การเหนี่ยวนำเชิงลบและความไม่แน่นอนของตัวแปลง DC / DC แบบต่อเรียง

ฉันกำลังพยายามดีบั๊กตัวแปลง DC / DC แบบคู่ที่ตกลงมาและวิ่งเข้าไปในกำแพงอิฐ FAE ในพื้นที่กล่าวว่าอาจเป็นเรื่องเกี่ยวกับ "Negative Input Inductance" บนตัวแปลงที่สองทำให้เกิดความเสถียรของตัวแปลงที่หนึ่ง (แต่ FAE ไม่ได้อยู่ที่ "ช่วย" เพิ่มเติม) ปัญหาคือฉันไม่พบบันทึกย่อของแอพเอกสารหนังสือ ฯลฯ ในปัญหานี้

คำถามของฉันคือ: คุณรู้จักวรรณกรรมในประเด็นดังกล่าวหรือไม่? หรือยังดีกว่ามีแนวคิดบางอย่างที่จะลองหรือดู

นี่คือการตั้งค่าของฉัน ...

Converter 1: + 4v ถึง + 12v @ 1 แอมป์ตัวแปลงบูสท์ ความถี่สวิตชิ่งประมาณ 350 KHz ตัวแปลง 2: นี่คือแอมป์เสียง Class-D ขนาด 10 วัตต์ (ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นตัวแปลงเจ้าสลับ) ความถี่สวิตชิ่งประมาณ 310 KHz

และปัญหา ...

ตัวแปลง 1 ทำงานได้ดีกับโหลดตัวต้านทานแทนตัวแปลง 2 มันสามารถใช้งานได้แม้ว่าตัวต้านทานจะถูกสลับเข้า / ออกที่ความถี่เสียง

Converter 2 ทำงานได้ดีเมื่อใช้พลังงานจากแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะ

เมื่อ Converter 1 กำลังป้อน Converter 2 C1 จะปิดตัวลงเนื่องจากกระแสเกินผ่าน MOSFET มันปิดตัวลงง่ายขึ้นหากความถี่เสียงต่ำ เหนือคลื่นไซน์ 1 KHz ดูเหมือนว่าจะทำงานได้ดี เมื่อปิดเครื่องเอาต์พุตกำลังเพียงประมาณ 50% ของสิ่งที่ตัวแปลงสามารถแยกกันได้

ไอเดีย? ตัวชี้?

อัปเดต: ฉันพบปัญหา

มีแมลงสองตัว ...

1. โดยพื้นฐานแลงถูกต้อง ฉันคิดผิด ตัวแปลงแรกควรจะสามารถจ่ายกระแสได้สองเท่า แทนที่จะเป็น + 12v ที่ 1A เราต้องการ 2 แอมป์

2. ตัวแปลง 1 เป็นตัวแปลงโหมดปัจจุบัน - หมายถึงมีตัวต้านทานแบบรับรู้กระแสระหว่าง MOSFET และ GND ปรากฏว่าร่องรอย PCB และจุดแวะสำหรับเส้นทางสัญญาณนี้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับงาน ฉันลองตัวต้านทานหลายตัวในช่วง 4 ถึง 24 มิลลิโอห์ม แต่สงสัยว่าร่องรอย / จุดแวะเพิ่มอีก 5 หรือ 10 mOhm ผลลัพธ์ที่ได้คือว่าเรากระแสเกินเร็วกว่าที่เราต้องการ

ในกระบวนการดีบักฉันแยกตัวแปลง 1 จากส่วนที่เหลือของวงจรและ tweaked มันเพื่อให้ 2 แอมป์ทึบในโหลดตัวต้านทาน เมื่อมันแข็งฉันก็เชื่อมต่อมันกลับไปที่แอมป์เสียงและมันก็ทำงานได้ดีภายใต้การโหลดและความถี่เสียงที่คาดหวัง

เห็นได้ชัดว่ามันไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับการเหนี่ยวนำเชิงลบหรืออะไรก็ตาม

สำหรับการเป็นคนส่วนใหญ่ที่เป็นดิจิตัลฉันแน่ใจว่าฉันจะเก่งเรื่องอนาล็อกมากขึ้น! :)

จากตัวเลขของคุณดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้นทันทีเมื่อสัญญาณเสียงอยู่ที่จุดสูงสุดของรูปคลื่นมากเกินไปสำหรับตัวแปลง 1 ซึ่งจะอธิบายว่าทำไมมันจึงทำงานที่ความถี่สูงกว่าเนื่องจากตัวแปลง 1 จะเห็นค่าเฉลี่ยมากกว่ายอดสูงสุดทันที วาดปัจจุบัน.

คุณบอกว่าตัวแปลง 1 ใส่ 12V ที่ 1A ซึ่งก็คือ 12W ในการดับพลังเสียง 10W RMS จะหมายถึงจุดสูงสุดของรูปคลื่นเสียงจะวาดสองครั้งในทันที สิ่งนี้จะโอเวอร์โหลดคอนเวอร์เตอร์ 1 เกือบ 2 เท่าตามคำอธิบายของคุณ ที่เอาต์พุตเสียง 1kHz การโอเวอร์โหลดจะเกิดขึ้นครั้งละประมาณ 250µs เท่านั้น เนื่องจากการวาดโดยเฉลี่ยเป็นปกติตัวแปลง 1 จึงไม่ผิด

นี่เป็นเพียงการคาดเดา แต่มันสอดคล้องกับข้อมูลที่คุณให้

ฉันคิดว่า FAE ของคุณสับสน

แอมพลิฟายเออร์เป็นโหลดกำลังไฟฟ้าคงที่สำหรับเวที DC-DC แรก หากแรงดันเอาต์พุตขั้นตอนแรกลดลงแอมป์จะดึงกระแสมากขึ้นเพื่อรักษากำลังขับเดียวกัน ดังนั้นแอมพลิฟายเออร์จึงแสดงคุณสมบัติอิมพีแดนซ์เชิงลบไม่ใช่ 'การเหนี่ยวนำ' (หมายถึงอะไรก็ตาม)

โหลดอิมพิแดนซ์เชิงลบจะมีผลกระทบต่อความเสถียร หากขนาดของอิมพิแดนซ์เชิงลบยกเลิกเครือข่าย LC ตัวกรองเอาท์พุทของแหล่งจ่ายไฟทำให้แหล่งจ่ายไฟสามารถแกว่งไปมาได้

Venable Industriesมีเอกสารเกี่ยวกับหัวข้อเรื่องความเสถียร (H. Dean Venable = กูรูระบบควบคุม) - ดูที่ TP-12 (ต้องลงทะเบียนฟรี)

หากคุณไม่เห็นสัญญาณของความไม่แน่นอนในระยะ DC / DC (พัลส์ที่ผิดปกติ, ระลอกคลื่นไซน์) การปิดเครื่องก่อนกำหนดนั้นไม่ได้เกิดจากการโต้ตอบแบบวนซ้ำ

หากคุณยังคงมองหาวรรณกรรมบางอย่างเกี่ยวกับตัวต้านทานลบ (ไม่ใช่ตัวเหนี่ยวนำ) ของตัวแปลง DC-DC นี่คือลิงค์ที่ดี:

• ความต้านทานอินพุตเชิงลบของสวิตชิ่งเรกูเลเตอร์
• ความต้านทานอินพุตเชิงลบและกระแสอินพุต RMS
• ความต้านทานแหล่งอินพุตและผลกระทบต่อประสิทธิภาพและลักษณะของตัวแปลง DC-DC