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FORO TÉCNICO => Electrónica de potencia => Mensaje iniciado por: planeta9999 en 14 de Junio de 2019, 19:22:37

Título: Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 14 de Junio de 2019, 19:22:37
 
Estoy usando recientemente el LM25085, para reemplazar los XL4015 y XL4016.

Solo tengo un problema, que espero resolver pronto. A 12v de entrada, el voltímetro de la fuente empieza a bailar en los decimales (mA y décimas de mA), si subo el voltaje a 18v se acaba el baile. Además a 12v, acercando el oido al circuito se escucha un pitido.

He metido el osciloscopio y veo una señal de unos 400Hz junto a la continua, es muy tenue pero afecta a los circuitos que conecto.

Usé el configurador de Texas, que es una auténtica castaña, porque cada vez que entras, con la misma configuración, te da unos valores distintos para el condensador de entrada, incluso para otro condensador del circuito. Según el configurador, para la frecuencia que seleccioné (la que ofrece por omisión) me ponía 15uF, yo al final le puse 3 condensadores de 10uF en paralelo. Pero a veces entras, y te pone que son 3 condensadores de 15uF (en paralelo entiendo), osea 45uF, si esto es lo correcto me estaría quedando corto con mis 30uF.

¿ Es posible que ese mal funcionamiento, sea debido a la capacidad del condensador de entrada ?, he pensado en ponerle otros dos o tres condensadores de 10uF en paralelo, para subir a 50 ó 60uF.

Por otra parte, he pensado en subir la frecuencia del oscilador a 700 u 800Khz, así la bobina será bastante más pequeña y la podría poner en carrete en mi pick and place.

¿ Que ventajas e inconvenientes tiene hacer trabajar a una frecuencia más alta el oscilador de un regulador conmutado ?, como ventajas veo que la bobina es más pequeña, de valor y de tamaño, también más barata si se reduce el tamaño.
   
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Robert76 en 14 de Junio de 2019, 21:34:06
Hola, habría que ver en la hoja de datos, que valor indica la inductancia. Además requiere de un valor determinado en el condensador de salida.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 14 de Junio de 2019, 22:19:21
 
En la hoja de datos no especifica un valor concreto, porque la frecuencia del oscilador es configurable de 100Khz a 800Khz. En la web de Texas hay un configurador online, el problema es que funciona fatal porque cada vez que entras, para la misma configuración te da valores distintos para el condensador de entrada, unas veces te pone 15uF y otras 3 x 15uF.

El condensador de salida, siempre me da el mismo valor, 47uF de tántalo, que es el que tengo puesto pegado al circuito de regulador, luego añado uno de 2200uF electrolítico en el circuito.

Mi idea es reducir el tamaño del inductor, de la actual de 3.3uH a 2.2uH, así lo puedo montar en carrete de 12mm, me lo pilla bien la pick and place. Con el condensador de entrada quiero probar a subirlo de los actuales 30uF a 50 o 60uF, a ver si desaparece el malfuncionamiento.

Hace tiempo, con un LM2596, se me ocurrió quitar el condensador de entrada, y el circuito se volvía loco, en ese caso también afectaba al voltaje de salida que no paraba de bailar arriba y abajo, por eso he supuesto que es el valor del condensador de entrada, demasiado bajo, el que me puede estar afectando al LM25085.

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Robert76 en 14 de Junio de 2019, 22:22:41
Prueba con diferentes valores de inductancia, por ejem. 10uH, 50uH, etc.
Quizás el condensador de salida parece pequeño, aunque depende también de la fcia. de trabajo y de la potencia entregada.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 15 de Junio de 2019, 07:22:46
A mayor frecuencia de conmutación, más calentamiento de los transistores.
Durante la conmutación se disipa energía. Dura en torno a 100ns (puede que menos en tu circuito). Si el tiempo de ciclo es de 2us, el 10% del tiempo serán conmutaciones que pierden potencia. Duplicando la frecuencia se duplican las pérdidas.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 15 de Junio de 2019, 07:26:34
El pitido puede ser por los condensadores de salida. Hay que seguir las recomendaciones del fabricante, incluido el layout. Las pistas de cobre alrededor del circuito son muy importantes.

  - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -  
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 15 de Junio de 2019, 15:55:09
 
El condensador de salida es correcto, el que indica el fabricante, un tántalo de 47uF. El layout también, además está todo hecho con pasivos 0402 para tenerlo todo bien junto, con vías a masa entre caras en las zonas necesarias.

El voltaje de salida siempre es correcto, solo varía el de entrada en la fuente con la que alimento el regulador. Es como si al conmutar el regulador, no tuviese suficiente capacidad en el condensador de entrada, provocando pequeñas caídas de tensión en la fuente, eso podría explicar la oscilación que se une a la continua en la salida.

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Robert76 en 15 de Junio de 2019, 23:30:09
Si varia la tensión de entrada no es problema, además justamente esa es la función del regulador. Mantener una salida estable independientemente de la tensión de entrada siempre y cuándo Vin>Vout, para una tipología step-dn.
Prueba con una fuente de mayor capacidad de corriente.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 16 de Junio de 2019, 01:19:09
 

La tensión de entrada no varía, es una fuente programable que puede entregar 5 amperios, ese no es el problema. El problema es que el regulador vuelve loca a la fuente, porque tiene algún problema de diseño, lo más probable el condensador de entrada. Da igual que la fuente sea estabilizada y programable, el regulador le hace caer el voltaje entre mA y décimas de mA de manera alocada, bailando sin parar arriba y abajo, además tenemos los 400Hz de salida mezclados con la continua que entrega el regulador.

El circuito no consume 5 amperios ni mucho menos, probablemente sobre los 2 amperios y solo de pico puntualmente. Además la fuente que tiene la máquina, donde irán montados los circuitos, no la puedo cambiar, ni tampoco tiene sentido, todo ha estado funcionando a la perfección con un XL4015 en la misma máquina sin problemas.

Es un problema de diseño del regulador, no de la fuente. Los valores que da el configurador de la web de Texas están mal, y además varían cada vez que entras a calcular el mismo circuito. Estoy casi seguro que el condensador de entrada es de un valor insuficiente, si no algún otro componente está mal calculado, pero el principal sospechoso es el condensador de entrada, precisamente porque me afecta al voltaje de entrada de la fuente.

A estas alturas, ya no me extrañaría que el valor de la resistencia que determina la frecuencia de oscilación del regulador, estuviera mal, y que no se corresponda con el valor calculado para el inductor. Aunque estos dos valores siempre salen igual, cada vez que entro al configurador de Texas, solo varía el valor del condensador de entrada, igual te dice que son 15uF, que 3 x 15uF.

La última locura que detecté en el configurador de Texas, es para el valor del condensador del circuito de limitación de corriente, igual te pone 1nF, que 5 x 1nF. Este se que es correcto a 1nF, porque ya he visto otros esquemas por internet, y todos llevan un condensador de 1nF.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 07:56:31
Es un problema de regulación. Tienes que ajustar el lazo que llega a fb.

¿Qué valores tienen los componentes?  L   C_in   C_out y las resistencias a fb

¿Puedes enseñar el layout?

¿Qué señal se vé en fb y en la base del transistor con un osciloscopio?

Ya sé que son muchas preguntas, pero los problemas de regulación son delicados.

Un saludo.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 07:59:51
También los componentes qué van al pin ADJ,  Cadj y Radj   ¿Cuánto valen?

Creo que el problema va a estar en el condensador Cff

  - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -  
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: juaperser1 en 16 de Junio de 2019, 10:30:08
El LM y los condensadores son de un proveedor bueno o de un chino barato?

Si son de un proveedor bueno, yo diría que el problema esta en el layout, es decir en los lazos de realimentacion.

Si son chinos, y lo demás está bieny revisado conforme al datasheet, yo Le echaría la culpa a falsificaciones o productos defectuosos.


Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: micro_pepe en 16 de Junio de 2019, 10:42:41
Yo estoy con Picuino, cff viene en el esquema, pero en el ejemplo de PCB no viene, quizás no lo ha puesto en el montaje. Si no me equivoco, ese condensador hace un control derivativo en el lazo de control, que sirve para evitar oscilaciones.

Saludos!!!
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: cristian_elect en 16 de Junio de 2019, 13:55:00
Al tener el convertidor casi a la máxima frecuencia le da poco margen de modulación y además con inductancias muy bajas fuerza al regulador a dar un periodo muy corto y este no puede así genera sobre impulsos sobre todo cuando el voltaje de salida es muy por debajo de la entrada.  Prueba con inductancia 10 a 15uH y ccf depende pruebas de que valor salga mejor.


Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 14:01:58
Si no me equivoco, ese condensador hace un control derivativo en el lazo de control, que sirve para evitar oscilaciones.

Eso creo yo.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 14:12:26
Al tener el convertidor casi a la máxima frecuencia le da poco margen de modulación

Este convertidor no es PWM, por lo que la frecuencia es variable.
Lo que se ajusta con la resistencia Rt es el tiempo de encendido Ton, que es un tiempo fijo para una tensión de entrada determinada.
La frecuencia depende del consumo. A mayor consumo, más pulsos y mayor frecuencia.

En principio el integrado debería de funcionar bien con ancho de pulsos mayor que 150ns (para máxima tensión de entrada). En el datasheet está la fórmula y la explicación.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm25085.pdf

Saludos.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 16 de Junio de 2019, 17:21:41
Es un problema de regulación. Tienes que ajustar el lazo que llega a fb.

¿Qué valores tienen los componentes?  L   C_in   C_out y las resistencias a fb

¿Puedes enseñar el layout?

¿Qué señal se vé en fb y en la base del transistor con un osciloscopio?

Ya sé que son muchas preguntas, pero los problemas de regulación son delicados.

Un saludo.

Cin, como dije, 30uF.
Cout, 47uF de tántalo, lo que dice el configurador de Texas.
Y el inductor, ahora es de 3.3uH, pero lo voy a cambiar por uno de 2.2uH para subir la frecuencia a 715Khz.

Cff no tiene importancia, incluso en diseños simplificados es prescincible, suele ser de 1nF y lo tengo puesto.  Rt configura la frecuencia del oscilador.

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 16 de Junio de 2019, 17:27:39
Al tener el convertidor casi a la máxima frecuencia le da poco margen de modulación y además con inductancias muy bajas fuerza al regulador a dar un periodo muy corto y este no puede así genera sobre impulsos sobre todo cuando el voltaje de salida es muy por debajo de la entrada.  Prueba con inductancia 10 a 15uH y ccf depende pruebas de que valor salga mejor.

No está ni de lejos funcionando a su máxima frecuencia, lo tengo a 400Khz, y puede llegar a 816Khz. Ahora si que lo voy a poner a 715Khz, bajo el inductor a 2.2uH, que es todavía más pequeño y más barato.

Ni loco meto un inductor de 15uH, sería enorme, caro y no lo podría poner con la pick and place. Si me he cambiado al LM25085 es precisamente porque puede trabajar a una frecuencia muy superior a la del XL4015, así la bobina es de un valor bajo, pequeña y barata. Con el XL4016 usaba un inductor de 4.7uH 8A, que ya era enorme y lo tenía que poner a mano.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 18:37:43
¿Puedes probar con un Cff de 3.3nF a ver si cambia la salida?

Lo demás por ahora veo que está bien.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2019, 18:41:14
Puede que haya más condensadores cerámicos en paralelo con el de tántalo de salida. Los cerámicos en la salida suelen dar problemas de regulación.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 16 de Junio de 2019, 19:20:35
¿Puedes probar con un Cff de 3.3nF a ver si cambia la salida?

Lo demás por ahora veo que está bien.

