Autor Tema: Frecuencia de regulador conmutado.  (Leído 484 veces)

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Desconectado planeta9999

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Frecuencia de regulador conmutado.
« en: 14 de Junio de 2019, 19:22:37 »
 
Estoy usando recientemente el LM25085, para reemplazar los XL4015 y XL4016.

Solo tengo un problema, que espero resolver pronto. A 12v de entrada, el voltímetro de la fuente empieza a bailar en los decimales (mA y décimas de mA), si subo el voltaje a 18v se acaba el baile. Además a 12v, acercando el oido al circuito se escucha un pitido.

He metido el osciloscopio y veo una señal de unos 400Hz junto a la continua, es muy tenue pero afecta a los circuitos que conecto.

Usé el configurador de Texas, que es una auténtica castaña, porque cada vez que entras, con la misma configuración, te da unos valores distintos para el condensador de entrada, incluso para otro condensador del circuito. Según el configurador, para la frecuencia que seleccioné (la que ofrece por omisión) me ponía 15uF, yo al final le puse 3 condensadores de 10uF en paralelo. Pero a veces entras, y te pone que son 3 condensadores de 15uF (en paralelo entiendo), osea 45uF, si esto es lo correcto me estaría quedando corto con mis 30uF.

¿ Es posible que ese mal funcionamiento, sea debido a la capacidad del condensador de entrada ?, he pensado en ponerle otros dos o tres condensadores de 10uF en paralelo, para subir a 50 ó 60uF.

Por otra parte, he pensado en subir la frecuencia del oscilador a 700 u 800Khz, así la bobina será bastante más pequeña y la podría poner en carrete en mi pick and place.

¿ Que ventajas e inconvenientes tiene hacer trabajar a una frecuencia más alta el oscilador de un regulador conmutado ?, como ventajas veo que la bobina es más pequeña, de valor y de tamaño, también más barata si se reduce el tamaño.
   
« Última modificación: 14 de Junio de 2019, 19:41:12 por planeta9999 »

Desconectado Robert76

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #1 en: 14 de Junio de 2019, 21:34:06 »
Hola, habría que ver en la hoja de datos, que valor indica la inductancia. Además requiere de un valor determinado en el condensador de salida.

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #2 en: 14 de Junio de 2019, 22:19:21 »
 
En la hoja de datos no especifica un valor concreto, porque la frecuencia del oscilador es configurable de 100Khz a 800Khz. En la web de Texas hay un configurador online, el problema es que funciona fatal porque cada vez que entras, para la misma configuración te da valores distintos para el condensador de entrada, unas veces te pone 15uF y otras 3 x 15uF.

El condensador de salida, siempre me da el mismo valor, 47uF de tántalo, que es el que tengo puesto pegado al circuito de regulador, luego añado uno de 2200uF electrolítico en el circuito.

Mi idea es reducir el tamaño del inductor, de la actual de 3.3uH a 2.2uH, así lo puedo montar en carrete de 12mm, me lo pilla bien la pick and place. Con el condensador de entrada quiero probar a subirlo de los actuales 30uF a 50 o 60uF, a ver si desaparece el malfuncionamiento.

Hace tiempo, con un LM2596, se me ocurrió quitar el condensador de entrada, y el circuito se volvía loco, en ese caso también afectaba al voltaje de salida que no paraba de bailar arriba y abajo, por eso he supuesto que es el valor del condensador de entrada, demasiado bajo, el que me puede estar afectando al LM25085.

« Última modificación: 14 de Junio de 2019, 22:23:31 por planeta9999 »

Desconectado Robert76

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #3 en: 14 de Junio de 2019, 22:22:41 »
Prueba con diferentes valores de inductancia, por ejem. 10uH, 50uH, etc.
Quizás el condensador de salida parece pequeño, aunque depende también de la fcia. de trabajo y de la potencia entregada.

Desconectado Picuino

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #4 en: 15 de Junio de 2019, 07:22:46 »
A mayor frecuencia de conmutación, más calentamiento de los transistores.
Durante la conmutación se disipa energía. Dura en torno a 100ns (puede que menos en tu circuito). Si el tiempo de ciclo es de 2us, el 10% del tiempo serán conmutaciones que pierden potencia. Duplicando la frecuencia se duplican las pérdidas.

Desconectado Picuino

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #5 en: 15 de Junio de 2019, 07:26:34 »
El pitido puede ser por los condensadores de salida. Hay que seguir las recomendaciones del fabricante, incluido el layout. Las pistas de cobre alrededor del circuito son muy importantes.

 

* Screenshot_2019-06-15-12-30-33.png
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« Última modificación: 15 de Junio de 2019, 08:29:05 por Picuino »

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #6 en: 15 de Junio de 2019, 15:55:09 »
 
El condensador de salida es correcto, el que indica el fabricante, un tántalo de 47uF. El layout también, además está todo hecho con pasivos 0402 para tenerlo todo bien junto, con vías a masa entre caras en las zonas necesarias.

