Autor Tema: [Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado  (Leído 4386 veces)

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #120 en: 20 de Marzo de 2017, 15:10:01 »
Muchas gracias micro_pepe.

La señal del oscilador está bien. Tienes 40kHz que por ahora es una buena frecuencia.

El sensor de corriente corta a una tensión máxima de 1 voltio, pero eso depende del regulador de tension, que puede bajar la tensión de corte para que la salida no aumente de tensión. Está correcto.

Medida de la bobina:
No se ve demasiado bien, pero parece que la rampa de corriente sube unos 0.5v en 40us = 0.0125 V/us
Dividiendo por la resistencia de sensado da 0.0125 / 0.075 Ohm = 0.167 A/us
Si la tensión de la bobina es de unos 11.5v, el valor de inductancia será:  L =  11.5 V / 0.167 A/us  = 70uH

Parece que la bobina tiene un valor menor del esperado. Casi la mitad. En este caso es mejor no tocar la frecuencia de 40kHz


rampa de compensación:
El problema ahora es añadir la rampa de compensación de corriente (slope compensation).
Mira el esquema del datasheet. Tienes que soldar un npn entre bornes de una resistencia y su emisor soldado a una resistencia que va a un condensador. Un pequeño montaje al aire.
Aparece en la página 7 (hoja 8 ) de este datasheet: https://www.fairchildsemi.com/datasheets/UC/UC3843.pdf

Un saludo.


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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #121 en: 20 de Marzo de 2017, 15:11:50 »
En este caso el conversor no está trabajando en modo discontinuo. En todo momento pasa corriente por la bobina.
El problema está en la rampa de compensación que he comentado (slope compensation)

Un saludo.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #122 en: 20 de Marzo de 2017, 15:30:29 »
Hay otro problema.

Según las gráficas, tienes los siguientes valores
  Ie = 5.7 Amperios

Imagino que has puesto la carga pequeña:
  Io = 1.8 Amperios.

Según las tensiones que posteaste antes, el rendimiento es muy malo. ¿Que valores de tensión y corriente tienes para comprobarlo?

Si el rendimiento ha bajado eso es lo más importante. Con estos cambios pretendía subir el rendimiento.

¿Cómo es la señal en la puerta del mosfet? El tiempo de conmutación no debería subir de unos 300ns.

Un saludo.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #123 en: 20 de Marzo de 2017, 17:02:24 »
Hola micro_pepe, en primer lugar, sin dudas la resistencia de gate es muy chica, ya que puedes apreciar esas pequeñas oscilaciones en la señal del gate.

Gate.PNG
*Gate.PNG
(6.3 kB . 469x197 - visto 98 veces)


Como puedes ver, en la imagen del pin 6 y la del gate, hay una diferencia dentro del circulo rojo. En el gate se aprecia una oscilación, la cual es indicativo de que la resistencia de gate es muy chica. La mejor opción, es poner en serie a la resistencia ya existente, un preset de 100 ohms (inicialmente calibrado a cero), enciendes la fuente con su correspondiente carga, y el osciloscópio conectado al gate, y lentamente incrementas el valor del preset, esto se hace hasta que la oscilación desaparezca, luego mides el valor de la resistencia, mas el del preset y reemplazas la primera por una resistencia de valor fijo adecuado.

Este proceso se debería repetir por cada cambio de bobina o frecuencia.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. vuelvo a insistir con lo mismo, acá no hay problemas de sobrepasar el 50% de ciclo activo (el mismo debería de ser de aproximadamente 40% para esta fuente), acá el problema es porque la bobina es demasiado grande. Por lo tanto, el circuito de (slope compensation) no creo que posea efecto alguno en el funcionamiento actual.
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #124 en: 20 de Marzo de 2017, 17:29:35 »
Pda. vuelvo a insistir con lo mismo, acá no hay problemas de sobrepasar el 50% de ciclo activo (el mismo debería de ser de aproximadamente 40% para esta fuente),

Carlos, Lo que dice el fabricante del integrado es que sí hay problemas al sobrepasar el 50% (lo explica en el datasheet y en varias notas de aplicación)
Este circuito puede sobrepasar el 50% en cuanto la tensión de salida sea alta o la de entrada un poco baja, como está ocurriendo ahora.
Esos problemas de oscilaciones los he visto en circuitos que he montado con este integrado y se han solucionado sin problemas con el slope compensation.
¿Por qué dices que no es un problema?