Lo probaré.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 16 de Junio de 2019, 19:24:51
Puede que haya más condensadores cerámicos en paralelo con el de tántalo de salida. Los cerámicos en la salida suelen dar problemas de regulación.

No. En la salida solo hay un tántalo de 47uF, y en la entrada 3 cerámicos de 10uF en paralelo. Es lo que recomiendan en la hoja de datos, cerámicos a la entrada, tántalo a la salida, salvo el Cff que es cerámico de 1nF.

Así queda en la placa, más pequeño y compacto es díficil, con pasivos 0402, salvo los 3 condensadores de entrada que son 0603 y el tántalo que es más gordo. Para una próxima versión he cambiado algo la ubicación de los condensadores de entrada y he puesto hasta 8.

Cff es el que está entre el chip y el MOSFET, totalmente pegado al LM25085. Las dos resistencias que están arriba a la derecha, son el divisor resistivo para la señal de feedback, calculadas para 5v, y eso va perfecto, salen clavados, el voltaje de salida en ningún momento varía.


(https://i.imgur.com/9sSdnBR.jpg)

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 23 de Junio de 2019, 22:19:06
 
Problema resuelto, como sospechaba era el condensador de entrada, un valor demasiado bajo. Hoy tenía que montar placas con este regulador, y le he puesto 3 condensadores más encima de los otros tres del PCB, total paso de 30uF a 60uF (en la foto los condensadores marrones de la derecha).

Mano de santo, ahora funciona como la seda, perfecto.

Y a todo esto, el configurador de Texas sigue con el cachondeo, si hace unos días te indicaba poner 3 x 15uF, ahora con los mismos valores te dice 2 x 15uF, y la primera vez que lo usé te ponía 1 x 22uF. Menuda chufa, todo eso está mal, no funciona bien con esos valores del condensador de entrada.

Estaba entre cabreado y acojonado, porque había cambiado el regulador en varias placas comerciales, de las que recibo pedidos todas las semanas. Pensé, si funcionaba, para que lo tocas, pero es que si no lo toco no se puede mejorar.

Ahora este regulador, lo puedo usar en todas mis placas, reemplaza todo lo que iba con XL4015 y XL4016. El XL4016 es pasante, y me tocaba montarlo a mano, doblar y mecanizar patillas, y luego del horno, soldar a mano, además la bobina era muy grande y no me la podía montar la pick and place, también a ponerla a mano.

Con el LM25085, tengo un regulador hasta 8 amperios, o más cambiando el MOSFET, es otra de las ventajas de este tipo de regulador, que el regulador en si y el MOSFET de potencia van separados, asi puedes cambiar el MOSFET según el amperaje que necesites. Configurado a 700Khz, el inductor (para 8A) es muy pequeño y barato (6x7mm, 2.2uH), me lo puede montar la pick and place en carrete de 16mm.

Final feliz. Por si alguien usa alguna vez el LM25085 (totalmente recomendable, un muy buen regulador conmutado), que sepa que el condensador de entrada que indica el configurador de Texas, está mal. No obstante, en el Datasheet ponen un ejemplo, y terminan recomendando usar entre 47uF y 68uF, lo que se contradice con el configurador de la web de Texas.


(http://www.todopic.com.ar/foros/imgtiny/21cw3g6.jpg)
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 24 de Junio de 2019, 04:18:26
(https://i.imgur.com/9sSdnBR.jpg)

Buenos días planeta, permíteme que te plantee la duda y en caso que sea cierta la sugerencia, en la foto que te estoy citando, donde se ven los tres condensadores un al lado del otro, en el inferior me da la impresión que pasas un plano de tierra por debajo de todos ellos, si es así...
Permíteme la sugerencia que estudié en su momento sobre EMIs, no viene bien tener ningún plano de tierra bajo condensadores, inducirás ruido.
Para condensadores THT que rara vez usamos se aplicaba lo mismo pero sobretodo hacían hincapié en no colocarlos horizontal a la PCB sino verticales por la forma en la que generan el campo magnético, horizontales inducen más hacia el posible plano de masa que haya debajo.

