MIC2288 niet stabiel

Voor een applicatie heb ik een 3.5/4.2v naar 5v boost converter nodig. Mijn oog viel op de MIC2288, heb dit datasheet example gebruikt.

De uitgang zou ~5mV moeten fluctueren (van 0...30mA is de uitgang niet stabiel volgens de datasheet, maar daar valt mee te leven.)

Helaas is de uitgangsspanning nogal erg afhankelijk van de stroom, bij 5mA is dat 5.55v, bij 100mA is dat 4.95v (wel heel erg groot verschil)
Heeft iemand ervaring met de MIC2288 of kan een stabiele boost converter aanbevelen? (paar honderd mA is genoeg)

Heb met testen even standaard waardes genomen voor R1/R2 (5k6 en 1k8) wat de iets hogere spanning verklaart (5.55v i.p.v. 5.00v)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Gezien de specificaties veel beter zijn is er vermoedelijk is iets anders aan de hand.
De componenten zijn die uit de tabel? De ingangsspanning blijft op peil? Hoe is het opgebouwd?

Componenten zijn vergelijkbaar. Spoel (L1) is een 500mA type, Schottky (D3) is een ZHCS1000, condensatoren (C10/11) X5R...
Ingangsspanning kan uiteraard licht fluctueren (Li-Ion voeding), maar dat zou niet zo'n enorm verschil mogen geven.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik heb gemerkt dat een spoeltje een groot verschil kan maken.

Shottky snel genoeg?

Wat is het exacte typenummer van het spoeltje? Dat is het meest kritische component. De opstelling en routing is ook verre van ideaal, je had ruimte genoeg om het netter te maken met kleinere lusoppervlakken, kijk eens hoe ver die uitgangscondensator van het IC weg zit. Het ground spoortje aan het IC is onverklaarbaar veel dunner dan de rest, en die heeft één hele via.

Niet bepaald verbazend dat het niet lekker werkt, al verwacht ik dat je spoeltje wellicht ook niet geschikt is voor deze toepassing.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Ik heb dezelfde ervaring als tuxi. De ene spoel is de andere niet. Ondanks dat ze de dezelfde waarde hebben en geschikt zijn voor gelijke stromen en toepassingen.

Ik heb het idee dat er goedkope spoelen zijn waarvan het kernmateriaal niet helemaal voldoet aan de gestelde eisen. Ze doen het dan wel maar worden gloeiend heet ofzo. Of ze geven een grotere rimpel. Ik heb wel eens op zo'n ali boost converter de spoel verwisseld door een ander gelijkwaardig type die ik uit een professionele voeding gesloopt had. Dat gaf best wel een verschil in de performance van dat ali dingetje. Het werd minder heet en de rimpel was ook beter.

Dat ali spul is natuurlijk zo goedkoop dat er ook de aller goedkoopste componenten op zitten. En dan kun je dit soort van dingen verwachten.

@Arco, het kan zijn dat je het net ongunstig getroffen hebt met jouw spoeltje. je kunt een ander modelletje van een ander merk proberen.

Mijn metingen doe ik vaak met wat oudere apparatuur hetgeen soms voordelen kan hebben.

Dit is een scoopbeeld van een vijf Mhz blok. Het het getal midden boven is de frequentie. In deze scoop heb ik ook een frequentie teller. Het uitslingeren in de hoeken komt door een verkeerde afsluiting (ff snel weet je wel.) van de kabel impedanties.

Hoeben

Golden Member

De opbouw is wel erg lang.

Denk eraan dat X5R een flinke DC-bias heeft. Van je 4.7 en 22 uF blijven maar geschat 1 a 2 u en 5 tot maximaal 10 u over. Application notes zijn niet heilig, ze zijn slechts een begin.

Verder zoals anderen schrijven de spoel, die heeft zeker veel invloed.

Het ground spoortje aan het IC is onverklaarbaar veel dunner dan de rest, en die heeft één hele via.

Het groundspoortje zit aan de middenpin van het IC, daar is geen plaats voor dikke sporen. (is trouwens nog geen 3mm lang)
Daar de regelaar maar iets van 60-80mA hoeft te leveren lijkt 1 via me wel genoeg. (daar kan ruim 2A door)
Ground spoortje gaat trouwens direct naar de Gnd plane (4 layer print)

Spoeltje nagekeken: is toch de door de datasheet aanbevolen LQH32CN4R7M33L. (moet wel naar een andere uitkijken want deze is obsolete)
Onnodige lussen zie ik niet zo snel. De uitgangscap zit nu op 12mm afstand, zou iets dichter bij kunnen. (maar de Schottky moet ertussen blijven zitten)

Bouwwijze is gebonden aan de 'real-estate' (er is alleen een langwerpige sprintstrook beschikbaar)
Alles zit op een strookje van 20 x 6mm

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Heb je je lapvoeding niet begrenst op 200ma oid.

Vervang C1 is door een tantaal of soldeer er nog 2 van die ctjes bijop.
Soms is de voeding van je voeding te zacht en krijg je hele onverklaarbare dingen.

Denk hierbij aan multimeter, lapkabel, connectoren

[Bericht gewijzigd door tuxie op 24 juli 2021 13:18:12 (11%)]

EricP

mét CE

Het lijkt op de foto natuurlijk erger dan het is, maar... ik heb altijd geleerd de L, C en D zo dicht mogelijk bij het IC te zetten omdat daar relatief grote stromen (kunnen) lopen.
Het 'meetnetwerkje' moet daar dan maar ff wat omheen, oppassen met 'koppelingen'.

