Entschuldigung für den langen Beitrag, aber ich habe versucht, dies in meinem Kopf herauszufinden.
Die Schaltung, an der ich arbeite, basiert auf der Dummy-Last von EEVBlog . Die Schaltung arbeitet mit einem Operationsverstärker, um die Spannung an einem Strom-Shunt-Widerstand einzustellen und den Rest der Spannung über einen Mosfet zu brennen.
Die Spannung wird am Operationsverstärker durch Filtern eines PWM-Signals von einem Atmega328P eingestellt. Dies ist meine erste gemischte Analog-Digital-Karte, daher schien es zunächst ein nützliches Design zu sein. nicht allzu überraschend, dass ich Probleme damit habe. Kurz gesagt, ich habe viel Rauschen in den angeschlossenen Leitungen / in der Nähe des Operationsverstärkers.
Screenshots der relevanten Schaltplan- und Leiterplattenlayoutbereiche befinden sich in diesem Bildlink . (Ich habe nicht genug Ruf, um sie alle hier zu posten.) Als ich es auf ein Steckbrett baute, sahen alle Signale gut aus. Die Oszilloskop-Screenshots der Breadboard-Nachfilterspannung (netto N $ 2) und der Rückkopplungsspannung (netto N $ 1) zeigen mittlere Spannungen innerhalb von 3 mV voneinander, sodass alles in Ordnung zu sein schien.
Rauschende Rückkopplungsspannung (netto N $ 1) an der Platine bei vorhandener Last: -
Beim Zusammenbau und Testen der Leiterplatte weisen die Nachfilter- und Rückkopplungsspannungen ein extremes Rauschen auf (siehe die Rückkopplungsplatine mit Lastbild). Das Rauschen nimmt zu, wenn auch die Nachfilterspannung ansteigt. Wenn die Lastspannung entfernt wird (aber immer noch mit der eingestellten Nachfilterspannung), verschwindet das Rauschen. Siehe das Bild ohne Last nach der Filterplatine.
Mein erster Gedanke war, dass das PWM-Signal (Netto-ISET) das Problem verursachte, also schaltete ich die PWM aus und legte eine konstante Spannung an den Eingang des Operationsverstärkers an (Netto-N $ 2). Dies führte immer noch zu den gleichen Geräuschproblemen. Ich überprüfte dann die Lastspannung auf der Platine und stellte fest, dass sie ebenfalls laut war. Als ich die Lastspannung auf einem Steckbrett mit einem Leistungswiderstand getestet habe, ist es mit einer Vpp von nur ~ 30 mV nicht laut (es ist eine echte Apple iPhone Wandwarze). Denken Sie auch daran, dass es keine Probleme mit der Breadboard-Implementierung gab, sodass die Ladequelle nicht die Ursache der Probleme sein sollte.
Mein nächster Gedanke ist, die Rückkopplungsspannungsspur (netto 2 N $) zu unterbrechen und sie mit einem Jumper von allem wegzuleiten, aber das würde die Zerstörung der Platine erfordern. Hat jemand Vorschläge oder Gedanken, warum die Leiterplattenversion nicht funktioniert, wenn das Steckbrett funktioniert, bevor ich dauerhafte Änderungen vornehme? Hat es mit dem Trace-Routing zu tun? Vielen Dank für jede Hilfe!
Hier einige relevante Informationen:
Operationsverstärker: Microchip MCP604 (DIP für Steckbrett, SOIC für Platine)
Mosfet: NXP PSMN022-30PL
PWM: 15,6 kHz, 0-5
V Lastspannung: Apple iPhone Wandwarze , 5 V, 1A
BEARBEITEN 1
Ich habe einige Änderungen implementiert, die Andy vorgeschlagen hat. Die Rückkopplungsspannung hatte ursprünglich einen pk-pk von 680 mV mit einem Mittelwert von 130 mV! Nach Verringern des Gate-Widerstands auf 50 Ohm betrug der Vpp 650 mV. Reduzieren, wenn mehr keine Wirkung hatte. Ich habe dann den Rückkopplungsspannungsfolgerpuffer entfernt. Dies reduzierte die Vpp weiter auf 450 mV. Ich habe ein aktualisiertes Schema im imgur-Link , das ich als nächstes versuchen werde.
BEARBEITEN 2
Die Schwingungen wurden durch Hinzufügen des Inline-Widerstands und des Kondensators zwischen dem Operationsverstärkerausgang und dem invertierenden Anschluss behoben. Ich habe auch den Gate-Widerstand auf 300 Ohm pro Operationsverstärker-Datenblatt erhöht.
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