Por lo demás y ya contestando al tema del calculador de Texas me alegro que solucionaras tu problema, yo la verdad que no lo he usado nunca y desconocia de su existencia siempre suelo usar datasheet y las formulas que vienen en ellos de no ser uqe por ocnocimientos matematicos no fuera capaz de interpretarlas  :D
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 24 de Junio de 2019, 07:46:36

Ese es el polo de masa de los 3 condensadores, en paralelo, que hay a la entrada del regulador, es una placa de 2 capas. No obstante hice modificaciones, añadiendo más condensadores en paralelo, cambiando su ubicación y  el inductor por uno más pequeño, de 2.2uH, para poner el regulador a 700Khz. En la imagen el nuevo diseño.

Por otra parte buscando por internet, me encuentro bastantes esquemas en los que en la entrada ponen un electrolítico de 100uF en paralelo con un cerámico de 1uF. Quiero probar esto, me parece mejor solución que poner tantos condensadores de 10uF cerámicos en paralelo. De nuevo el configurador de Texas que te sugiere meter solo cerámicos a la entrada, cuando en el Datashet hablan de poner un electrolítico de entre 47 y 68uF en paralelo con un cerámico de 1uF.


(https://i.imgur.com/oT6G2UH.jpg)

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 24 de Junio de 2019, 08:54:35
Ese es el polo de masa de los 3 condensadores, en paralelo, que hay a la entrada del regulador, es una placa de 2 capas.
Tienes razón, de todos modos yo también suelo quitar todos los planos en todas las capas debajo sobre todo si son condensadores grandes a consciencia de que me destroce la continuidad del plano.

En cuanto a los condensadores, a mí tampoco me da buena impresión todos esos condensadores apilados en paralelo, lo que dices del electrolítico yo intentaría quitarlo a toda consta así te evitaras problemas con el paso del tiempo, imagino que cuando piensan en poner  el electrolítico es porque buscan que no tenga muy poca ESR (justo lo contrario que estás consiguiendo al apilar todos esos condensadores de 10uF y esa es otra de las razones que me da que pensar sobre que eso no sea del todo buena idea).
Por qué no pruebas a poner uno cerámico X5R de valor similar (60/80uF) a ver qué tal se comporta?



Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 24 de Junio de 2019, 10:27:14

El problema es que en el datasheet y en el configurador te dicen cosas distintas y contradictorias.

En el configurador te ponen varios condensadores cerámicos en paralelo y de un valor total bastante inferior. Y en el datasheet, en un ejemplo de configuración para salida a 5 voltios 5A, te ponen un electrolítico entre 47 y 68uF, en paralelo con un cerámico de 1uF.

Luego buscando por Google, te encuentras de todo.

Estoy por cambiar el diseño y poner 100uF electrolítico en paralelo con un cerámico de 1uF.

En cuanto a poner un cerámico de 80uF 25v, si es que existe algo así, debe de ser bastante caro y monstruosamente enorme.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 24 de Junio de 2019, 11:23:27
No me había dado cuenta de ese voltaje tan alto, para 16V si hay mas condensadores de esos tamaños aunque no llegan a tanto, de 47uF los hay rondando el euro cada uno…

Yo me fiaría del datasheet por que imagino que será lo mas actualizado y es el documento oficial, si hay alguna errata deben ponerla.  El configurador imagino que poco a poco lo irán corrigiendo y mejorando, de todos modos hacer eso por lo menos en las próximas PCBs no te sale demasiado elevado de costes, deja los pads/agujeros puestos y en caso de no usarlos ahí se quedan vacios o en esa misma que tienes ahí si no es apra la venta suéldaselo por encima a ver como se comporta, digo lo de si no es para la venta por que al final con tanto jugar terminarás dejando la pobre PCB con ganas de poco funcionar  :mrgreen:
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 24 de Junio de 2019, 12:15:30
 
En el datasheet tampoco van muy finos, y se curan en salud, no me gusta nada esto que ponen:

(https://i.imgur.com/xLXOm3h.jpg)


Luego ya te sueltan la charla, pero ya te dijeron previamente que igual está mal que bien, les da igual.

