Proyecto: Diseño optimizado de una etapa Step Up

[Picuino]

Es al revés: C18 y R12, la red snubber.

[micro_pepe]

Es al revés: C18 y R12, la red snubber.

OK, así mejor:

boceto_pcb_total_2.png
(71.11 kB, 978x832 - visto 491 veces)

El esquema:

esquema5.png
(47.36 kB, 2362x1345 - visto 493 veces)

En esta nota de aplicación, pagina 2

http://www.ti.com/lit/an/snva021c/snva021c.pdf

dice: "Organizar los componentes para que los bucles de corriente de conmutación se encorven en la misma dirección. Debido a la forma en que funcionan los reguladores de conmutación, hay dos estados de potencia. Un estado cuando el interruptor está encendido y uno cuando el interruptor está apagado. Durante cada estado habrá un bucle de corriente hecho por los componentes de potencia que se están realizando actualmente. Coloque los componentes de potencia de manera que durante cada uno de los dos estados el bucle de corriente esté conduciendo en la misma dirección. Esto evita la inversión del campo magnético causada por las trazas entre los dos semiciclos y reduce la EMI irradiada."

Esto en la práctica no se muy bien como interpretarlo, pero no se ha tenido en cuenta. Supongo que se refiere al sentido de estas corrientes, que si tienen el mismo:

sentido corriente.png
(88.51 kB, 978x832 - visto 460 veces)

Saludos!!!

[Picuino]

Una pequeña tontería ¿Y un led que se encienda cuando haya tensión?

Otra cosa: dos agujeros un poco más a la izquierda para la bobina, para poder colocar una más grande si quieres.

Por ahora no se me ocurre nada más.

Un saludo.

[Picuino]

Te está quedando estupenda la etapa.
Tengo ganas de montarla yo también 

[Picuino]

Otra cosa más:
Podrías diseñarla para que sea de doble cara para pedirla a los chinos. Por 10 o 15 Euros te hacen 10 placas iguales y la calidad con los planos de masa sería mucho mayor.
Igual alguno se apunta a comprarte las PCB que te sobren (yo sería uno)

Un saludo.

[micro_pepe]

Una pequeña tontería ¿Y un led que se encienda cuando haya tensión?

Otra cosa: dos agujeros un poco más a la izquierda para la bobina, para poder colocar una más grande si quieres.

Por ahora no se me ocurre nada más.

Un saludo.

Puede ser una tontería, pero a veces te ahorra tirar del multimetro, si solo quieres saber si hay tensión o no.

Lo de los pad es buena idea, siempre dá más juego a la hora de experimentar con otras bobinas.

Te está quedando estupenda la etapa.
Tengo ganas de montarla yo también 

Gracias, pero parte del diseño es tambien tuyo.

Otra cosa más:
Podrías diseñarla para que sea de doble cara para pedirla a los chinos. Por 10 o 15 Euros te hacen 10 placas iguales y la calidad con los planos de masa sería mucho mayor.
Igual alguno se apunta a comprarte las PCB que te sobren (yo sería uno)

Un saludo.

Primero probamos una de forma casera, y luego es posible que las encargue, como dices, alguien puede que quiera comprar una, o a través de Ebay, a veces he vendido cosas que me sobran y amortizas el lote entero 

Un saludo!!!

Me estoy dando cuenta que la pista del pad de la bobina es un poco grande, sería mejor ponerlo más fino, para que no radie EMI.

[Picuino]

¿Qué ancho tiene la pista? ¿Has calculado si aguanta bien la corriente?

Con la calculadora de KiCad:

Intensidad = 7.8 A
Ancho de pista 4 mm (con 35um)
Longitud = 20 mm

Resistencia = 2.5 mili Ohm
Potencia = 0.15 W
Aumento de temperatura = 15 ºC

Un saludo.

[Picuino]

Te falta añadir nombre y versión de la placa.
 

[micro_pepe]

¿Qué ancho tiene la pista? ¿Has calculado si aguanta bien la corriente?

Con la calculadora de KiCad:

Intensidad = 7.8 A
Ancho de pista 4 mm (con 35um)
Longitud = 20 mm

Resistencia = 2.5 mili Ohm
Potencia = 0.15 W
Aumento de temperatura = 15 ºC

Un saludo.

Pues era de 3.81mm, la he cambiado a 4.5mm, con estos datos:

Intensidad = 8.5 A
Ancho de pista 4,5 mm (con 35um)
Longitud = 32 mm

Resistencia = 3.5 mili Ohm
Potencia = 0.25 W
Aumento de temperatura = 15 ºC
Caida voltaje = 30mV

Te falta añadir nombre y versión de la placa.
 

Sí, lo pongo siempre, casi me olvido.

boceto_pcb_total_4.png
(77.76 kB, 978x832 - visto 694 veces)

Si todo está correcto, mañana imprimo el fotolito, pues creo que para el método de la plancha tiene demasiados planos de cobre.

