AP5002 descender la estabilidad del lazo del regulador

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Problema, parámetros

Tengo una fuente de alimentación de salida de 5V, con entrada 2S LiPo (6-8.4V), implementada con AP5002 (regulador de conmutación reductor de bajada de control PWM 2A, docsheet ), y para mi vida, no puedo hacerlo estable. La fuente de alimentación emite un chirrido, baja el voltaje de manera irregular y, en general, muestra un voltaje de salida caótico.

Estoesalrededorde300mAdecarga.Lacargacompletaquedibujamicircuitoesde900mA(principalmenteLED).

Elcircuitoinicialeselsiguiente,estoyusandocondensadoresdecerámicaparatapasdeentradaysalida. Nota: C40 está lejos de la fuente de alimentación, cerca de la batería. Planodetierraconverde:

Mis intentos

Comencé a calcular el bucle de retroalimentación, pero tampoco tengo suficiente experiencia en esto, y también faltan varios parámetros del AP5002 (por ejemplo, la ganancia del circuito del amplificador interno, la transconductancia, etc.). Sin embargo, calculé los ceros y polos de la red de filtro de salida:

$$W(s)=\frac{U_{out}}{U_{sw}}=\frac{R_eCs+1}{LCs^2+RCs+1}\\p_{1,2}=-109+-4.545\cdot10^4j\\z=-9.47\cdot10^6\\k=218$$

Comencéaimplementarunareddecompensaciónbasadaen esta hoja documental de un regulador similar por ST. La configuración más estable que pude encontrar es esta:

Los valores nuevamente (cerca de los valores teóricos calculados en función del documento ST):
Rs = 160R
Cs = 2.2nF
Rf = 6.8k
Cf = 2.2nF

Esto fue mejor, pero se volvió inestable con una carga de alrededor de 400 mA. Probé innumerables variaciones de valores, incluso soldando en 47k trimpots para Rs y Rf para poder barrer valores de 0-47k. Sin éxito. También probé una tapa tantal de 22uF para el filtro de salida, esperando que la ESR más grande produzca una diferencia, pero no; el comportamiento del bucle no ha cambiado.

Cualquier comentario o consejo es apreciado, gracias!

    
pregunta okaresz

1 respuesta

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Wow, gracias @Bruce por recordarme el bucle de tierra. Volví a mirar el diseño del plano de tierra y no me gustó ... Supongo que después de despejar el plano de tierra debajo del nodo de conmutación, me olvidé de verificar los bucles importantes de baja impedancia alrededor de la PSU.

De hecho, las conexiones laterales de entrada y salida están muy alejadas unas de otras, y pueden estar cosidas con muy pocas vías también. Soldé un cable grueso entre las tapas de filtro de entrada GND y el ánodo de diodo D16:

Ysinmáscambios,lafuentedealimentaciónesestable.Voltajedesalida@alrededorde800mA:

Con una tapa de filtro de salida adicional de 100nF, los picos se pueden amortiguar un poco:

Lección bien aprendida, ¡mantenga los bucles ajustados cuando diseñe un regulador de conmutación !

    
respondido por el okaresz