Resumiendo, según el ejemplo del datasheet: condensador de entrada, electrolítico de 47 a 68uF en paralelo con uno cerámico de 1uF, en algunos esquemas que he visto por internet, ponen el electrolítico de 100uF. Salida 100uF, no especifican de que tipo, supongo que electrolítico, o tal vez tántalo.

En el configurador de Texas, entrada 3x15uF cerámico, salida 47uF tántalo. En el de entrada, vas al configurador hoy y te ponen 3x15, pero igual mañana te ponen 2x15, pasado mañana 1x15, es un baile constante, cada día te dicen una cosa.


(https://i.imgur.com/oiRz5Tx.jpg)

(https://i.imgur.com/4yy74un.jpg)

(https://i.imgur.com/4rzc1Wp.jpg)

(https://i.imgur.com/4bh96lx.jpg)
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 25 de Junio de 2019, 04:35:20
La verdad que después de leer el datasheet me parece algo pobre por parte de Texas, incluso sabiendo que la última revisión es del 2014(de la que imagino que no habrán revisado nada mas que detalles)…

Lo que me da a entender la parte del condensador electrolítico a la entrada es que sobretodo en aquella época (2008 que fue cuando salió) no se podía contemplar usar condensadores cerámicos tan grandes como ahora por que dudo que existieran ni la tecnología de fabricación del integrado es la misma que la que hay actualmente, así que metieron el condensador electrolítico de ese tamaño (33uF según los cálculos que hacen para los 5A) claro que se encontrarían el problema de la ESR tan grande del electrolítico y por eso recomienda poner un valor un poco más alto y amortiguar los pequeños picos con un cerámico de 1uF en paralelo.
Si no he metido la pata con mi razonamiento para tus 8A que has calculado (no he hecho cálculos solo lo veo a ojo) ahora me empieza a parecer coherente que con 60uF de condensadores cerámicos de baja ESR te empezara funcionar bien.

He hecho un poco mi razonamiento en voz alta que quizá me esté equivocando, pero bueno, por si sirve de ayuda a entender algo de todo esto o me sirve para aprender si alguien me tiene que corregir lo dejo escrito  :oops:
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 26 de Junio de 2019, 17:22:50
 
Lo de Texas es de chirigota. Voy a hacer algunas pruebas más por mi parte, para averiguar la realidad, ya no me puedo fiar ni del datasheet ni del configurador online, y si buscas por Google no hay unanimidad en el diseño, cada uno le pone lo que quiere a la entrada.

Ahora estoy pensando en conectar, a la entrada, un electrolítico de 100uF, junto a uno cerámico de 1uF o de los de 10uF que tengo. En el mismo PCB, puedo rascar el barniz para soldar directamente el electrolítico a ver que tal funciona.

En breve me llegan los inductores de 2.2uH y lo probaré a 700Khz. Creo que a mayor frecuencia, el condensador de entrada puede ser de un valor menor.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: xocas en 27 de Junio de 2019, 05:12:10
Le has dado un ojo a su Evaluation Board (http://www.ti.com/lit/ug/snva375b/snva375b.pdf)?

En el caso de Texas suelen estar bien documentadas y, se supone, funcionan correctamente.

saludo
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 27 de Junio de 2019, 06:48:06
El problema de estabilidad en la salida tiene que ver con el lazo de realimentación.
El datasheet indica que debe haber una tensión de 25mV pico a pico triangular en la entrada Fb. Se consigue con dos condensadores y una resistencia y aparecen las fórmulas para calcularlos. En la página 19, R3 C1 C2
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 27 de Junio de 2019, 13:52:55
Le has dado un ojo a su Evaluation Board (http://www.ti.com/lit/ug/snva375b/snva375b.pdf)?

