Негативна індуктивність та нестабільність каскадного постійного та постійного струму

Я намагаюся налагодити пару каскадних перетворювачів постійного та постійного струму і наткнувся на цегляну стіну. Місцевий FAE заявив, що це, мабуть, пов'язане з "негативною вхідною індуктивністю" на другому перетворювачі, що псує стабільність першого перетворювача (але FAE не навколо "більше" допомогти). Проблема полягає в тому, що я не можу знайти жодних приміток, паперів, книг тощо з цього питання.

Моє запитання: чи знаєте ви будь-яку літературу з таких питань? Або ще краще, кілька ідей щодо речей, які варто спробувати або подивитися?

Ось моя настройка ...

Перетворювач 1: + 4 В до + 12 В @ 1 підсилювальний перетворювач посилення. Частота комутації становить близько 350 КГц. Конвертор 2: Це насправді 10-ватт аудіо підсилювач класу D (який в основному є перетворювачем долара перетворювача). Частота комутації становить близько 310 КГц.

І проблема ...

Перетворювач 1 прекрасно працює з резистивним навантаженням замість перетворювача 2. Він працює навіть, якщо резистор вмикається / вимикається на звукових частотах.

Перетворювач 2 працює чудово, коли живиться від живлення на стільниці.

Коли перетворювач 1 подає перетворювач 2, С1 вимкнеться через надмірний струм через MOSFET. Вона вимикається легше, якщо частота звуку нижча. Начебто синусоїда 1 КГц, здається, працює добре. Коли вона вимикається, вихідна потужність становить лише приблизно 50% від того, що перетворювачі здатні робити окремо.

Ідеї? Покажчики?

Оновлення: я знайшов проблему.

Було два помилки ...

1. В основному, Олін був правильний. Я зробив прорахунок. Перший перетворювач повинен був в змозі подати вдвічі більше струму, який він забезпечував. Замість + 12В на 1А нам знадобилися 2 ампера.

2. Перетворювач 1 - це перетворювач поточного режиму - це означає, що він має поточний резистор почуття між MOSFET і GND. Здається, що сліди та вії на друкованій платі для цього сигнального шляху не вирішили завдання. Я спробував кілька резисторів в діапазоні від 4 до 24 мілі ом, але підозрюю, що сліди / віаси додають ще 5 або 10 мОм. Кінцевим результатом є те, що ми перенапружилися раніше, ніж ми хотіли.

У процесі налагодження я виділив перетворювач 1 від решти ланцюга і налаштував його, щоб забезпечити суцільний 2 ампер на навантаження резистора. Після того, як він став твердим, я підключив його назад до аудіопідсилювача, і він працював нормально при всіх очікуваних навантаженнях і звукових частотах.

Тож, мабуть, це не мало нічого спільного з негативною індуктивністю чи будь-яким іншим.

Будучи здебільшого цифровим хлопцем, я впевнений, що в аналогових речах стає набагато краще! :)

З ваших чисел здається, що миттєвий розрив, коли вихідний звук знаходиться на максимальному піку форми хвилі, занадто багато для перетворювача 1. Це пояснило б, чому він працює на більш високих частотах, оскільки перетворювач 1 тоді бачить більше середнього, а не пікового миттєвого. поточний нічия

Ви кажете, що перетворювач 1 виводить 12 В на 1А, що становить 12 Вт. Вимкнути звукову потужність 10 Вт RMS означало б, що вершини аудіосигналів намалюються вдвічі більше, ніж миттєво. Це призведе до перевантаження перетворювача 1 майже в 2 рази відповідно до вашого опису. При аудіовиході 1 кГц перевантаження відбувається лише близько 250 мкс одночасно. Оскільки середній тираж нормальний, перетворювач 1 не виходить з ладу.

Це, звичайно, лише здогадка, але вона узгоджується з наданою вами інформацією.

Я думаю, що ваш FAE заплутався.

Підсилювач - це навантаження постійної потужності до першого ступеня постійного струму. Якщо вихідна напруга першого ступеня знизиться, підсилювач буде підводити більше струму для підтримки тієї ж вихідної потужності. Таким чином, підсилювач має негативну характеристику опору, а не негативну "індуктивність" (що б це не означало).

Навантаження з негативним опором впливає на стабільність. Якщо величина негативного опору скасує мережу демпфування вихідного фільтра LC джерела живлення, джерело живлення може коливатися.

Venable Industries має серію робіт на тему стабільності (H. Dean Venable = гуру системи управління) - перевірити TP-12 (необхідна безкоштовна реєстрація).

Якщо ви не бачите ознак нестабільності на стадії DC / DC (нестабільні імпульси, синусоїдальна пульсація), то передчасне відключення не пов’язане з циклічними взаємодіями.

Якщо ви все ще шукаєте літературу про негативний опір (не індуктивність) перетворювача постійного струму, ось кілька хороших посилань:

• Негативний вхідний опір регуляторів комутації
• Негативний вхідний опір та вхідні струми RMS
• Опір джерела введення та його вплив на продуктивність та характеристики перетворювача постійного струму