DCG, Stabilität der Ausgangsspannung

[omlex]

Hi,

ich habe mein neues 12-Bit DCG ohne DCP aufgebaut. Dabei habe ich die neuesten Erkenntnisse bezüglich des Bugfix berücksichtigt.

Auf den ersten Blick funktioniert alle einwandfrei. Allerdings habe ich mir jetzt mal den AC Anteil auf der Ausgangsspannung angesehen und war schokiert. Siehe das angehängte Bild.

Hardware:
12 Bit DCG mit neuestem Bugfix an Meanwell SNT S-40-24

Q12 über 20cm lange Leitungen angeschlossen.
C30 ist ein 330nF MKT, nicht ein Kerko wie im Bestückungsplan.
R30 ist 470 Ohm

Einstellungen:
DCG: 5V, 400mA, Last = 180 Ohm
Oszilloskop: T/div. = 5uS, V/div. = 20 mV

Man sieht also dass die Spannungsregelung Überschwinger von bis zu 100 mVpp, also immerhin 2% der Sollspannung, produziert.
(die 80kHz Frequenz der Spannungsspitzen kommt wohl von der Schaltfrequenz des SNT.) Das beobachtete Verhalten ist weitgehend unabhängig vom Lastwiderstand. Durch kürzere Strippen lässt sich die Amplitude halbieren, aber die Kurvenform bleibt gleich.
Beim Aufbau war ich sehr sorgfältig und habe inzwischen alles doppelt geprüft, zumindest optisch ist alles ok. Die Opamps scheinen zumindest zu funktionieren.

Meine Fragen:
1) Ist das Überschwingen normal?
2) Wenn nein (was ich hoffe), was könnte die Ursache sein?
3) Wie bekomme ich das weg?

Danke im Voraus!

Gruß

[ompf]

Guck Dir mal die Eingangsspannung an, also das, was das Schaltnetzteil liefert. Wenn da die Spikes auch schon drin sind, solltes Du hier erstmal filtern.

Um 80kHz-Spikes auszuregeln ist ein Linearregler doch etwas zu langsam. Die Reaktionszeit liegt eher im ms-Bereich.


Gruß
Patrick





BTW: das Oszilloskop genau da anklemmen, wo Du die Spannung auch sehen willst. Also z.B. am Eingang der DCP-Platine. Und der Masseanschluß darf maximal 3cm vom Ansetzpunkt entfernt sein!

Schau Dir mal die Spikes am Ausgang des DCP, am Lastwiderstand, und mit Massekabel am Ausgang und Tastkopf am Lastwiderstand an. Wer mißt, mißt Mist

[omlex]

Hi,

danke für den Tip. Die Spannung am SNT mit 180 Ohm Last sieht im Prinzip genau so aus nur etws weniger Oszillation.

Ich hatte aber noch eine Eingebung und mir das Schematic vom SNT angeschaut. Siehe da, es ist ein Kondensator zwischen V- und Erde (liegt am Gehäuse an und das habe ich vorbildlicherweise auch tatsächlich geerdet). Daher ist der Ausgang des SNT nicht (AC) Potentialfrei bzgl. Erde. Bei meiner ersten Messung mit dem Oszi habe ich Masse mit Out- verbunden, und an OUT+ gemessen. Damit habe ich im Prinzip einen AC Kurzschluss zwischen In- und Out- verursacht, und wie du sagst, ziemlichen Mist gemessen.

Eine neue Messung habe ich gerade folgendermaßen durchgeführt:

Oszi-Masse an In-, Kanal 1 an Out+, Kanal 2 an Out- und Differenzmessung. Das Bild sieht schon um einiges besser aus, hier sehe ich einen 500kHz Sinus mit 10mVpp. Leider sind immer noch Peaks mit ~35mVpp in dieser Frequenz zu sehen.

Nun würde ich gerne wirkliche Potentialfreiheit herstellen und den Erdungskondensator im SNT entfernen. Spricht da eigentlich etwas dagegen?

Gruß

[ompf]

Nun würde ich gerne wirkliche Potentialfreiheit herstellen und den Erdungskondensator im SNT entfernen. Spricht da eigentlich etwas dagegen?

Am besten mal ausprobieren.

Eine HF-Ableitungwürde ich schon vorsehen, z.B. durch 1nF vom Ausgang nach Masse. Die kann auch symmetrisch erfolgen, d.h. je einen Kondensator für SNT+ und SNT-. Die Kondensatoren sollten >100V aushalten, damit der Potentialfreiheit des DCG auch weiterhin keine Grenzen gesetzt sind. Die dicken Kleckse aus einem alten PC-Netzteil eignen sich gut.


Was auch noch möglich wäre: einen RC-Filter in die Zuleitung setzen. D.h. ein paar Ohm in Reihe mit SNT+ und einen Kondensator zwischen SNT+ und SNT-. 1 Ohm und 100µF sollte schon reichen. Bei höheren Strömen ist ein LC-Filter mit einer Drossel günstiger. Der Schuß kann aber auch nach hinten losgehen, wenn irgendwas in Resonanz gerät. Hier ist in jedem Fall Experimentieren angesagt.

Widerstand wie Drossel müssen den Maximalstrom aushalten. Bei einer Drossel zählt der Sättigungsstrom aus dem Datenblatt, nicht die Drahtdicke! Wenn der Sättigungsstrom überschritten wird, verliert die Spule ihre Induktivität und wirkt nur noch als Drahtwiderstand.


Gruß
Patrick

[omlex]

Ich denke ich habe im Wesentlichen ein Messungsproblem, da mit dem Ableitungskondensator im SNT und dem Masseanschluss meines Oszis zusammen mit den Strippen ein schöner Schwingkreis entsteht.

[omlex]

Hi,

jetzt habe ich die Messung ohne Erdung des SNT gemacht. Man siht jetzt sehr deutlich Spikes mit 80KHz und 40mVpp, wie im ersten Bild, die nach ca. 5us im Grundrauschen vom 10mVpp untergehen. Da dieses Bild auch am Eingang vom SNT zu messen ist, denke ich, dass es einfach der Ripple des SNT ist, der auf den Ausgang durchschlägt.

Werde wohl mal demnächst einen LC Filter bauen. Ich würde den gerne auf 1A Ausgansstrom auslegen. Oben wurden schon Tips zur Dimensionierung eines RC-Glieds gegeben, hat jemand einen Vorschlag womit ich beim LC-Glied anfangen kann?

Gruß