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Misceláneas - Interés General => Off Topic => Mensaje iniciado por: planeta9999 en 12 de Julio de 2017, 04:00:34

Título: Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 12 de Julio de 2017, 04:00:34
 
Hola.

¿ Sabeis de algún buen proveedor de inductores de potencia para fuentes conmutadas ?. Necesito comprar en cantidad inductores de montaje en superficie, de 47uH, 5 Amperios, para fuentes conmutadas con el XL4015, a 180Khz.

Ya estoy buscando entre los chinos, pero por si alguno ya teneis contactos fiables.

Hasta ahora los compré THT (toroidales), pensando que para ese amperaje no los había en SMD, pero buscando por internet, veo que si los hay, y para ensamblaje rápido me resulta mucho mejor SMD que THT, porque sueldan ellos solitos en horno y no tendría que perder el tiempo soldando a mano.

Por cierto, un chino me pregunta si los quiero "Shield" o "Unshield". Ni idea del tema, lo único que se es que son para una fuente conmutada, desconozco que importancia puede tener esto, si varía mucho el precio y en que casos hay que utilizar cada tipo.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 12 de Julio de 2017, 09:50:00
Por cierto, un chino me pregunta si los quiero "Shield" o "Unshield". Ni idea del tema, lo único que se es que son para una fuente conmutada, desconozco que importancia puede tener esto, si varía mucho el precio y en que casos hay que utilizar cada tipo.

Lo que tengo entendido es que: Mas que nada si es que va a afectar a otros componentes/inductancias en tu placa mejor es que sean shielded. La idea del shield o escudo es que el campo magnetico se confine solo en el componente, que no induzca en algun otro componente corrientes por el efecto de su campo magnetico, especialmente para 5A.

Ejemplo de unshielded:

http://www.mouser.com/ds/2/400/b82462a4-525174.pdf

No posee pared exterior asi que el campo magnetico cierra en el aire

Semi-shielded

http://www.mouser.com/ds/2/54/rn4012ta-964776.pdf

Si observas intenta cerrarlo pero todavia no es completo, es decir ese gap existente para el paso del conductor del inductor es quien no permite que sea shielded.

Y finalmente Shielded

http://www.bourns.com/docs/Product-Datasheets/srp1038a.pdf?sfvrsn=5e7391f1_12

Es completo el nucleo y cerrado
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 12 de Julio de 2017, 10:20:54
.

Gracias Killer.
Lo curioso es que las Shielded resultan más baratas.

Otra cosa que me tiene mosca es los datos sobre la corriente, cuando me pasan el Datasheet de la bobina, me dan el amperaje RMS y el amperaje de saturación.

¿ Si yo quiero hacer una fuente conmutada de 5 Amperios, en que corriente me he de fijar en el datasheet de la bobina, para que aguante hasta 5 amperios, en la RMS o en la de Saturación ?. Cuando les pido a los chinos precio para la bobina de 5 Amperios, ese valor es de Saturación en el datasheet, la RMS es menor.

Por si acaso, he elegido un inductor de 6 amperios, solo es un poco más caro.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 12 de Julio de 2017, 10:34:33
No deberias llegar nunca a saturar la bobina. Me imagino que debe ser para un step-down ( buck ), y la idea es almacenar la energia en la bobina, si lo saturas eso no va a pasar.

Deberias fijarte en el valor RMS ( mayor o igual a 5A ) y obviamente que el pico de corriente no llegue a la saturacion.

Dejo 2 PDFs que no tengo la posibilidad de verlos en este momento:

http://www.ti.com/lit/an/slva477b/slva477b.pdf
http://www.ti.com/lit/an/snva038b/snva038b.pdf
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 12 de Julio de 2017, 10:38:16
.

Vale, entonces habiendo elegido un inductor de 6 amperios (de corriente de saturación), supongo que la RMS andará por los 5 amperios, que es lo que me interesa.

Lo raro es que los chinos, siempre te ofrezcan la bobina en base a la corriente de saturación y no la RMS, son un poco tramposos.

Entiendo que si la bobina llega a la corriente de saturación o la supera, el regulador de quemará.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 12 de Julio de 2017, 13:29:29
Es más complicado que eso.
Si pasas la RMS, el cobre se quema.

