http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX16819-MAX16820.pdf
kela 47 uH 3 A
Cin 1 uF 50 V
Rsense 0,1 ohm
Cvcc 1 uF 16 V
C3 (ledien rinnalla) 1 uF 50 V
Fet IRLR3103 30 V 55 A
Schottkydiodi 1N5822 3A 40 V
IC:n alla kuparinen maataso
Kondensaattorit keraamisia
Kokeilin kytkentää 10 voltin jännitteellä 2 x 2 ledin sarjakytkentää ja toimi hyvin koko 2-tuntisen kokeen ajan. Komponentit eivät lämmenneet juuri yhtään ja ledien virta pysyi vakiona eli 2 ampeeria n. 0,5%:n tarkkuudella, vaikka käyttöjännite tippui (akku) ja ledien lämpötila vaihteli (pöytätuuletin ON/OFF).
Sitten tuplasin jännitteen 20 volttiin ja ledien määrän 2 x 4:ään (kaksi neljän ledin sarjakytkentää rinnan). Ledien virta pysyi edelleen 2 ampeerissa, mutta nyt IC:stä tai piirilevyltä IC:n kohdalta tuli käryä alle minuutin käytön jälkeen ja katkaisin virran. IC ja piirilevy kuumenivat paljon.
Kytkentä toimii edelleen eli se antaa saman vakiovirran 10 ja 20 voltin jännitteellä. Virrankulutus ilman ledejä on kummallakin jänniteellä 0,8 mA. Mutta kun kytken ledit kiinni, niin nyt IC lämpenee myös 10 voltin jännitteellä ja 20 voltin jännitteellä jo ihan hirveästi riippumatta onko ledejä 2 x 2 vai 2 x 4. Datasivun mukaan maksimitehonkulutus on alle 1,5 W eli ei tällä hirveästi lämpöä piirilevylle riitä.
Mittasin, ettei mikään IC:n nasta ole oikosulussa maahan paitsi GND tietysti. Vaihdoin myös diodin ja fetin varmuuden vuoksi, mutta tämäkään ei poistanut vikaa.
Menikö IC rikki 20 voltin kokeessa ja miksi ihmeessä? Maxin lupaa suurimmaksi käyttöjännitteeksi 28 volttia ja komponenttiarvot on tarkastettu Maximin mitoitustyökalulla.
kela 47 uH 3 A
Cin 1 uF 50 V
Rsense 0,1 ohm
Cvcc 1 uF 16 V
C3 (ledien rinnalla) 1 uF 50 V
Fet IRLR3103 30 V 55 A
Schottkydiodi 1N5822 3A 40 V
IC:n alla kuparinen maataso
Kondensaattorit keraamisia
Kokeilin kytkentää 10 voltin jännitteellä 2 x 2 ledin sarjakytkentää ja toimi hyvin koko 2-tuntisen kokeen ajan. Komponentit eivät lämmenneet juuri yhtään ja ledien virta pysyi vakiona eli 2 ampeeria n. 0,5%:n tarkkuudella, vaikka käyttöjännite tippui (akku) ja ledien lämpötila vaihteli (pöytätuuletin ON/OFF).
Sitten tuplasin jännitteen 20 volttiin ja ledien määrän 2 x 4:ään (kaksi neljän ledin sarjakytkentää rinnan). Ledien virta pysyi edelleen 2 ampeerissa, mutta nyt IC:stä tai piirilevyltä IC:n kohdalta tuli käryä alle minuutin käytön jälkeen ja katkaisin virran. IC ja piirilevy kuumenivat paljon.
Kytkentä toimii edelleen eli se antaa saman vakiovirran 10 ja 20 voltin jännitteellä. Virrankulutus ilman ledejä on kummallakin jänniteellä 0,8 mA. Mutta kun kytken ledit kiinni, niin nyt IC lämpenee myös 10 voltin jännitteellä ja 20 voltin jännitteellä jo ihan hirveästi riippumatta onko ledejä 2 x 2 vai 2 x 4. Datasivun mukaan maksimitehonkulutus on alle 1,5 W eli ei tällä hirveästi lämpöä piirilevylle riitä.
Mittasin, ettei mikään IC:n nasta ole oikosulussa maahan paitsi GND tietysti. Vaihdoin myös diodin ja fetin varmuuden vuoksi, mutta tämäkään ei poistanut vikaa.
Menikö IC rikki 20 voltin kokeessa ja miksi ihmeessä? Maxin lupaa suurimmaksi käyttöjännitteeksi 28 volttia ja komponenttiarvot on tarkastettu Maximin mitoitustyökalulla.