El voltaje de salida siempre es correcto, solo varía el de entrada en la fuente con la que alimento el regulador. Es como si al conmutar el regulador, no tuviese suficiente capacidad en el condensador de entrada, provocando pequeñas caídas de tensión en la fuente, eso podría explicar la oscilación que se une a la continua en la salida.

« Última modificación: 15 de Junio de 2019, 15:58:26 por planeta9999 »

Desconectado Robert76

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #7 en: 15 de Junio de 2019, 23:30:09 »
Si varia la tensión de entrada no es problema, además justamente esa es la función del regulador. Mantener una salida estable independientemente de la tensión de entrada siempre y cuándo Vin>Vout, para una tipología step-dn.
Prueba con una fuente de mayor capacidad de corriente.
« Última modificación: 15 de Junio de 2019, 23:32:46 por Robert76 »

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #8 en: 16 de Junio de 2019, 01:19:09 »
 

La tensión de entrada no varía, es una fuente programable que puede entregar 5 amperios, ese no es el problema. El problema es que el regulador vuelve loca a la fuente, porque tiene algún problema de diseño, lo más probable el condensador de entrada. Da igual que la fuente sea estabilizada y programable, el regulador le hace caer el voltaje entre mA y décimas de mA de manera alocada, bailando sin parar arriba y abajo, además tenemos los 400Hz de salida mezclados con la continua que entrega el regulador.

El circuito no consume 5 amperios ni mucho menos, probablemente sobre los 2 amperios y solo de pico puntualmente. Además la fuente que tiene la máquina, donde irán montados los circuitos, no la puedo cambiar, ni tampoco tiene sentido, todo ha estado funcionando a la perfección con un XL4015 en la misma máquina sin problemas.

Es un problema de diseño del regulador, no de la fuente. Los valores que da el configurador de la web de Texas están mal, y además varían cada vez que entras a calcular el mismo circuito. Estoy casi seguro que el condensador de entrada es de un valor insuficiente, si no algún otro componente está mal calculado, pero el principal sospechoso es el condensador de entrada, precisamente porque me afecta al voltaje de entrada de la fuente.

A estas alturas, ya no me extrañaría que el valor de la resistencia que determina la frecuencia de oscilación del regulador, estuviera mal, y que no se corresponda con el valor calculado para el inductor. Aunque estos dos valores siempre salen igual, cada vez que entro al configurador de Texas, solo varía el valor del condensador de entrada, igual te dice que son 15uF, que 3 x 15uF.

La última locura que detecté en el configurador de Texas, es para el valor del condensador del circuito de limitación de corriente, igual te pone 1nF, que 5 x 1nF. Este se que es correcto a 1nF, porque ya he visto otros esquemas por internet, y todos llevan un condensador de 1nF.
« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 01:41:14 por planeta9999 »

Desconectado Picuino

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #9 en: 16 de Junio de 2019, 07:56:31 »
Es un problema de regulación. Tienes que ajustar el lazo que llega a fb.

¿Qué valores tienen los componentes?  L   C_in   C_out y las resistencias a fb

¿Puedes enseñar el layout?

¿Qué señal se vé en fb y en la base del transistor con un osciloscopio?

Ya sé que son muchas preguntas, pero los problemas de regulación son delicados.

Un saludo.
« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 08:09:23 por Picuino »

Desconectado Picuino

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #10 en: 16 de Junio de 2019, 07:59:51 »
También los componentes qué van al pin ADJ,  Cadj y Radj   ¿Cuánto valen?

Creo que el problema va a estar en el condensador Cff

 

* LM25085.png
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« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 08:35:39 por Picuino »

Desconectado juaperser1

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #11 en: 16 de Junio de 2019, 10:30:08 »
El LM y los condensadores son de un proveedor bueno o de un chino barato?

Si son de un proveedor bueno, yo diría que el problema esta en el layout, es decir en los lazos de realimentacion.

Si son chinos, y lo demás está bieny revisado conforme al datasheet, yo Le echaría la culpa a falsificaciones o productos defectuosos.


Visita mi canal para aprender sobre electrónica y programación:

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Desconectado micro_pepe

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #12 en: 16 de Junio de 2019, 10:42:41 »
Yo estoy con Picuino, cff viene en el esquema, pero en el ejemplo de PCB no viene, quizás no lo ha puesto en el montaje. Si no me equivoco, ese condensador hace un control derivativo en el lazo de control, que sirve para evitar oscilaciones.

Saludos!!!
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Desconectado cristian_elect

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #13 en: 16 de Junio de 2019, 13:55:00 »
Al tener el convertidor casi a la máxima frecuencia le da poco margen de modulación y además con inductancias muy bajas fuerza al regulador a dar un periodo muy corto y este no puede así genera sobre impulsos sobre todo cuando el voltaje de salida es muy por debajo de la entrada.  Prueba con inductancia 10 a 15uH y ccf depende pruebas de que valor salga mejor.


« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 14:01:56 por cristian_elect »

Desconectado Picuino

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #14 en: 16 de Junio de 2019, 14:01:58 »
Si no me equivoco, ese condensador hace un control derivativo en el lazo de control, que sirve para evitar oscilaciones.

Eso creo yo.


 

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