Si pasas la saturación, el nucleo se calienta más por histéresis magnética y la inductancia decrece (más o menos rápido dependiendo del material magnético), con lo que la corriente aumenta más rápido.

Aunque las dos son corrientes, se refieren a cosas distintas.

En un buck con poco rizado, son casi equivalentes, pero en otros circuitos sólo una de ellas será limitante.

Un saludo.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 12 de Julio de 2017, 13:33:05
Intenta que tu circuito no supere ninguna y todo irá bien.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 12 de Julio de 2017, 18:50:45
 
Si, por eso he optado por pedir la bobina de 6 Amperios, aunque la fuente sea de 5A. Así voy más seguro, y la diferencia de precio por unidad es solo de 5 céntimos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 04:05:05
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¿ Es posible que en un inductor la I.rms sea superior a la I.Sat ?, porque los chinos me están liando de mala manera.

Entiendo que la I.sat, es la corriente de saturación, a partir de la cual el inductor dejaría de comportarse como tal en el circuito de un regulador conmutado, y sería como un alambre sin más, con lo que el regulador se quemaría.

Y la I.rms, sería la corriente de trabajo continuo máxima, hasta ese valor el inductor funcionaría perfectamente en el circuito.

Lo lógico, sería que la I.sat sea siempre superior a la I.RMS, pero hay un chino que me pasa el datasheet de un inductor, en el que me pone IDC 8A, le pregunto que si eso es la I.sat y me dice que no, que es la I.RMS, y que la I.Sat es menor, de 6A. Osea que el corriente máxima de trabajo continuo es de 8 Amperios y la corriente de saturación es de 6 Amperios. No entiendo ni papa, o el chino entiende menos que yo.

El caso es que las dimensiones de la bobina son bastante mayores que las que me ofrecen otros chinos, por eso pienso que soporta bastante más amperaje. Esta es de 18x18mm, mientras que en otras ofertas que me hacen las dimensiones andan por los 12x12mm.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 17 de Julio de 2017, 11:22:37
Citar
Entiendo que la I.sat, es la corriente de saturación, a partir de la cual el inductor dejaría de comportarse como tal en el circuito de un regulador conmutado, y sería como un alambre sin más, con lo que el regulador se quemaría.

La I de saturacion es cuando el nucleo no puede aceptar mas, entonces la inductancia se ve afectada, algunos datasheet hablan que la I de saturacion es cuando la L cada un 20%, esto mas que nada depende del nucleo

Citar
Y la I.rms, sería la corriente de trabajo continuo máxima, hasta ese valor el inductor funcionaría perfectamente en el circuito.

Y esta I depende del bobinado. Si posee un alambre grueso y tal ves una buena superficie pienso que la I.rms seria mayor.


Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 13:03:20
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Osea que la I.Sat depende del material del nucleo, y la I.rms depende del grosor del cobre que usen. Y cualquiera de las dos puede ser mayor que la otra, no necesariamente la I.Sat debe de ser siempre superior a la I.rms.

Pues ahora mismo ya no se es mejor para un regulador XL4015, que según el datasheet puede dar 5 Amperios continuos, y picos de 7 Amperios. En mi circuito necesito que con seguridad pueda suministrar al menos 5 amperios siempre y puede que algún pico de hasta 6 amperios (puede que algo más).

Tengo dos ofertas principales de inductores de 47uH.

1.- I.Sat 6A, I.rms 8A, dimensiones 18x18mm, 0.30 USD/unidad
2.- I.Sat 9.5A, I.rms 6.5A, dimensiones 13x12mm, 0.49 USD/unidad

Lo que me extraña es que el inductor más pequeño, soporte más amperaje que el más grande, y la diferencia de tamaño es bastante grande. Ya no se si fiarme de los chinos, por si se inventan los datos del datasheet.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 17 de Julio de 2017, 14:28:15
Voy a resumir un poco, y voy a decir que todo lo que digo aca es lo que me parece a mi, no te estoy dando una ciencia cierta y exacta de que deberias hacer porque lamentablemente no tengo esa experiencia. Asi que podes tomarlo con pinzas a lo que digo e investigar un poco mas.

