TODOPIC

FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: RodrigoAndres en 08 de Enero de 2017, 19:32:03

Título: Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 08 de Enero de 2017, 19:32:03
saludos en todopic. espero y me disculpen. lo que pasa es que tengo la siguiente fuente conmutada, la cual es un elevador de voltaje que convierte de 0.9v-5v a 5v (es del tipo boost ) :

(http://www.sunrom.com/media/content/910/CE8301-sch.gif)
Imagen de: http://www.sunrom.com/p/5v-dc-dc-boost-step-up (http://www.sunrom.com/p/5v-dc-dc-boost-step-up)

Mirando la hoja de datos del circuito integrado CE8301, dice que la frecuencia máxima de operacion es de 100 kHz, creo que eso significa que el ruido generado en la salida estara por debajo de esa frecuencia

lo  que sucede es que necesito que la salida sea muy limpia, xq  me quisiera emplearla para alimentar un circuito para trabajar con señales electricas del cuerpo humano (señales de entrada de micro voltios empleando un amplificador de instrumentacion y multiples etapas de filtros y amplificacion).

entonces creo que se puede  filtrar la salida empleando un filtro LC, como el siguiente:

(https://s30.postimg.org/9i21q0tsh/elevador.jpg)

Con un capacitor ceramico de 250nF y una  bobina de 1 mH, la frecuencia de resonancia da 10 KHz. Entonces se utiliza una resistencia en paralelo con la bobina para atenuar el pico de resonancia. Como a 5v la carga consumiria unos 300 mA, la resistencia de la carga seria de 16 ohmios. esa carga hace que la frecuencia de corte se mueva a la izquierda y que el pico de resonancia desaparesca. La grafica de la ganancia contra la frecuencia es:

(https://s30.postimg.org/feum5zqc1/elevador.jpg)

es esto correcto? esto funcionara? la salida estara limpia de ruido?

otra duda que tengo es que clase de bobina puedo utilizar o si cualquiera vale? es posible que la bobina se comporte como una antena introduciendo ruido?

Les agradesco a todos sus consejos y ayudas.
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: Chaly29 en 08 de Enero de 2017, 20:51:39
Hola RodrigoAndres, en tu circuito de filtrado, pues deberías de reducir el valor de la bobina e incrementar el del condensador, ya que una bobina de 1mH tendría muy buen tamaño y el equipo ya dejaría de ser portatil (como creo que es lo que deseas hacer)

Por otro lado, 300mA en 5V, con que piensas alimentarlo? Con baterías? Ten en cuenta que si estas baterías tienen una tensión de salida del orden de los 3V, el consumo sobre las mismas sería de aproximadamente 600mA. Lo cual complica mucho las cosas para ser algo portatil.

Por que en ves de trabajar con una tensión baja de entrada, no usas una mayor y luego la reduces? es todo más sencillo, más eficiente y más fácil?

Por otro lado, la resistencia en paralelo a la bobina que aplicas a tu circuito, en este caso no sirve de nada, al contrario, empeora el filtrado, esta resistencia se usa cuando el filtrado es en audio y se desea "reducir" el pico nombrado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 08 de Enero de 2017, 22:08:03
gracias por los consejos, chaly29. han sido de gran ayuda. creo que lo mejor seria una bobina de 100 uH, y una bateria de polimeros de litio de 3.7 voltios, asi deberia funcionar bien.
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: planeta9999 en 09 de Enero de 2017, 10:25:20

lo  que sucede es que necesito que la salida sea muy limpia, xq  me quisiera emplearla para alimentar un circuito para trabajar con señales electricas del cuerpo humano (señales de entrada de micro voltios empleando un amplificador de instrumentacion y multiples etapas de filtros y amplificacion).


