33V.PNG

Dość istotnymi wartościami są rezystory dzielnika R1 i R2, R1 mogę edytować, nie mogę jednak tak dobrać wartości z dostępnych w szeregach by R2 również wyszła wartością w szeregu, dlatego myślę R2 zastąpić dwoma rezystorami szeregowo połączonymi, będzie prościej tak dobrać wartości z szeregu by zastępcza była zgodna wartością R2 na schemacie.

[SuperGość]

Możesz też zastosować mały wieloobrotowy potencjometr, ale chyba lepszym rozwiązaniem będzie dobranie rezystora, lub jak piszesz 2 rezystorów 6,3=3 +3,3 oraz 3,8=2 + 1,8

[ZbeeGin]

Jeśli chodzi o rezystory precyzyjne to 3,83kΩ jak i 6,34kΩ są dostępne w typoszeregu E96.

Zaś co do idei zastosowania dwóch połączonych szeregowo to jednak polecałbym łączenie równolegle.

[Marcin]

Zaś co do idei zastosowania dwóch połączonych szeregowo to jednak polecałbym łączenie równolegle.

Ok.

Schemat układu zrobiony

SchematicMP1584.PNG

PCB

PCBMP1584_1.PNG

PCBMP1584_2.PNG

3DMP1584_1.PNG

3DMP1584_2.PNG

[ZbeeGin]

Jeśli mógłbym coś zasugerować z własnej praktyki. Diodę D1 daj obok R2 tak by była bliżej nogi 1 układu scalonego.

[dambo]

feedback pociągnięty z trochę innego miejsca niż wynikałoby z ułożenia kolejności elementów na schemacie

[ZbeeGin]

Feedback może być. Na kondensatorze wyjściowym jest.

[Marcin]

Jeśli mógłbym coś zasugerować z własnej praktyki. Diodę D1 daj obok R2 tak by była bliżej nogi 1 układu scalonego.

Problemem jest tu wielkość L1, przy tych wymiarach pcb i layoucie zawsze wchodzi na D1.

ElemMP1584.PNG

Nie mam koncepcji jak bez zmiany rozmiaru pcb i zachowując sugerowany rozkład elementów w DS umieścić tą diodę obok R2.

[SuperGość]

Druk dwustronny - daj po drugiej stronie, najmniej ruszasz wtedy elementy, a jak nie to trzeba nieco przegrupować ale z drugiej strony masz powtórzony niemal aplikacyjny pcb. Jest juz blisko pinu 1 ale jakbyś przesunął złącze w prawo to całą grupę elementów przesunąć można w stronę D1.

[ZbeeGin]

Ta dioda przez przelotki to nie jest dobry pomysł. Da się ją umieścić między L1 a R2, tylko trzeba ruszyć głową. Co więcej po zmianie jej położenia płytka nawet była by... niższa.

[SuperGość]

Dla porównania layout z pdfa

pcb layout.PNG

[GrumpyRez]

Ogromniaste ci to wyszło, przerobił bym lekko layout z PDFa, w/g porad Wojtka i można by pewnie się zmieścić na połowie tej powierzchni.

[Marcin]

Z tą modyfikacją nie chcę by dała efekt jak chińskie wykonanie, dlatego staram się trzymać zaleceń i layoutu sugerowanego przez producenta. Sam layout nie zawiera wszystkich elementów jakie generator online pokazuje, do tego to co producent wrzucił na layout to chyba rozmiar 0402, ja użyłem 0603. Więcej ich i większe co przeklada się na większą powierzchnię.

[Marcin]

Ta dioda przez przelotki to nie jest dobry pomysł. Da się ją umieścić między L1 a R2, tylko trzeba ruszyć głową. Co więcej po zmianie jej położenia płytka nawet była by... niższa.

Zmienione, nawet w tym układzie linia feedback krótsza.

MP1584PCB1.PNG

MP1584PCB2.PNG

MP1584ELEM.PNG

MP15843D1.PNG

MP15843D2.PNG

Tylko czy taki layout nie będzie negatywnie wpływał na pracę przetwornicy ?

[SuperGość]

Moim zdaniem niepotrzebnie to "przekopałeś", nie robiłem takiej przetworniczki ale zwykle trzymam sie wskazówek aplikacyjnych i tego co wiem sam.

[Marcin]

OK, kolejne podejście, bardziej zbliżone do layoutu w DS. Nawet udało mi się zejść z rozmiarem pcb delikatnie poniżej 25mm (szerokość)

MP1584A.PNG

MP1584B.PNG

MP1584C.PNG

MP1584D.PNG

Kondensator na VIN przesunąłem odrobinkę, przez co udało mi się delikatnie obniżyć samego scalaka, a więc i sama dioda będzie bliżej nózki 1.

Myślę jeszcze nad przeniesieniem elementów obwodu feedback na drugą stronę płytki i umieścić tuż obok scalaka, co pozwoliło by jeszcze odrobinkę "skrócić" pcb. Na obecnej stronie nie chcę dawać zbyt blisko by nie pomniejszać pola miedzi wokół układu, w layoucie też całkiem spore jest, podejrzewam że to swojego rodzaju radiator. Pod pod C4 na miedzi Vin ma wyłączone połączenia termiczne by nie zmniejszać powierzchni.