Deberias tomar siempre el menor valor como referencia.
Si tuviera que elegir entre esos 2, elegiria el 2. Pero eso significa si vas a estar dando una corriente continua de 6A, no creo que quieras tener un calentador.

6A de Saturacion esta muy cerca de la corriente que pensas utilizar. Y aca hablamos que la inductancia va a caer un porcentaje ( 20% usualmente ) que creo mas importante que la temperatura.

Citar
Lo que me extraña es que el inductor más pequeño, soporte más amperaje que el más grande, y la diferencia de tamaño es bastante grande. Ya no se si fiarme de los chinos, por si se inventan los datos del datasheet.

Es mas pequeño porque tiene conductores mas pequeños, por eso su RMS es menor en el caso del 2. Pero el valor Irms que se da implica una cierta diferencia de temperatura al pasar esa corriente, ejemplos los datasheet que vi hablan que al llegar a esa corriente hay un incremento de 40ºC de temperatura sobre los 25ºC ambiente, asi que estaria calentando y las consideraciones termicas juegan segun donde este ubicado y la temperatura ambiente.

¿ No viste la posibilidad de poner 2 inductores en serie ( shielded por el tema del acoplamiento ) ? Al ser menor inductancia suelen tener mayor Isat e Irms siendo del mismo tamaño Si es que no tenes problemas con el tamaño de la PCB, o si posees espacio. 2 de 23uH o 22uH

PD: Lei y supuestamente el Isat deberia elegirse como Irms + 1/2 * ripple pico a pico que este en el inductor.
Lamentablemente el datasheet XL4015 no dice NADA

Y sino comunicate con XLSEMI y preguntales que inductor deberia llevar :P
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 14:41:33
¿ No viste la posibilidad de poner 2 inductores en serie ( shielded por el tema del acoplamiento ) ? Al ser menor inductancia suelen tener mayor Isat e Irms siendo del mismo tamaño Si es que no tenes problemas con el tamaño de la PCB, o si posees espacio. 2 de 23uH o 22uH

Prefiero tener solo una bobina, no solo por espacio, también por el ensamblaje, contra menos componentes mejor, menos tiempo para montar. Estoy depurando el diseño, y quitando todo lo que puedo, también he cambiado algunos componentes pasantes por SMD, en concreto esta bobina la estaba montando THT y ahora la quiero pasar a SMD, así se suelda en horno y me ahorra mucho trabajo, también he cambiado un conector de 2x7 pasante por SMD.

En la mayoría de los casos con 5 Amperios me va a sobrar, incluso con que llegue a 4A me basta. Solo tengo una pantalla LED nueva, que acabo de diseñar con muchos más leds, que puede incrementar el consumo puntualmente, pero de pico no creo que pase de los 6A y solo en momentos muy puntuales.

Otra cosa que quiero hacer, por si acaso, para que no me resetee el microcontrolador, es poner unos cuantos electrolíticos en los 5v y en los 3.3v, entre 2 y 4 condensadores de 2200uF en paralelo, y opcional un supercondensador de 1F. Eso ya lo probaría una vez hecha la placa, ahora lo pondré en el diseño del PCB y cuando lo pruebe veré lo que se queda instalado.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 17 de Julio de 2017, 14:55:23
Segun un PDF de XLSEMI.

La saturacion debe ser 1.5 * Ioutmax, asi que eso ya te lleva a elegir la segunda.

Por las dudas, podes dar los valores de:
- Vin
- Vout
- Ioutmax
- Diodo usado en la parte del buck, para buscar su caida

Asi uso un PDF y calcular asi la corriente RMS del inductor para eso valores, Ya sabemos que tiene que ser 1.5 veces la Ioutmax, lo cual tu segunda opcion es la mas viable.
Pero solo para segurarnos
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 15:07:04
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Voltaje de entrada 18V en un diseño y 12V en otro.
Voltaje de salida 5V
Corriente máxima, en una pantalla algo menos de 4A, y en la nueva que he diseñado no lo he medido todavía, pero monta muchos más leds, y calculo que de pico puede llegar a los 5-6 Amperios.
Diodo SK52.

¿ Y como es que siendo bastante más pequeña la segunda bobina, tiene un valor de I.sat mayor, es por el material del nucleo ?.