Por seguridad, ese tipo de circuitos SIEMPRE se alimenta con baterías.
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 09 de Enero de 2017, 12:08:55
Pero aun asi no quita que lo mejor es poner una bateria de mayor voltaje que esos 5V y luego reducirlo. Podes incluso usar un regulador lineal y evitarte todo el dolor de cabeza que seria le filtrado.
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 09 de Enero de 2017, 23:22:32
Algo importante que se me olvido decir es que antes de la bobina creo que es necesario poner un diodo, cuando se quite la bateria, la bobina se va a descargar en los terminales del elevador de voltaje y podria dañarlo, si se simula se ve como se genera un pico como de 80 voltios, ese pico seguro puede dañar al elevador, con el diodo el pico desaparece:

(https://s30.postimg.org/6kcf5ubqp/elevador.jpg)

Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 09 de Enero de 2017, 23:39:00
https://www.mpja.com/download/ce830.pdf

Posee el diodo ese en el mismo integrado, fijate los pines LX y Vout
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 09 de Enero de 2017, 23:56:42
https://www.mpja.com/download/ce830.pdf

Posee el diodo ese en el mismo integrado, fijate los pines LX y Vout

lo que pasa es que en donde dice absolute maximun ratings, dice que el maximo voltaje que soporta en el pin Vout es de 10 voltios, aunque no dice si es solo voltaje constante o tambien picos. me confunde este tema, te agradesco mucho que me puedas aconsejar con esto

una foto de absolute maximun ragtings, pagina 4:

(https://s27.postimg.org/xmxk5h1r7/elevador.jpg)
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 10 de Enero de 2017, 03:15:32
Y estas en la misma, por mas que pongas un diodo va a ocurrir lo mismo, con eso no vas a protegerlo de los 10V
No deberias tener nunca mas de 10V en el pin Vout, ni en LX.

mirando el funcionamiento del circuito podes ver que LX pondria a GND la bobina y luego cortaria, al cortar se invierte la tension de la bobina por el campo magnetico y sumada a la de la bateria, esa energia se transfiere por el diodo al capacitor C2 el cual va cargandolo. Vout toma esa tension y la usa como feedback para alimentar el PWM.

El primer problema podria llegar a ser que LX supere los 10V, para eso cuenta con una proteccion, la cual podes ver en el diagrama de bloques y que imagino que hara un shutdown del MOSFET en caso de excederse. Esto ya asume que no deberias tener mas de esa tension en LX, y por lo tanto no tendrias esa tension en Vout tampoco ( luego del diodo y con C2).
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 10 de Enero de 2017, 10:42:42
Y estas en la misma, por mas que pongas un diodo va a ocurrir lo mismo, con eso no vas a protegerlo de los 10V
No deberias tener nunca mas de 10V en el pin Vout, ni en LX.

mirando el funcionamiento del circuito podes ver que LX pondria a GND la bobina y luego cortaria, al cortar se invierte la tension de la bobina por el campo magnetico y sumada a la de la bateria, esa energia se transfiere por el diodo al capacitor C2 el cual va cargandolo. Vout toma esa tension y la usa como feedback para alimentar el PWM.

El primer problema podria llegar a ser que LX supere los 10V, para eso cuenta con una proteccion, la cual podes ver en el diagrama de bloques y que imagino que hara un shutdown del MOSFET en caso de excederse. Esto ya asume que no deberias tener mas de esa tension en LX, y por lo tanto no tendrias esa tension en Vout tampoco ( luego del diodo y con C2).

entiendo. agradesco mucho el consejo. algo que me parece raro es que no aparesca el nombre del fabricante del chip en la hoja de datos. estuve investigando y me di cuenta que el fabricante es CHIPOWER Technology - 深圳市智威堡科技有限公司.  la hoja de datos de la pagina oficial si tiene el logo, pero la mayoria de las copias en internet se lo quitaron. sabes si es normal?
http://www.chipower.com.cn/cn/products/pdf/CE8301-EN-22.pdf (http://www.chipower.com.cn/cn/products/pdf/CE8301-EN-22.pdf)
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 10 de Enero de 2017, 14:13:32
Si observas ese de CHIPOWER en la primer pagina arriba aparece un cuadro blanco que tapa uas letras, ademas el logo CHIPOWER parece ser agregado ya que arruina la linea horizontal.

