Проверка работоспособности: входной и выходной фильтр для пары преобразователей постоянного тока в стек

В моем текущем проекте мне нужны напряжения +/- 30 В и +/- 15 В для аналогового управления. Ток на шинах 30 В довольно ограничен, ок. Максимум 70 мА на одной шине и <10 мА на другой. Рельсы 15 В будут видеть только <5 мА.

Я не смог найти преобразователь (по разумной цене) для прямого генерирования +/- 30 В, поэтому теперь я планирую сложить два преобразователя +/- 15 В постоянного тока в постоянный. Тем не менее, я читал, что стек преобразователей таким образом увеличит потребность во внешней фильтрации, поэтому я попытался выяснить, как это сделать.

Вот моя текущая схема:

введите описание изображения здесь

Преобразователи DC/DC - это TEL-3 0523 от Traco Power. Я выбрал их из-за их хорошего регулирования и постоянного ограничения тока, что помогает в моем приложении.

Диоды Шоттки на выходах должны защищать преобразователи от обратного напряжения, в случае, если бы тот или иной преобразователь включался бы быстрее.

Все конденсаторы серии Panasonic FR с низким ESR, в частности, EEUFR1H121L для 120 мкФ, EEUFR1V271L для 270 мкФ и EEUFR1C471 для 470 мкФ. Все ферритовые бусины сильноточные от Würth Elektronik ( это для выходов, это для входа). Моделирование LTSpice показывает, что выходной феррит вместе с конденсатором 120 мкФ образуют очень хорошо демпфированный LC-фильтр из-за их паразитных сопротивлений, с точкой -3 дБ на частоте ~ 6 кГц и почти -50 дБ на частоте переключения регулятора 300 кГц.

Синфазный шум (между входом и выходом из-за емкостной связи) будет проходить через заземление.

Подходит ли этот фильтр? Должен ли я добавлять керамические конденсаторы параллельно алюминиевым электролитическим колпачкам, или они должны быть достаточно быстрыми? Моделирование LTSpice предполагает, что добавление 10 нФ с последовательным сопротивлением 15 Ом улучшит отклик в диапазоне высоких мегагерц, но на этой частоте я больше не доверяю моделированию, потому что очень много паразитных эффектов становятся важными.

Наконец, не станет ли моя земляная пластина шуметь из-за высокочастотных обратных токов (в основном через C6 и между выходами и входами преобразователя), и могу ли я попытаться что-то с этим сделать?

Какой именно уровень шума вы можете допустить на шинах питания вашей аналоговой схемы?
Я не думаю, что узнаю, хорошо ли работает моя аналоговая схема без фильтрации источника питания, прежде чем я ее соберу, но для этого в значительной степени требуется изготовить печатную плату, и я хочу, по крайней мере, иметь посадочные места для компонентов фильтра. затем. Я знаю, что это означает, что вы не можете сказать мне, является ли он «достаточно хорошим», но я надеюсь узнать больше, допустил ли я какую-то реальную ошибку или пропустил что-то, что значительно улучшило бы фильтр без особых дополнительных усилий.
Освободите место для керамических конденсаторов емкостью 10 нФ // с электролитами.
Кстати, я использовал Traco без проблем. Может быть, мне следует формализовать ответ?

Ответы (1)

TEL -3 0523 имеет КПД 74% при 100 мА при полном выходе 30 В (+/-15 В). Иными словами, вполне вероятно, что эти 26% потерь мощности также будут присутствовать при очень легких нагрузках.

Таким образом, 26% от 3 ватт составляют 0,78 ватт, и поэтому при напряжении питания 5 вольт ток будет около 160 мА. 160 мА упадет примерно на 8 мВ на сопротивлении входной катушки индуктивности, так что с этой стороны все выглядит нормально, даже если две трассы используют общую катушку индуктивности.

Вы также можете заметить, что спецификация напряжения на нагрузке предназначена для нагрузок от 10% до 100%, и это важный ключ к тому, что вы не учли; Вам, вероятно, потребуется нагрузить выход каждого traco нагрузкой, эквивалентной 300 мВт, чтобы гарантировать, что выходное напряжение значительно не возрастет примерно на +/- 15 вольт.

Я уже сталкивался с этим раньше и проклинал себя. Эй, это не очень важно, но вы будете ругаться, если не оставите для этого места - поместите эту нагрузку прямо на выход - нет смысла идти после фильтра.

Относительно использования tracos, как показано. Был там и сделал это без проблем (о чем я знаю)! На самом деле мне нужно было 18 В для одной работы, и я соединил выход от 15 В и 3 В 3 (достаточно близко).

Я бы также освободил место для керамики 10 нФ на конденсаторах 120 мкФ. Ясно, что я не могу сказать, достаточно ли этого для вашего приложения, потому что вы действительно не знаете. Я несколько раз использовал линейные регуляторы напряжения на выходах tracos, потому что я тоже не знал и не хотел рисковать.

Удачи

Хороший улов с грузом. У меня есть операционный усилитель OPA453, питающийся от +/- 30 В, который потребляет типичный ток покоя 5,5 мА, поэтому дополнительный ток 5 мА должен помочь. С другой стороны, меня устраивает до +/- 40 вольт с этим усилителем, и мне неприятно просто сжигать эту мощность ...
Проверка работоспособности: входной и выходной фильтр для пары преобразователей постоянного тока в стек
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v