Bobina 1; I.Sat 6A, I.rms 8A, dimensiones 18x18mm, 0.30 USD/unidad

(http://oi63.tinypic.com/fvjm7p.jpg)



Bobina 2; I.Sat 9.5A, I.rms 6.5A, dimensiones 13x12mm, 0.49 USD/unidad

(http://oi64.tinypic.com/2euk17c.jpg)




Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 15:30:59
 

Sobre el XL4015, aguanta 5A de manera continua, y entiendo según el datasheet, que aguanta picos de 7A.


(http://oi67.tinypic.com/2lv1eu1.jpg)

(http://oi64.tinypic.com/2960oiu.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 17 de Julio de 2017, 15:56:48
Se me ocurren varias cosas del porque la diferencia planeta

- Componente del Nucleo
- Gap de aire que posee la bobina 1
- Al tener mayor conductor la bobina 1 ( se puede observar en su resitencia en DC - DCR ) puede que sea mas cobre que nucleo.
- Que la Isat de la bobina 1 sea tomada a 20%, mientras que la bobina 2 es tomada a 30%

Utilice un PDF que te habia pasado sobre como calcular los valores, utilice los datos que me diste y obtengo lo siguiente:

Para 6A:
Pico de corriente en L = 6.23A
Corriente RMS en L = 6.0014 ( aprox 6A )

El valor de saturacion corresponde al valor que exige la gente de XLSEMI 7.5A o mas para 5A, no deberia decrecer tanto por ese porcentaje. Incluso para 5 nunca superarias los 5.23A de pico. sigo pensando que la 2da bobina es la correcta.

Citar
Sobre el XL4015, aguanta 5A de manera continua, y entiendo según el datasheet, que aguanta picos de 7A.

7A es cuando empieza a actuar la proteccion de corriente del integrado a mi entender
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 17 de Julio de 2017, 16:18:04
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Ok, gracias Killer.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 17 de Julio de 2017, 17:22:17
Solo para agregar un poco mas por lo leido.

La exigencia de que la Isat sea 1.5 veces mayor a la corriente maxima, por ejemplo para el XL4015 la maxima corriente es de 5A, por lo tanto la minima corriente de saturacion es 7.5A segun el fabricante

l valor de saturacion deberia sobrepasar la corriente limite del dispositivo, ya que normalmente los calculos se hacen cuando ya esta trabajando, pero al comienzo, la corriente se dispara al maximo que posee el dispositivo, sacado de otro PDF con otro integrado habla sobre eso:

Citar
During a hard power-up (no soft start) or abnormal conditions like a short circuit on the output, the feedback loop is not effective in limiting the current to the value used above for
calculating the energy handling capability. The current is actually going to hit the internal current limit of the device, ICLIM in Figure 1, and this could be much higher than the steady
state value calculated above. If the inductor has saturated, and if the input DC voltage is higher than 40V the current could slew up at a rate so high that the controller may not be
able to limit the current at all, leading to destruction of the switch. Luckily, most off-the-shelf inductors are designed with large inherent air gaps and do not saturate very sharply even
under overload conditions. However we strongly recommend that at least when the input voltage is above 40V, the inductor should be sized to handle the worst case energy
eCLIM:

Es para un LM2593HV el cual soporta hasta mas de 63V, pero por ahi viene imagino la imposicion de ese 1.5 veces la saturacion.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 01:38:46
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Ok, contemplaré lo de la Isat = 1.5 * corriente máxima.

Y si no fuera suficiente con el XL4015 para la pantalla LED que acabo de terminar (192x64 leds RGB), ya tendría que buscar otro diseño. Creo que por encima de 5A ya no hay nada integrado en un solo chip, he visto chips que necesitan uno o dos MOSFET externos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 08:01:43
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Bueno, ya está, me he pedido la segunda bobina, a veremos que tal.

En caso de necesidad, para la pantalla LED que tiene 12288 Leds RGB, pondré en el diseño del PCB, el mismo regulador XL4015, dos veces, uno para dos de los paneles led, y el otro para el tercer panel led y el microcontrolador.

También pondré en el diseño del PCB, varios condensadores de filtro de 2200 uF en los 5v y en los 3.3v y un supercondensador de 1F en los 5v, luego ya montaré en placa lo que vea que me sirve.