En el caso de Texas suelen estar bien documentadas y, se supone, funcionan correctamente.

saludo


Si lo vi, pero se ve que la hacen trabajar a una frecuencia muy baja, porque el valor del inductor es muy alto. Para 8A, ese inductor sería enorme, y no me lo podría poner la pick and place, la idea es miniaturizarlo todo, que se pueda poner en carrete y que la máquina lo pueda montar.


Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 27 de Junio de 2019, 16:16:54

Lo de Texas es de chirigota. Voy a hacer algunas pruebas más por mi parte, para averiguar la realidad, ya no me puedo fiar ni del datasheet ni del configurador online, y si buscas por Google no hay unanimidad en el diseño, cada uno le pone lo que quiere a la entrada.

Ahora estoy pensando en conectar, a la entrada, un electrolítico de 100uF, junto a uno cerámico de 1uF o de los de 10uF que tengo. En el mismo PCB, puedo rascar el barniz para soldar directamente el electrolítico a ver que tal funciona.

El datasheet si es claro en eso. Tienes que poner al menos un cerámico cerca del circuito. La capacidad total depende del ripple que quieras en la entrada.
Cuanta más capacidad, menos caída de tensión.

Las oscilaciones de salida se deberían corregir con los condensadores y resistencia de FB, no con los condensadores de entrada.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 27 de Junio de 2019, 17:23:20
 
El problema no está en la salida, está en la entrada, que me provoca fluctuaciones en la fuente. Lo he corregido aumentando el valor del condensador de entrada.

En cuanto a los esquemas, hay varias versiones, yo estoy usando la simplificada, que es la que usa el configurador online, salvo por Rsen para el limitador de corriente.

(https://i.imgur.com/1IBJ00H.gif)


Tú te refieres a esta versión más complicada, con R3, C1, C2, y Rsen para el limitador de corriente.

(https://i.imgur.com/OHUZlCS.jpg)
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 27 de Junio de 2019, 19:21:13
 
Y otro posible esquema, según el datasheet. Para un rizado reducido se puede eliminar C1, C2, R3 del anterior esquema, se pone Cff y se añade una resistencia en serie con el condensador de salida, esto último no sale en el configurador online.

Así lo tengo yo, salvo por R4, esa no la tengo puesta porque no está en el configurador, que es en lo que me basé.


(https://i.imgur.com/dSg9HVz.jpg)

(https://i.imgur.com/yX8C0j0.jpg)
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 27 de Junio de 2019, 19:29:28
En la versión simplificada tienes que conseguir también ese rizado de 25mV en FB.
Se puede hacer con R4 o eligiendo bien el condensador de salida.
Yo creo que una resistencia y un par de pequeños condensadores de la configuración compleja es poca cosa a añadir y te aseguran estabilidad para cualquier configuración de condensadores de entrada y salida.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 27 de Junio de 2019, 19:34:51
En los circuitos buck con control por corriente de pico también hay que añadir una rampa para asegurar la estabilidad en ciclos de trabajo grandes. Es un poco laborioso (añadir un npn y una resistencia) pero merece la pena para asegurar la estabilidad en cualquier condición de funcionamiento.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 27 de Junio de 2019, 19:58:59
En la versión simplificada tienes que conseguir también ese rizado de 25mV en FB.
Se puede hacer con R4 o eligiendo bien el condensador de salida.
Yo creo que una resistencia y un par de pequeños condensadores de la configuración compleja es poca cosa a añadir y te aseguran estabilidad para cualquier configuración de condensadores de entrada y salida.

El problema es que ya tengo hechos los PCB, incluso de la segunda revisión añadiendo el electrolítico de 100uF a la entrada. Una tercera revisión, implica placas y stencil a la basura.