Vastaukset 6
Vanhimmat
Ilmeisesti saat sen IC:n sisäisen 5V regulaattorin virranrajoituksen rikki.
Huomiota kiinnittää se, että sulla on turhan järeä fetti tuo IRLR3103
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlr3103.pdf
Gate-kapasitanssikin on n. 1600pF
Piirin valmistajalla ev.kitissä on FDN359BN
http://www.fairchildsemi.com/ds/FD/FDN359BN.pdf, jossa vastaava gate-kapasitanssi 650pF.
Veikkaan, että isommalla jännitteellä gate-drain-kapasitanssin kautta pääsee IC:n drivernastaan suurtaajuutta, joka rikkoo jotain siitä hakkuripiiristä. Tai yksinkertaisesti gate-kapasitanssi kuormittaa piiriä liikaa
Toinen mahdollisuus on, että piirilevyn maadoitussilmukat sotkevat hakkurin toiminnan siten, että syntyy jotain loisvärähtelyjä. Tai se induktanssi olis jotain muuta kuin 47uH. Nuo asiat selviäis oskilloskooppimittauksilla.
"Mutta kun kytken ledit kiinni, niin nyt IC lämpenee myös 10 voltin jännitteellä ja 20 voltin jännitteellä jo ihan hirveästi riippumatta onko ledejä 2 x 2 vai 2 x 4. Datasivun mukaan maksimitehonkulutus on alle 1,5 W eli ei tällä hirveästi"
Tuo kyllä kertoisi, että jotain eitoivottua takaisinkytkentää syntyy, kun fetti toimii hakkurina, eli ledit on kytketty. Ja tuo max häviöteho tarkoittanee sitä, että tuota tehorajaa ei saa ylittää. Eli ei tarkoita, että se ei ylity...
Noita syöttöjännitteen ja Vcc-ulostulon ohituskonkkia vois myös parannella lisäämällä rinnalle 100nF ja 10nF keraamisen kondensaattorin.
Käyttämäsi fetti on huomattavasti hitaampi, kuin mitä piirin valmistajan ev.kitissä.
Esim. Rise Time:
IRLR3103 210ns
FDN359BN 10ns
Ota huomioon että hakkuritaajuus voi olla jopa 2MHz
Kela on tarkastettu tarkalla RLC-mittarilla ja sen induktanssi oli 46,3 uH. En muista mittaustaajuutta.
Täytyy huomenna mitata tuo 5 voltin Vcc molemmissa tilanteissa ja katsoa notkahtaako se. Veikkaan, että isommalla jännitteella IC:n driveristä loppuu potku, koska fet lämpenee enemmän. IC ei jaksa ohjata fettiä tarpeeksi nopeasti ja riittävästi. Kuitenkin sen verran, että hakkuri toimii oikein. Tais tulla ahnehdittua turhan raskas fet, koska hain matalaa RDS(on)-arvoa lineaaritilan takia. Tulee siis akkukäyttöiseen laitteeseen eli hakkuri menee akun hyytyessä lineaaritilaan.
Mulla on tähtimaadoitus piirilevyllä eli ei silmukoita.
Skooppia ei ole mikä tekee ongelman tutkimisen hankalaksi. Yleismittarilla ei näillä taajuuksilla AC:tä mittailla eikä tietenkään signaalimuotoja.
Joo. Saa ehdottaa kevyempää fettiä, joka löytyy Partcosta tai Elfalta...
Melko samanlainen on IRLL2705,
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/irf/irll2705.pdf
joka on logiikkatasoilla ohjattavissa, kuten tuokin FDN359BN, joka oli EvKit'in mukana. Löytyy partco'sta.
Tuota taitaa löytyä jo omistakin varastoista, mutta eipä tullut valittua. Kokeilen tuota seuraavaksi.
Vaihdoin fetin IRLR3103 -> IRLL2705 ja varmuuden vuoksi vielä Maximin IC:n uuteen, koska vanha oli varmasti saanut kärsiä liian raskaasta FET-kuormasta.
Uuden fetin kotelo on erilainen, mutta padit osuivat juuri kohdalleen, koska rasteri ja nastajärjestys on juuri sama.
Nyt ei ylikuumene 20 voltin jännitteellä ja 2 x 2 ledin kuormalla. Virran tosin tiputin 1 ampeeriin, koska 2 ampeerilla toiminta-aika jää akusta johtuen liian lyhyeksi.