Echaré mano de estos apaños si veo que el micro se resetea por caídas de tensión. En principio los condensadores de 2200uF, hasta 4 en paralelo, si no es suficiente pongo un supercondensador, y en última instancia pongo dos reguladores XL4015. Una última solución sería encontrar un regulador conmutado de más amperaje, pero lo que veo ya no es integrado en un solo chip, necesita varios MOSFET externos y son caros.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 18 de Julio de 2017, 10:56:31
de la misma flia tenes el XL4016 ( 8 A ) en TO220 por la disipacion.

http://www.xlsemi.com/datasheet/XL4016%20datasheet.pdf

Pero no es SMD. Y no se hasta que punto es mas caro tener un MOSFET externo, porque lo que terminas pagando es el MOSFET, por que el regulador eh visto muy pequeños para conversion AC/DC  en SMD, y el costo en aliexpress/alibaba(no recuerdo cual) eran ridiculos, encima perdi el numero. Ademas podes llegar a conseguir MOSFET SMD ya que las tensiones manejadas no son altas a pesar que la corriente si lo sea.

Mirando aliexpress:
Busca por TPS51123 o TPS51125. Ese tiene doble salida, por si no queres poner 2 fuentes.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 12:28:57
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Interesante, no conocía el XL4016, aunque sea THT me puede servir, por Aliexpress anda sobre los 0.60 USD.

En chips, ya miré en los polacos y tienes bastante para elegir, solo que los esquemas aplicativos de ejemplo en los datasheet son para voltajes muy bajos, supongo que se podrán calcular para 5v.

De momento voy a probar el XL4016, ya he pedido precio de la bobina de 47uH 10/12A a ver que precio tiene, creo que voy a optar por esta solución para mi pantalla de 192x64, salvo que encuentre algo con chip y MOSFET para 5V 8/10A.

Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 13:02:21
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Con un chip de montaje en superficie y dos MOSFET externos, he encontrado este de Microchip, puede entregar 10A a 5V.


(http://oi67.tinypic.com/30vc32u.jpg)

(http://oi64.tinypic.com/o5ok5y.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 13:22:00
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También encuentro que SLSEMI, fabrica el XL4012, que puede suministrar 12A continuos, este igual que el XL4016 es THT.

(https://ekits.ru/published/publicdata/SHOPEKITEKITS/attachments/SC/products_pictures/XL4012-sch.gif)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 13:41:15
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El XL4016 para 8A, veo que todos los XL40xx usan el mismo esquema y el mismo pinout. Voy a mirar si pudiera montar el XL4016,  en el mismo PCB que ya tengo con el XL4015 (agujereando los pads y doblando, o soldando las patillas como si fueran SMD), a ver si puedo salvar los 5 prototipos que mandé a fabricar.


(http://oi67.tinypic.com/dot7hi.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 18 de Julio de 2017, 14:30:20
Lo que veo es que los que usan MOSFET, ya que parece un push-pull tienen inductancias de valores mucho mas pequeños que los XL40xx,

3.3uHy/10uHy para ese amperaje es mucho mas facil conseguir que 47uHy.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 18 de Julio de 2017, 14:37:02
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Si, eso también lo vi, supongo que es porque el oscilador funciona a una frecuencia mucho mayor (300Khz). Lo que no encuentro es esos MOSFET Si4884, no se si se pueden reemplazar por otros del mismo amperaje.

De momento ya he pedido a los chinos el XL4016, 100 unidades, me salen a 0.83 USD la unidad con el transporte incluido por DHL. Y mañana me darán precio de la bobina de 10A y 12A. Además con el mismo circuito y el mismo PCB, podría montar el XL4012, si necesito 12 Amperios.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: AKENAFAB en 19 de Julio de 2017, 14:32:34
http://www.sagami-elec.co.jp/en/

Ahí he buscado para amplificadores clase D.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 24 de Julio de 2017, 12:49:46
 
Me llegaron los XL4016 de los chinos, 100 piezas, y la semana que viene me llegan las bobinas SMD de 8A. En principio quiero tratar de salvar los 5 PCB que hice para prototipos de pantallas led, porque son enormes (44 x 18 cm) y me costaron un pastizal.