En cuanto a la resistencia de puerta, creo que con esas gráficas no se puede ver lo suficiente.
Habría que ver el tiempo de subida de puerta en un rango de 500ns por línea en el osciloscopio para observar bien los detalles.
En concreto yo veo que el pulso pequeño tiene un tiempo de subida que parece oscilar un poco, pero apenas se aprecia.
El tiempo de bajada también parece un poco grande, pero de nuevo es imposible calcular bien los tiempos en ese rango.


Un saludo.

Desconectado micro_pepe

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #125 en: 20 de Marzo de 2017, 17:30:18 »
Hay otro problema.

Según las gráficas, tienes los siguientes valores
  Ie = 5.7 Amperios

Imagino que has puesto la carga pequeña:
  Io = 1.8 Amperios.

Según las tensiones que posteaste antes, el rendimiento es muy malo. ¿Que valores de tensión y corriente tienes para comprobarlo?

Si el rendimiento ha bajado eso es lo más importante. Con estos cambios pretendía subir el rendimiento.

¿Cómo es la señal en la puerta del mosfet? El tiempo de conmutación no debería subir de unos 300ns.

Un saludo.

Probé con la carga de 70w, unos 3A.

Probaré a poner la rampa de compensación, así salimos de dudas de si hace algo o nó.

Luego el ajuste de la resistencia del gate lo tendré en cuenta.

El rendimiento también lo mido y muestro resultados.
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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #126 en: 20 de Marzo de 2017, 17:30:59 »
Espera que te calculo la resistencia de slope que tienes que poner.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #127 en: 20 de Marzo de 2017, 17:43:35 »
Creo que será suficiente con una resistencia de 3300 ohmios en Rramp, si Rcsf vale 1000 ohmios.

El transistor puede ser cualquiera, yo utilizo un BC549, pero vale cualquiera.

slope-compensation.png
*slope-compensation.png
(13.5 kB . 608x429 - visto 85 veces)


http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc2844.pdf

Un saludo.
« Última modificación: 20 de Marzo de 2017, 17:46:16 por Picuino »

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #128 en: 20 de Marzo de 2017, 18:37:23 »
Bueno, nada más poner la compensación de rampa, la señal es cuadrada perfecta:

puerta mosfet.gif
*puerta mosfet.gif
(18.19 kB . 800x480 - visto 96 veces)


La rampa de subida en la puerta del mosfet:

rampa subida puerta mosfet.gif
*rampa subida puerta mosfet.gif
(17.36 kB . 800x480 - visto 85 veces)


Y el rizado de salida:

rizado salida.gif
*rizado salida.gif
(18.28 kB . 800x480 - visto 84 veces)


Viendo la rampa de subida del mosfet, creo que habría que bajar la resistencia del gate, si lo aumento, lo unico que consigo es que esa gráfica se estire.

Rendimiento:

(23.8v·2.93A)/(12.76v·6.2A)=88%

Calentamiento de la bobina: Sobre 62ºC, el resto de componentes similar al ensallo con la otra bobina de 30uH.

El pitido ha desaparecido (lógico, son 40KHz).

EDITO: Creo que el detalle de la subida, no lo pillado bien, no se corresponde con la señal cuadrada. Pues está bien, lo acabo de revisar, y al bajar la escala de tiempo es eso lo que se ve en detalle.
« Última modificación: 20 de Marzo de 2017, 18:54:51 por micro_pepe »
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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #129 en: 20 de Marzo de 2017, 18:57:40 »
Esa señal en la puerta del mosfet no está bien. Creo que está pasando lo mismo que te pasaba al medir la tensión de salida.

¿Puedes medir con la sonda entre G y S del mosfet sin cable?