Jak widzicie to wykonanie ?

[SuperGość]

Nie analizuję połaczeń bo rozumiem ze zrobił to za ciebie program. Jak dla mnie drobne kosmetyczne poprawki położenia opisów aby były blizej elementów (C6, C7,) czy aby ich nie przykrywały inne elementy (C5, J1), aby były bardziej jednoznaczne (D1). Raczej nic wiecej bym chyba nie zmieniał.

[Marcin]

To jeszcze jedna mała zmiana, zmniejszyłem L1 do wymiarów 7.3x7.3mm. Myślę większych i tak tu nie będzie. Patrząc po katalogach wymiary tych elementów o impedancjach do 5uH i prądów do 3A mieszczą się w tych gabarytach. Dzięki zmianie rozmiaru L1 dioda D1 mogła znaleźć się bliżej pinu 1 układu MP1584.

MP1584A.PNG

MP1584B.PNG

MP1584C.PNG

MP1584D.PNG

Wymiary trochę też udało się zredukować. I myślę że jeszcze z szerokością można by z 0.5mm zjechać kosztem szerokości ścieżki Vout.

MP1584E.PNG

Jak widzicie takie rozwiązanie ?

[SuperGość]

Nic tylko zmontować i sprawdzić w praktyce

[adibo]

Witaj , wiesz mam takie jakby lekkie podstawowe pytanie . Jakie parametry ma chińskie wykonanie chodzi mi o tętnienia i przy jakim prądzie. ?
Jakie parametry udało ci sie osiągnąć i przy jakim prądzie obciążenia? Wiesz fajnie by było wiedzieć z czym walczysz właściwie o co chyba o lepsze parametry ? Co byś chciał osiagnąć. Wydaje mi się że wtedy koledzy mogli by bardziej dokładnie coś Ci poradzić, bardziej celowane uwagi wymagaja celowanych pytań przynajmniej jesli chodzi o parametry takie jak prąd napiecie ,obciążenie itd.

Jeśli chcesz osiągnąć małe tętnienia na wyjściu przy większym prądzie np 1 A to już można troche poprawić w twojej płytce ale napisz coś o pradach i obciążeniu.
Projekt jest ok ale lepsze prowadzenie prądowych połączeń przyniesie ci więcej niż zmniejszanie wymiarów elementów czasami zbytnie powielenie pojemności generuje więcej szpilek itd. Przenoszenie prądowych ścieżek na drugą stronę bottom nie jest dobrym pomysłem bo dłuższa droga zwiększa jakby generację zakłóceń ścieżki zaczynają nadawać.

[Marcin]

PCB dotarło, ale narazie kompletnie brak czasu na pracę nad przetwornicą.

Chinskie przetwornice miały tętnienia na poziomie ok 200mV przy pradzie troszke ponad 0.5A. Jak poskładam całość i potestuję to opiszę tutaj wyniki.

[Marcin]

Zabrałem się za przetwornicę, niestety jednak coś nie poszło zgodnie z planem, nieobciążona przetwornica w wersji 3.3V daje na wyjściu 3.4V, po obciążeniu rezystorem 12ochm napięcie wzrasta do 4.97V

Coś przy C7, C8 i R5 ręcznie kombinowałem z wartościami elementów, może tu jest cały problem. Sądziłem że po rekalkulacji kreator uwzględni naniesione zmiany ewentualnie zaprotestuje.

MP1584_3V3.PNG

Zamówię jeszcze raz elementy zgodnie z tym co kreator podaje i poskładam drugą wersję.

[Marcin]

Ok, przetwornica działa, małe niedopatrzenie w montażu spowodowało problem.

Wersja 3.3V przy prądzie 0.55A, spadek napięcia mierzony bezpośrednio na kondensatorze wyjściowym ok 8mV.
Ale co z obserwacjami na oscyloskopie.

Na wyjściu przy obciążeniu 0.55A

OUT.jpg

I na wejściu (również przy obciążeniu 0.55A)

IN.jpg

Na wejściu zakłócenia obserwowane przy trzech różnych zasilaczach, w tym jeden liniowy. Zakłócenia całkowicie znikają po odpięciu obciążenia przetwornicy.
I tu pytanie, czy zakłócenia mogą pochodzić od nieekranowanego dławika w przetwornicy ?

[ZbeeGin]

Moim zdaniem słaba filtracja zasilania na wejściu i przetwornica "szarpie" prądem ze źródła napięcia. Jeśli na wejściu masz ceramik 4,7µF MLCC to może objawić się efekt zaniżania pojemności. Spróbuj ten kondensator zamienić na jakiś elektrolit SMD o pojemności np. 10µ/22µ.

[Marcin]

W tej wersji PCB niemożliwe, dałem tu kondensator SMD w obudowie 1210.
Ewentualnie dla testu mogę coś przylutować na pająka. Ale tylko tymczasowo w tym wykonaniu