La pestaña del XL4016 la puedo soldar igual que la del XL4015, al pad que puse en el PCB para que sirva como refrigerador. Lo pines tienen el mismo pinout y separación entre pines, solo que estos son pasantes, creo que si los doblo y los corto, los puedo soldar a mano igual que si fueran para montaje en superficie.

Para poner la bobina SMD, creo que tendré que rascar el barniz de las pistas y soldarlas a mano. En la siguiente revisión del PCB, ya lo corregiré todo para ensamblar sin tener que hacer apaños.

El XL4012 y bobinas de 10/12A de momento no me los he traído, creo que para lo que necesito ahora, con 8A me sobra. Para un futuro, bueno saber que hay un DC-DC conmutado, todo integrado para corrientes de hasta 12 Amperios.

Estos chips de XLSEMI, son la bomba, tienes un regulador conmutado integrado con cuatro chuminadas, conocía el XL4015 para 5 amperios, y estos XL4016 y XL4012 de 8 y 12 Amperios, me parecen también geniales. Lo que no alcanzo a entender, es porque en Europa no se encuentran estos chips por ninguna parte, por ejemplo en los polacos, pero en general no los tiene ningún proveedor, parece que es un chip exclusivo para el mercado chino.


(http://oi67.tinypic.com/312tfe1.jpg)

(http://oi66.tinypic.com/33kwx8k.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 28 de Julio de 2017, 08:48:22
 
Hoy recibí los inductores SMD para la fuente conmutada con el XL4015 (y creo que también se puede usar con el XL4016). Aunque ya sabía el tamaño que tiene, me sigue llamando la atención.

En la foto, a la izquierda, la THT toroidal que compré hace tiempo a los chinos de Magtop, el datasheet es muy escueto y solo indica "Rated Current 5A". A la derecha, la SMD de CaracolTech, esta según el datasheet tiene una I.Sat de 9.5A y una I.rms de 6.5A.

No entiendo como es posible, que la bobina SMD, que es bastante más pequeña que la toroidal, tenga unas cifras de corriente soportada mayores.


(http://i.imgur.com/haNA0FM.jpg)

(http://i.imgur.com/gdH5aDA.jpg)

(http://i.imgur.com/kWhWy10.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 28 de Julio de 2017, 17:26:50
Si abres el inductor SMD para ver sus dimensiones (cobre y ferrita) te calculo sus constantes y lo intento explicar.

Saludos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 29 de Julio de 2017, 00:56:12
 

Lo miraré, pero se ve algo muy compacto, no se si lo podré romper para acceder al interior. ¿ Que datos necesitas saber ?, y se lo pregunto al chino, a ver si me los da.

 
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 29 de Julio de 2017, 02:38:55
Grosor del hilo y número de vueltas.
Forma de la ferrita (sección del camino magnético y entrehierro)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 29 de Julio de 2017, 05:10:38
 

ok, ya se lo he pedido al chino, a ver si me lo da.
Lo he traducido así, no se si lo del camino magnético tiene una traducción literal o hay algún término técnico en inglés:

Wire thickness and number of turns.
Ferrite shape (section of the magnetic path and air gap)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 31 de Julio de 2017, 13:36:08
 

Esto es lo que me ha respondido el chino sobre la bobina, que por cierto al final no es de I.sat 9.5A Irms 6.5A, sino de Isat 8A Irms 5A.  El chino de las narices, o me ha engañado o me ha mareado de mala manera.

The coil inside is 0.25*2.6*40.5.    0.25mm is the copper wire diameter,  2.6 mm is the inner diameter of this coil, 40.5 Turns.                       

Ferrite shape (section of the magnetic path and air gap)---It's not tested in our product. FYI. This fee is super high. FYI.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 31 de Julio de 2017, 14:31:14
Intentaré hacer algo con eso.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 31 de Julio de 2017, 15:14:13
El toroide parece estar infrautilizado, creo que tiene una corriente de saturación mayor.
Me sale una inducción menor de 0.3 Tesla, que es poco para polvo de hierro.

En el caso de la ferrita cuadrada, me sale un valor de 1.8 Teslas de inducción, que es muy excesivo para ferrita (suelen tener valores máximos de 0.2 o 0.3 Tesla)

De manera que a mí también me extraña.