Nou ben ik op dezelfde manier wel eens vreselijk nat gegaan met een mc34063. Je zou zeggen... zo oud als de weg naar Rome, lage frequenties, totaal niet kritisch. Toch ging het ding het bos in toen de track van de feedback pin onder de 'secundaire' elco door liep.

Maar goed, de meest voor de hand liggende 'ellende' is hier al opgelepeld. Het zal wel een van die, al dan niet versterkt door een 2de zijn.

Geeft de datasheet geen 'voorbeeld layout'? Op het moment dat ik lui ben (en het kan), maak ik die ook wel gewoon na zonder er verder over na te denken. Nog nooit spijt van gehad.

fatbeard

Honourable Member

Je sense-netwerk is nu aangesloten op het pulsstroomvoerende deel van de schakeling (tussen D1 en C2). Ook de retourstroom van C2 loopt nu door dat deel van het GNDplane, wat de onderkant van R2 berooft van een stabiele referentie.
Onderschat de stroom die door de GNDpin van het IC loopt niet, daar loopt ook de 'laadstroom' van L1. Qua layout begin ik altijd met de switch node en GND omdat daar de grootste stromen lopen, gevolgd door de uitgangsnode (voor een step-up) of de ingangsnode (voor een step-down).
En ik leg altijd een extra GNDplane onder de stroomvoerende kring (hier C1-IC1-D1-C2), dat blijkt enorm te helpen met de EMC...

Her-arrangeren van de layout zodat de sense-weerstand electrisch gezien achter C2 zit kan al veel verschil maken.
Enneuh... die sense-leiding loopt toch wel aan de andere kant van dat GNDplane?

SpiCAT van AVX leert dat er van de 22µF nog iets van 13.5 overblijft bij 5V:

Niet slecht voor zo'n kleine cap, maar toch. C1 doet het beter: die heeft bij 4.2V nog een slordige 3.3µF 'over'.
De SFR van deze condensator wordt door AVX opgegeven als 1.1MHz, wat hem ongeschikt maakt voor deze toepassing: de MIC2288 schakelt op 1.2MHz. De relatief lange banen ernaartoe zorgen ervoor dat die SFR nòg lager wordt, zodat je voor de 1.2MHz niet meer met een condensator te maken hebt maar met een spoel...

Verder zou ik een andere diode nemen: SOT23 behuizingen zijn niet echt geschikt voor de stroom die hier loopt.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Enneuh... die sense-leiding loopt toch wel aan de andere kant van dat GNDplane?

Ja...

De ZHCS1000 zie je vaker in boost converters, hij kan bijna het dubbele van de originele hebben.
't Is wel jammer dat ze die datasheets niet zo nu en dan herzien. Bijna alle onderdelen in de 'example' schakelingen zijn obsolete...
Ik neem aan dat ze die AVX'en toch wel getest hebben in de schakelingen...

Ik ben nooit zo'n voorstander van onnodige boost converters, maar men wilde perse een 5v display op een 3.3v microcontroller aansluiten...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
fatbeard

Honourable Member

Tsja, stand der techniek enzo...
Bij switchers moet je altijd de coponenten datasheets met een luizemkammetje napluizen op zaken als SRF, DCR, frequentiekarakteristiek, DC-bias en ESR.
Met name spoelen kunnen je behoorlijk verrassen...

Mijn go-to producent voor spoelen is Wurth, met Coilcraft als goede tweede; ik zoek ze wel per stuk uit en voer testen uit.
Condensatoren zoek ik ook per stuk uit bij AVX, Kemet, MuRata of Samsung. Een hoop werk, maar het loont (zeker als je EMC-keuringen moet halen) wel de moeite.
En dan nog gaat het soms fout...

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.

Hoi Arco,

Onlangs kwam ik een uitgebreide tutorial over geschakelde voedingen tegen.
Ik vond deze erg leerzaam, wellicht dat je er ook iets aan hebt. Het omvat meerdere tutorials, ook over fine tuning, PCB layout en EMC verschijningen.

www.powerelectronicsnews.com/power-supply-design-tutorial/

Op 24 juli 2021 10:22:00 schreef Arco:

De uitgang zou ~5mV moeten fluctueren (van 0...30mA is de uitgang niet stabiel volgens de datasheet, maar daar valt mee te leven.)

Helaas is de uitgangsspanning nogal erg afhankelijk van de stroom, bij 5mA is dat 5.55v, bij 100mA is dat 4.95v (wel heel erg groot verschil)

Wat dat datasheet probeert te zeggen is dat bij 0-30mA je niet kan vertrouwen op dat de boel goed gereguleerd wordt.

Dus de vraag is: wat doet ie bij 30mA. Waarschijnlijk dus 4.95 - 5.05. Precies zoals het hoort.

Wil je hem onder de 30mA ook gebruiken zal de fabrikant aanraden om een weerstand van U/I = 5V/30mA = ... Ohm. te monteren. Of je moet een crowbar maken die bijvoorbeeld bij 5.25 stroom begint te trekken.

Bij een boost converter zou ie een hele puls kunnen overslaan als de uitgangsspanning te hoog wordt, maar een minimale puls resulteert in een omhoog gaande uitgangspanning als ie "altijd" een puls doet. Waarom dit ding kennelijk altijd een puls moet doen weet ik niet. Mogelijk is ie gewoon geoptimaliseerd voor "er is altijd een belasting > 30mA".

[Bericht gewijzigd door rew op 26 juli 2021 13:56:17 (18%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/