Que font la résistance et le condensateur «optionnels» dans ce circuit?

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Je suis en train de concevoir un circuit qui comprend un convertisseur boost avec quelques mystérieux composants "optionnels" et j'essaie de décider de les inclure ou non. Quelqu'un sait-il ce qu'il fait? Au début, je pensais qu'ils pourraient être un filtre, mais maintenant je ne suis pas sûr. Voici la fiche technique de la puce de convertisseur élévateur FitiPower FP6717.

Circuit typique

dc-dc-converter boost Steve Marwin
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RC snubber. La fiche technique ne vous donne-t-elle vraiment aucune indication sur les valeurs et les utilisations?
winny
1
Merci! Je vais faire des recherches et voir si ma conception en a besoin. Non, la fiche technique est assez nue.
Steve Marwin
J'ai vu des fiches techniques pires. À moins que vous n'en fassiez des millions, vous disposez de nombreuses options d'autres fournisseurs avec de meilleurs guides d'application et une meilleure assistance.
winny

Réponses:

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La broche à laquelle ce circuit RC se connecte est la broche LX et cette broche est connectée aux interrupteurs de puissance (un NMOS et un PMOS) de ce convertisseur, voir le schéma fonctionnel, figure 3 dans la fiche technique.

Pour garder la conversion DCDC efficace, ces commutateurs s'allument / s'éteignent assez rapidement. Cela fait monter et descendre la tension sur la broche LX à grande vitesse. Ces pentes abruptes provoquent des émissions EMI (interférences électromagnétiques). Le circuit émettra donc des signaux RF.

C'est normal et normal et cela ne doit pas être un problème selon votre application. Si c'est un problème, une solution possible est de rendre ces pentes abruptes un peu plus lentes, c'est ce que fait ce réseau d'amortissement RC. Cela peut coûter une certaine efficacité énergétique, c'est pourquoi le circuit est facultatif.

Une autre solution pourrait être de placer ce convertisseur DCDC dans une cage blindée (cage de Faraday), cela peut être un petit capot métallique sur le PCB. Ceci est utilisé dans presque tous les smartphones car les convertisseurs DCDC ne devraient pas perturber la réception du téléphone.

Bimpelrekkie
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1
Le seul but d'un circuit d'amortissement est-il d'atténuer les interférences électromagnétiques? Je lis qu'ils protègent également l'élément de commutation des pointes de tension.
Steve Marwin
1
Vous avez raison, c'est en effet également vrai. Mais comme vous avez mentionné que le circuit est "facultatif", les transistors de commutation devraient pouvoir gérer les pointes sans que le réseau d'amortissement soit présent. Dans les convertisseurs DCDC basse tension comme celui discuté ici, les pointes de tension ne devraient pas être un problème. La plupart des conceptions basse tension comme celle-ci n'ont pas de réseau d'amortissement, ce n'est tout simplement pas nécessaire. Sur les convertisseurs DCDC (flyback) haute tension, un réseau d'amortissement peut être obligatoire car sans lui le transistor de commutation pourrait être endommagé.
Bimpelrekkie
@Bimpelrekkie Pas seulement des convertisseurs flyback, sûrement?
Foyer
@Hearth En effet, non seulement les convertisseurs flyback. Mais j'ai vu des réseaux d'amortissement utilisés dans les convertisseurs flyback, donc je les ai mentionnés comme exemple. Un réseau d'amortissement peut être utilisé partout où il est approprié et nécessaire. Autre exemple: gradateurs basés sur TRIAC.
Bimpelrekkie
4

Dans cette application particulière, l'utilisation d'un amortisseur RC sur le nœud SW sert à éviter une surpression électrique (EOS) de la broche LX / nœud SW.

Le régulateur de commutation boost FP6717 utilise un redresseur synchrone pour atteindre une efficacité de conversion DC-DC élevée. Une mise en garde d'un redresseur synchrone (FET passe logique) est généralement un temps d'activation du redresseur encore plus lent par rapport à une diode de redresseur à grande vitesse.

Notez la spécification de tension maximale absolue suivante pour la broche LX du FP6717 dans la fiche technique :
entrez la description de l'image ici

Maintenant, notez la portée suivante du FP6717 fonctionnant dans un circuit de démonstration de 5 V:

entrez la description de l'image ici

Notez que, pendant une brève période, le nœud SW (LX Pin) s'élève à moins de 200 mV de la tension maximale absolue du convertisseur.

Étant donné que le redresseur synchrone côté haut doit inclure un temps mort-mort fini afin d'éviter de surcharger par inadvertance les condensateurs de filtre de sortie avec le commutateur NMOS côté bas. Pendant une brève période, l'inductance est autorisée à rebondir sur le nœud de commutateur sans serrage (ou à serrage marginal via la diode du corps du convertisseur), ce qui entraîne un EOS du circuit intégré du convertisseur.

Le regretté Jim Williams a rédigé une belle note d'application sur un sujet très similaire qui s'applique également ici: Les échecs induits par le temps d'activation des diodes dans les régulateurs de commutation

Le snubber RC aide également à la compatibilité électromagnétique, comme d'autres l'ont souligné, mais je pense qu'EOS est la motivation n ° 1 dans cette application.

sstobbe
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3

J'ai déjà travaillé avec de grandes alimentations à thyristors. Une autre raison pour laquelle le circuit d'amortissement limite le taux de variation de tension est que certains composants sont sensibles à un dV / dt élevé. Non pas que ce soit la raison de cette application particulière. Comme d'autres l'ont dit, c'est plus pour EMI et pour se protéger contre les pointes transitoires.

James
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réVrét
Ouais. Je viens de m'en rendre compte. Il s'agit, comme vous l'avez dit, de dV / dt. Bien que cela me rappelle l'importance de minimiser toute inductance parasite, car le changement rapide de courant provoquera des pointes de tension plus élevées qui doivent être snobées / absorbées / dissipées.
James
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Principalement pour EMC. Testez le circuit à -25 degrés Celsius et mesurez la CEM. Comparez cette mesure avec la mesure CEM à 25 degrés Celsius (température ambiante). Vous verrez une différence incroyable.

Nous avons eu le cas la semaine dernière où nous avons dû réduire la CEM de -91 dBm à -98 dBm pour un client britannique. Nous avons réussi en augmentant l'ESR des bouchons et des bobines. Certes, l'efficacité du circuit est en baisse, mais nous réussissons tous les tests de conformité.

Mais mesurez cela. Mesurer c'est savoir !!!

user8463120
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