Otro punto que no me cuadra es el diámetro de 0.25mm del cobre que se supone que soporta 5Arms. (100A/mm2)
es diez veces mayor de lo normal.

Saludos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: KILLERJC en 31 de Julio de 2017, 15:20:12
Uno podria pensar que es por los chinos, pero lo raro es que hay datasheets de fabricantes "serios" con esos valores y tamaños similares.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 31 de Julio de 2017, 15:37:17
Los inductores smd de Bourns solo llegan a la mitad de corriente.
De todas formas me estoy imaginando la forma de la ferrita, lo mejor sería poder ver el datasheet o medirla.

Cuando pueda publico los cálculos.

Saludos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 31 de Julio de 2017, 15:43:13
 

ok, gracias.
A mi todo lo que comentas de datos técnicos, me suena a chino, pero siempre es bueno aprender algo nuevo. En el datasheet no hay más dibujos, solo el que he posteado antes, de las dimensiones exteriores.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 01 de Agosto de 2017, 18:29:42
Un inductor puede almacenar una energía limitada:

  E = 0.5 * I^2 * L

Esta energía se almacena en el campo magnético. Cuanto mayor es el volumen del entrehierro (pequeño gap de aire que corta el camino magnético), más energía puede almacenar.
La energía está limitada también por el máximo campo magnético, medido en Teslas. La ferrita no suele aceptar más de 0.3 Tesla y el polvo de hierro no suele aceptar más de 1 Tesla.
Estos dos parámetros indican cuánta energía puede almacenar una bobina (que se traduce en corriente e inductancia), por eso necesito saber la forma de la ferrita y sus dimensiones.

En el caso de los toroides no existe entrehierro visible porque está disperso en muchos pequeños espacios. Los colores amarillo-blanco indican que el entrehierro equivalente será de 1.33% de la longitud del camino magnético. En el caso de tu toroide  (http://www.acalbfi.com/nl/Magnetic-components/Cores/Iron-Powder/p/Iron-powder-toroidal-core-for-power-applications/0000000C1T) el camino magnético tiene 42mm y un entrehierro equivalente de 0.56 mm de longitud. El área del camino magnético es de 35.8mm2 y el volumen del entrehierro equivalente es de 20mm3.
El campo magnético de saturación puede ser de unos 0.6 Tesla (no conviene forzar) y eso da una energía de:

    E = B2 · V_entrehierro / (2 · μ0) = 0.72 · 20·10-9 / (2 · 1.2566·10-6) = 2.9 mili Julios

Traducido a inductancia y a corriente:

   E = I2 · L / 2 = 112 * 47uH / 2 = 2.8 mili Julios

A mi me sale que el inductor de toroide aguanta 11 amperios.

Las medidas del toroide las he sacado de aquí: http://www.acalbfi.com/nl/Magnetic-components/Cores/Iron-Powder/p/Iron-powder-toroidal-core-for-power-applications/0000000C1T

Saludos.

Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 02 de Agosto de 2017, 10:31:39
 

Interesante, gracias Picuino. Ya me parecía raro que una bobina tan enorme como la toroidal solo aguantara 5 Amperios, y que la SMD fuera tan pequeña en comparación, para el mismo amperaje.

Voy a montar las SMD en las pantallas Led que usan el XL4015, y para las otras pantallas led que llevan el triple de leds, pondré el XL4016 y la toroidal u otras bobinas SMD que ya he pedido que aguantan 10 y 12A. Y por si hay picos de consumo, pondré un supercondensador de 1F en los 5V.

Estas son las SMD de 10A y 12A que me han ofrecido, bastante más grandes que las que compré.

Por cierto, tinypic sigue fallando más que una escopeta de feria, desde hace tiempo no hay manera de subir fotos, mucho me temo que lleva camino de desaparecer o de convertirse en servicio de pago, yo ahora subo las fotos a Imgur.

(http://i.imgur.com/hesac99.jpg)

(http://i.imgur.com/bRzs7kG.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 03 de Agosto de 2017, 05:25:26
Ten en cuenta que puedo equivocarme con el tamaño del toroide (he visto tamaños contradictorios entre tu datasheet y el datasheet del núcleo toroidal).