En si.. tal ves CHIPOWER se adueño de esa hoja de datos :P
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: planeta9999 en 10 de Enero de 2017, 15:57:21
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 10 de Enero de 2017, 18:44:40
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf

Ese no posee encapsulado TO-92 xD en resumen, varios fabricantes de lo mismo :P
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 12 de Enero de 2017, 17:07:25
.

Puede que el fabricante original sea este, y el otro un reventas parásito que remarca producto ajeno.
http://www.bwdevice.com/pdf/bwdeviceDatasheet/LRC/IC/DCDC/LR8301.pdf

estuve probando la fuente. con 300 miliamperios da 4.6 voltios a la salida. con 500 ma da 4.3 v. nada que ver con las graficas de la hoja de datos de voltaje vs corriente.  una estafa, clasico de los chinos
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: KILLERJC en 12 de Enero de 2017, 18:20:34
estuve probando la fuente. con 300 miliamperios da 4.6 voltios a la salida. con 500 ma da 4.3 v. nada que ver con las graficas de la hoja de datos de voltaje vs corriente.  una estafa, clasico de los chinos

Creo que le estas errando en algo, los que venden la placa no tiene nada que ver con el que fabrico el integrado por lo cual no podes comparar eso.
Si observas incluso en la foto de la pagina que diste, para un consumo de 200mA ya esta rondando los 4.93V.

En fin no es para defender a los chinos, sino para que no se mezcle las especificaciones del datasheet con una placa pre-armada
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: RodrigoAndres en 12 de Enero de 2017, 20:40:35
estuve probando la fuente. con 300 miliamperios da 4.6 voltios a la salida. con 500 ma da 4.3 v. nada que ver con las graficas de la hoja de datos de voltaje vs corriente.  una estafa, clasico de los chinos

Creo que le estas errando en algo, los que venden la placa no tiene nada que ver con el que fabrico el integrado por lo cual no podes comparar eso.
Si observas incluso en la foto de la pagina que diste, para un consumo de 200mA ya esta rondando los 4.93V.

En fin no es para defender a los chinos, sino para que no se mezcle las especificaciones del datasheet con una placa pre-armada

no se, pero el chip que tiene la placa solo dice "E5" y nada mas, nada del fabricante o si quiera la referencia para buscar la hoja de datos. con lo caro ke salio ese modulo debi haberlo sabido ya paso con varios 7805 y transistores ke no dicen el fabricante y se queman en seguida, mejor evitar todas esas piezas ke no dicen el fabricante x ke seguro es puro chino del malo y luego lo venden al mismo precio ke los originales ke no son chinos y son chinos malos ke estafan como siempre tienen tan mala reputacion por chinos
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: nico en 12 de Enero de 2017, 22:53:29
Buenas, independientemente del problema del chip, del cual tenes un pensamiento propio y lo respeto,  vos sabes que cuesta un montón leerte, además de no colocar ni una mayúscula luego de un punto, con lo cuál uno no sabe si cambió la oración o no, el "Ke" que se ve mucho en las oraciones, es casi lo mismo en tiempo que escribir un "que" tradicional, y es mas fácil comprender el texto.

Sin ofender, es para que sea mejor para todos.

Saludos.
Nico.
Título: Re:Filtrando la salida de una fuente conmutada
Publicado por: Chaly29 en 13 de Enero de 2017, 00:10:29
Hola RodrigoAndres, el colega nico tiene toda la razón, de hecho si lees las REGLAS DEL FORO (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=announcement;aid=1) verás que una de ellas prohibe el lenguaje tipo "celular" o "SMS".

Un saludo.

Atte. CARLOS.