Otra opción a regulador o diodos

[juaperser1]

a ver, tengo este sistema que tengo que modificar:

Sin título.png
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Tengo que modificarlo por que a 3,3 voltios se alimenta un micro y a 5 se alimentan unos desplazadores de registro que estan comandados por el micro, la entrada que necesitan los desplazadores es de mini 3,15V para un uno lógico y con este circuito el micro en ocasiones puede quedarse corto, si lo analizamos en el peor de los casos:

a la salida de la fuente la cual tiene una tolerancia de 2,5% tenemos una salida de 4,875V

despues del primer diodo con una caida maxima de 0,36mV tenemos 4,515V

habia pensado en sustituir el regulador fijo por uno variable para tener los 3,3 despues del segundo diodo, esto haria que el regulador tenga que tener una salida de:

0,34V(caida maxima del segundo diodo)+3,3V=3,64V

hasta hay todo perfecto pero los reguladores necesitan una entrada mínima para funcionar, en el caso del LM1117 es de VIN = VOUT + 1.5 V. Esto hace que necesite una entrada de VIN=3,64+1,5=5,14V

necesito un regulador que con una entrada de 4,515 pueda funcionar bien con una salida de 3,64V.

La fuente de alimentación es lo único que no puedo variar, sin embargo puedo cambiar todo lo démas,
Habia pensado en cambiar los diodos con menor caida o por mosfet, o un regulador que necesite menos tension de entrada como este:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps745.pdf

Que según dice:

VIN = VOUT(NOM) + 0.5 V or 1.5 V que interpreto que seria una entrada de 3,64+0,5=4,14V

lo malo es el encapsulado de este regulador, preferiria otra solución.

Alguien conoce algunos componentes o configuración que me sirva para este sistema.

un saludo.


PD: a unas malas podría mirar unos desplazadores que funcionaran a 3,3V, pero esto solo seria a una malas por que deberia de cambiar otra placa distinta entonces, pero si alguien conoce que me los comente también.

[KILLERJC]

Mi pregunta para vos.. Alguna razón para los diodos que pusiste? especialmente en el regulador de LM1117

El TPS245 que pasaste tiene un dropout que varia según la tensión de salida y para el rango de 3.3V a 5V (500mA) es de 95 a 115mV, supongamos 100mV para hacerla facil... entonces necesitarias 0.44V mas (3.74V)

[juaperser1]

Mi pregunta para vos.. Alguna razón para los diodos que pusiste? especialmente en el regulador de LM1117

Si, esta es una parte resumida del circuito, pero el sistema tiene un sistema de bateria que puede alimentar los 3V3 voltios en caso de no estar presente la alimentacion principal, por lo tanto el regulador tendría mas tensión a la salida que a la entrada, y se gastaria la bateria mucho antes, es por eso.

En el caso del de la fuente (el primer diodo), los 5 voltios también tienen un sistema que se puede alimentar por un sistema distinto de los 230V.

Este es el sistema de alimentación por si quereis verlo:

Sin título.jpg
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la hoja de datos de la fuente de alimentación no dice si tiene protección en el caso de aplicar tension en la salida en vez de en la entrada, no se si pasaria algo pero no me fío de quitarle el diodo.

en el caso  de que no necesitará ese diodo podría poner el regulador conmutado adjustable y tendría una tension de entrada al regulador suficiente, pero no estoy seguro de que se puede hacer sin dañar la fuente.

y los diodos ideales con mosfet son bastante caros.

[juaperser1]

entonces necesitarias 0.44V mas (3.74V)

Seguiría estando dentro del rango

3,74+0,5=4,24

De momento, la mejor solución que encuentro es colocar un regulador de este tipo, por que no lo encuentro en otros encapsulados, en SOP he encontrado alguno pero seria de VIN=VOUT+1V.

y se queda muy justo.

y diodos con menos caida tampoco encuentro

[KILLERJC]

la hoja de datos de la fuente de alimentación no dice si tiene protección en el caso de aplicar tensión en la salida en vez de en la entrada, no se si pasaría algo pero no me fío de quitarle el diodo.

Me imagino que lo que vos queres es si por algun motivo Vout es mayor a Vin.. Eso se puede solucionar con un diodo en anti-paralelo, como lo muestra la figura 13 de este datasheet

When a output capacitor is connected to a regulator and the input is shorted to ground, the output capacitor will
discharge into the output of the regulator. The discharge current depends on the value of the capacitor, the
output voltage of the regulator, and rate of decrease of VIN. In the LM1117 regulators, the internal diode between
the output and input pins can withstand microsecond surge currents of 10A to 20A. With an extremely large
output capacitor (≥1000 µF), and with input instantaneously shorted to ground, the regulator could be damaged.
In this case, an external diode is recommended between the output and input pins to protect the regulator, as
shown in Figure 13.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm1117.pdf

Asi maximo tendrias que Vin es un poco menos que Vout en tu caso gracias a ese diodo.

[juaperser1]

No no es ese diodo.

El diodo de mi aplicación esta puesto para que el regulador no se convierta en una carga en caso de que el sistema se alimente de la bateria de 3 voltios. Si no se pone ese diodo a la salida del regulador, este se chupa la bateria en muy poco tiempo, y esa bateria esta pensada para manejar el micro en sleep.

Ese diodo no se puede eliminar

cuando digo esto, me refiero a la fuente de alimentación de meanwell

la hoja de datos de la fuente de alimentación no dice si tiene protección en el caso de aplicar tensión en la salida en vez de en la entrada, no se si pasaría algo pero no me fío de quitarle el diodo.

[juaperser1]

creo que la solución seria este, a ver como lo veis:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv62568.pdf

el calculo de la salida seria este:

VIN(MIN) = VOUT + IOUT x (RDS(ON) + RL)
where
• RDS(ON) = High side FET on-resistance
• RL = Inductor ohmic resistance (DCR)


suponiendo RDS en el peor de los casos 150moh y un RL de la bobina de 200mOh para irnos por alto y supongo una intensidad de 1 amperio:
VIN=3,7+1(0,15+0,2)=4,05voltios

¿Como lo veis?

[KILLERJC]

El diodo de mi aplicación esta puesto para que el regulador no se convierta en una carga en caso de que el sistema se alimente de la bateria de 3 voltios. Si no se pone ese diodo a la salida del regulador, este se chupa la bateria en muy poco tiempo, y esa bateria esta pensada para manejar el micro en sleep.

No sabia que ademas de la entrada de la bateria (dibujada en la esquina izquierda superior del esquematico) tenias otra entrada de bateria mas, de 3V.

Ya te planteaste las 2 opciones, vos elegís cual te convenga mas. Restringiste el diseño a que el diodo debe estar si o si. Las fuentes son las que tenes (con sus respectivos diodos), como dijiste el diodo no se puede ir, el circuito esta fijo.
Entonces lo único que te queda es reemplazar el regulador  o reemplazar los diodos. El regulador por uno con menos dropout, sea switching o lineal, y los diodos por unos realizados con FETs asi no presentan caida de tension.

Ya queda decidir en base de lo economico, si se consigue facilmente, BOM, espacio en placa, etc por si me olvido de algo mas.

[juaperser1]

Al final he puesto el regulador conmutado de texas y me parece que cambiare los desplazadores de registro para alimentarlos a 3,3v, tengo que cambiar otro pcb pero ahorrará posibles errores.