En cuanto al tamaño de la ferrita, solo he tenido en cuenta el dato del chino de 2.6mm de diámetro de la bobina, que he tomado como diámetro de la ferrita. Puede ser diferente.

Lo mejor es realizar una prueba y sales de dudas.

Saludos.

P.D. Los supercondensadores no sirven para eso. Tienen una resistencia en serie equivalente de decenas de Ohmios (50 ohmios o más) y no valen para soportar picos de consumo. Sirven por ejemplo para sustituir a una pila botón en un reloj.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 03 de Agosto de 2017, 06:40:43
P.D. Los supercondensadores no sirven para eso. Tienen una resistencia en serie equivalente de decenas de Ohmios (50 ohmios o más) y no valen para soportar picos de consumo. Sirven por ejemplo para sustituir a una pila botón en un reloj.

Es algo que se comentó en el foro hace tiempo, y todavía no lo tengo muy claro.

¿ Osea que un supercondensador, no puede ejercer las mismas funciones que un condensador electrolítico convencional ?, por ejemplo funciones de filtrado en una fuente de alimentación.

En mi PCB, por si acaso, también se pueden montar hasta 4 electrolíticos de 2200uF en los 3.3v que alimentan el microcontrolador, para evitar reseteos, y uno de 2200uF en los 5v que alimentan los paneles led, tensión que pasa también a un LD1117 para dar los 3.3v al micro.

´
Buscando por Google, me encuentro con estas aplicaciones de los supercondensadores. No me cuadra con lo que comentas, porque si se usan como fuente de energía para el arranque de grandes motores eléctricos, ahí hay un requerimiento alto de corriente en un corto lapso de tiempo. También parece que se usan para amortiguar picos de consumo y para filtrar fuentes de alimentación.

Aplicaciones

Sus características lo hacen muy útil para las siguientes aplicaciones:

1- Apoyo energético:
   1.1 Suavizado de la energía. Cubrir picos de demanda sin sobrecargar la red eléctrica.
   1.2 Cubrir interrupciones de suministro de poca duración.
   1.3 Estabilizador de la tensión suministrada por los paneles solares fotovoltaicos.
2- Dispositivos de carga momentánea.
3- Como fuente de energía para el arranque de grandes motores de tanques de guerra y submarinos.
4- Camiones diesel y en locomotoras, funcionando además como freno regenerativo.


Edito para añadir esta parte del datasheet de supercondensador de 1F que tengo pedido. Entiendo que la resistencia interna es la ESR, según este documento 10 ohm a 1Khz. ¿ No me sirve para amortiguar picos de consumo a la salida de una fuente de alimentación con el XL4015/4016 ?, ¿ Va a ejercer mejor esas funciones un electrolítico convencional de 2200uF/6600uF que un supercondensador de 1F/4F ?.

(http://i.imgur.com/RVY0Kuf.jpg)
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: Picuino en 03 de Agosto de 2017, 18:49:03
Con esa resistencia, pueden entregar unos 10mA con una caída de tensión de 0,1 Voltios. Tendrías que colocar 500 condensadores en paralelo para que te fueran útiles (y a pesar de eso perderías 0,1 voltio)

Saludos.
Título: Re:Inductores de potencia para fuente conmutada (proveedor ??)
Publicado por: planeta9999 en 04 de Agosto de 2017, 03:08:58
 

OK, ya me doy cuenta del tema, esa resistencia interna (ESR) tan alta en los supercondensadores limita la corriente que pueden suministrar.  Decenas de ohm en los supercondensadores, frente a miliohm en los electrolíticos convencionales.

Lo que me extraña es que en las aplicaciones que se citan en la Wiki, se mencione el arranque de motores de tanques y submarinos, que supongo que requerirán un suministro de corriente elevado, la amortiguación de picos de consumo o interrupciones puntuales del suministro. A menos que estén conectando montones de supercondensadores en paralelo para bajar la ESR.

Bueno, no es la primera vez que hago una inversión fallida, ya les daré otro uso (o no). De momento, como en el PCB puedo montar hasta 4 condensadores electrolíticos SMD de 2200uF en paralelo, me servirá para amortiguar los picos de consumo, para que no me resetee el microcontrolador.