Tengo un cuarto lleno de Stencil, pero a reventar, de cada revisión que voy haciendo en mis diseños, un día de estos tengo que empezar a tirar, lo que no se es si se pueden tirar al contenedor de basura.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2019, 06:49:54
Puedes hacer pruebas soldando al aire los componentes sobre el pcb:

(https://i1.wp.com/cdn.makezine.com/uploads/2012/10/newimage.png)


Los stencil tienen estaño-plomo que es residuo tóxico. Hay empresas de gestión de residuos que se pueden encargar.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 28 de Junio de 2019, 08:24:17
(https://i1.wp.com/cdn.makezine.com/uploads/2012/10/newimage.png)

El problema es que si haces eso al no tener plano de tierra debajo ni respetar distancias, todos los efectos de crosstalk, impedancias… etc que pueden variarte los resultados puede que haciéndolos al aire como en esa foto no te de el mismo resultado y te confunda mas aun.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2019, 10:27:13
En este caso no creo que de problemas. Y por probar no se pierde nada. Solo hay que añadir dos condensadores y una resistencia.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 28 de Junio de 2019, 11:08:24

En cuanto reciba los nuevos inductores de 2.2uH y suba el oscilador a 715Khz, ya veré como se comporta. Puede que mejore, al requerir menos valor del condensador de entrada, también puedo jugar con el valor de Cff, ponerle uno de 3nF o soldarle encima un par más de 1nF.

Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 28 de Junio de 2019, 11:17:44
Por un lado la verdad que tienes los componentes y solo es echarle tiempo para montarlo en el aire, cierto que es poca frecuencia pero aunque sea menos de 1MHz yo ya he tenido varios problemas con EMIs y personalmente ya no me atrevo a probar nada ni siquiera en protoboard :oops:

Aunque ya teniendo una PCB hecha para probar puedes intentar hacer todo ahí  como vas haciendo de momento y sinó en el peor caso siempre está la opción de que pidas placas pequeñitas solo con la fuente de alimentación y con diferentes montajes, dudo que supere los 30€ el conjunto pero ya es dinero.
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: planeta9999 en 09 de Julio de 2019, 11:31:57
 
Ya probé la modificación, poniendo a la entrada un electrolítico de 100uF + un cerámico de 10uF, y mucho mejor, ahora si que es totalmente estable, funciona a la perfección. El cerámico se puede poner de 1uF, aunque por ahora lo mantengo de 10uF porque compré un carrete y es para darle uso.

Al final, como sospechaba, todo el problema era por falta de capacidad del condensador de entrada. De los 15 a 3x15uF que recomienda Texas en su configurador, a la realidad para que funcione bien, que es 100uF + 1uF.  El voltaje a la entrada ya no me varía en la fuente, perfectamente estabilizado a la salida, y ya no hay ninguna clase de pitido ligeramente audible al acercar el oido a la placa, como me ocurría antes de cambiar la capacidad del condensador de entrada a 100uF+1uF.

Puse el nuevo inductor de 2.2uH, y la resistencia R1 adecuada, para ajustar el oscilador a 700Khz, y va de maravilla. Este inductor es muy pequeño (6x7mm, 5mm de alto), y me vale para todos mis diseños hasta 8 Amperios. Lo tengo en cinta de 16mm en la Pick and Place, y lo pone sin problema.

En resumen, lo que indica el configurador de Texas para el LM25085 no es correcto. Por mi experiencia, este es el esquema ideal a usar, probado y todo funcionando a la perfección. El schottky SK52 es para fuentes hasta 5A, para 8A pongo un SK86, el resto todo igual.


(https://i.imgur.com/K0wJrus.jpg)
Título: Re:Frecuencia de regulador conmutado.
Publicado por: AccioRw en 10 de Julio de 2019, 04:42:13
Me alegro que encontraras la solución y que al final fueran solo los condensadores que estaban dando la lata… muchas gracias por facilitar el esquema final a más de uno le vendrá bien.
Desde mi punto de vista ( y solo a nivel personal) la única pega de este regulador y que por lo visto Texas no es capaz de solucionar es lo del condensador electrolítico (por la capacidad) que necesitas usar al principio, yo ya siempre intento quitármelos de encima como sea y los de tantalo si puedo también…
Un Saludo!