En cualquier caso se ve que la conmutación se da en unos 200ns.
Si la señal bien medida lo confirma, no es necesario tocar nada.


En la salida sigues teniendo picos relativamente elevados. Habría que confirmar si se deben a la sonda de medida o a la falta de condensadores.
Si sueldas otro condensador de 100nF en la salida y bajan los picos, entonces se debe a la falta de filtrado.

Un saludo.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #130 en: 20 de Marzo de 2017, 19:21:14 »
El rendimiento está bien. Ha subido al 88% y mejoraría más con una bobina que se caliente menos, pero eso es otro trabajo y no es sencillo.
Aunque si quieres intentamos enfriar aún más la bobina.

Un saludo.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #131 en: 20 de Marzo de 2017, 20:30:36 »
He medido sin el cable de masa entre G y S, el resultado es muy similar:

rampa subida bien medida 1.gif
*rampa subida bien medida 1.gif
(16.91 kB . 800x480 - visto 59 veces)


rampa subida bien medida 2.gif
*rampa subida bien medida 2.gif
(16.92 kB . 800x480 - visto 58 veces)


En cuanto al rizado, si mejora algo al añadir otro condensador, pero he notado que uno de los SMD de 100nF estaba rajado, no sé si son de mala calidad, yo los compré en Ebay a un vendedor Alemán, y me los vendió como de 63V.

Este es el rizado:

rizado mas condensadores.gif
*rizado mas condensadores.gif
(18.2 kB . 800x480 - visto 59 veces)
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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #132 en: 20 de Marzo de 2017, 20:53:02 »
En conclusión, el rendimiento ha mejorado, pero la salida sigue necesitando filtrado, al subir la bobina de valor se hizo necesario poner la compensación de rampa... que no está de más, pues en la hoja de datos viene explicado su necesidad para ciclos del 50% o más, pero quizás el circuito del inicio con más filtrado sería suficiente.


Gracias, un saludo!!!
« Última modificación: 20 de Marzo de 2017, 21:33:34 por micro_pepe »
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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #133 en: 21 de Marzo de 2017, 11:41:11 »
El la compensación en rampa la vas a necesitar de todas formas si la tensión de entrada baja o si le pides a la fuente más tensión. El circuito anterior ya estaba justo en el límite.

Vamos ahora con el filtrado.

La reducción de frecuencia ha venido bien porque ahora sólo tienes la mitad de pulsos de ruido (al bajar de 87kHz a 40kHz hay menos de la mitad de conmutaciones) y esto mejora el ruido total.

Además, ahora con menos frecuencia de conmutación puedes hacer las conmutaciones más lentas y poco eficientes para que produzcan poco ruido, y el calentamiento no subirá mucho porque ahora la frecuencia es menor.

Esas señales de puerta son muy extrañas, casi imposibles. La puerta tiene varios condensadores internos y es verdaderamente dificil producir esas oscilaciones con una resistencia tan alta como la que has conectado a puerta.
¿Estás seguro de que no se está 'colando' alguna oscilación de las resistencias de sensado?

Una prueba sencilla que puedes hacer ahora es subir la resistencia del gate a 50 Ohm.
El mosfet se calentará un poco más, pero la conmutación será más lenta y poco ruidosa.

Un saludo.

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Re:[Proyecto] - Step UP 12V a 19V para notebook - Finalizado
« Respuesta #134 en: 21 de Marzo de 2017, 11:49:46 »
Por ahora adjunto algunas notas de aplicación de Linear Technology sobre fuentes conmutadas con poco ruido:

AN29
Some Thoughts on DC/DC Converters
http://www.linear.com/docs/4122

AN70
A Monolithic Switching Regulator with 100µV Output Noise
http://www.linear.com/docs/4159

AN84
Linear Technology Magazine Circuit Collection, Volume IV
http://www.linear.com/docs/4173

AN85
Low Noise Varactor Biasing with Switching Regulator
http://www.linear.com/docs/4175

AN118
High Voltage, Low Noise, DC/DC Converters        
http://www.linear.com/docs/26421

Un saludo.