Gracias!!! Un saludo.

PD: Otra cosa, las resistencias shunt pensaba poner cuatro de 200mOhm y 2w, poniendo en cada una de las resistencias que hay en la PCB, una encima de la otra, en total 8w, que podrían manejar 12A de forma continua sin problemas, ¿Correcto así?

[Picuino]

Esas resistencias necesitan un plano de masa para disipar el calor. Imagino que viene en el datasheet.
No creo que puedan disipar tanto unas encima de otras. Puedes soldarles un hilo de cobre de 1.5mm de diámetro en los terminales hacia el source del mosfet y otro hacia los condensadores de salida. Eso servirá como conductor eléctrico y también como radiador conductor del calor. En una placa definitiva hay que quitar el soldermask para poder hacerlo.

Si colocas 4 x 200 mOhm en total tendrás 50 mOhm.
Con 12A la potencia disipada es 12^2 * 0.050 = 7.2W

La potencia de entrada será 12V * 12A = 144W
y la de salida 0.8*144 = 115W (28V 4A)

¿Para que quieres tanta potencia? Creo que es llevar el circuito un poco al límite.
La red snubber debería ser un poco mayor en ese caso y vas a tener más rizado. Creo que los condensadores de salida se van a calentar.
De todas formas una vez motado puedes ir probando cuánto aguanta. (No te olvides poner un diodo de 16A)

Un saludo.

[micro_pepe]

Si colocas 4 x 200 mOhm en total tendrás 50 mOhm.
Con 12A la potencia disipada es 12^2 * 0.050 = 7.2W

La potencia de entrada será 12V * 12A = 144W
y la de salida 0.8*144 = 115W (28V 4A)

¿Para que quieres tanta potencia? Creo que es llevar el circuito un poco al límite.

No pretendo manejar tanta potencia, solo estaba curandome en salud sobredimensionando la potencia de las resistencias, mejor 4 de 200mOhm que 2 de 100mOhm, hablaba de 12A pensando que si son capaces de soportar eso, con menos corriente va sobrado. A parte las de 100mOhm no estan en stock, y las de 200 sí.

Pongamos unos 70w en la salida, 70/.8 = 87.5W de entrada, I = 87.5 / 12 = 7.3A

P = 7.3^2 * 0.05 = 2.7W  Cada resistencia 2.7 / 4 = 0.675w aunque estén una encima de otra supongo que esa potencia la pueden disipar, si no pongo dos de 120mOhm: P = 7.3^2 * 0.06 = 3.2w, cada una 3.2 / 2 = 1.6w

Este es el datasheet de las resistencias:

http://www.tme.eu/es/Document/a812535aec0aa18fd47b9a8fc0cc2be6/CS%20REV.D3-160715.pdf

la referencia de las de 120mOhm:  CS12FTFSR120 

Segun entiendo, a 70ºC de temperatura ambiente, puede disipar 2w.

[Picuino]

En realidad por las resistencias sólo pasa la corriente la mitad del tiempo más o menos. Se calientan la mitad de eso.

La disipación habrá que comprobarla después en la práctica. Depende de la zona de cobre y va a ser menor de lo normal al estar en la parte de abajo de la PCB. No tiene buen flujo de aire.

Un saludo.

[micro_pepe]

En realidad por las resistencias sólo pasa la corriente la mitad del tiempo más o menos. Se calientan la mitad de eso.

La disipación habrá que comprobarla después en la práctica. Depende de la zona de cobre y va a ser menor de lo normal al estar en la parte de abajo de la PCB. No tiene buen flujo de aire.

Un saludo.

OK, será cuestión de probar en la práctica. Efectivamente cuando medí la caida de voltaje en las resistencias, es una rampa que sube hasta un pico de corriente, y luego es cero, entonces el calentamiento será el valor eficaz de esa señal.

Voy a imprimir el fotolito.

[Picuino]

El valor eficaz casi es igual a la corriente media de entrada (medida por el polímetro) multiplicado por el ciclo de trabajo, que vale aproximadamente 50%

Estoy deseando ver la placa montada. Suerte con el atacado.

Un saludo.

[micro_pepe]

Estoy deseando ver la placa montada. Suerte con el atacado.

Un saludo.

Se dió bien 





El insolado y revelado, es casi una lotería, a veces te venden una placa que lleva mucho tiempo con la emulsión, o tienes almacenado un recorte... Aunque ultimamente lo que hago es poner un fotolito encima de otro de buena calidad, impreso en una imprenta digital, sobreexpongo un poco la placa, y luego caliento 100ml de revelador, 3 minutos en el microondas a minima potencia, y suelen salir bien.

Mañana la taladro, y le doy una manita de barniz, y empiezo a montarla.

PD: Junté un poco los planos de cobre por donde hay condensadores SMD, en todos los ejemplos de las notas de aplicación viene el pad de los condensadores por dentro del plano, tal y como lo tenía estaban sobresaliendo un poco.