Autor Tema: Frecuencia de regulador conmutado.  (Leído 12494 veces)

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #15 en: 16 de Junio de 2019, 14:12:26 »
Al tener el convertidor casi a la máxima frecuencia le da poco margen de modulación

Este convertidor no es PWM, por lo que la frecuencia es variable.
Lo que se ajusta con la resistencia Rt es el tiempo de encendido Ton, que es un tiempo fijo para una tensión de entrada determinada.
La frecuencia depende del consumo. A mayor consumo, más pulsos y mayor frecuencia.

En principio el integrado debería de funcionar bien con ancho de pulsos mayor que 150ns (para máxima tensión de entrada). En el datasheet está la fórmula y la explicación.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm25085.pdf

Saludos.

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #16 en: 16 de Junio de 2019, 17:21:41 »
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.

Cin, como dije, 30uF.
Cout, 47uF de tántalo, lo que dice el configurador de Texas.
Y el inductor, ahora es de 3.3uH, pero lo voy a cambiar por uno de 2.2uH para subir la frecuencia a 715Khz.

Cff no tiene importancia, incluso en diseños simplificados es prescincible, suele ser de 1nF y lo tengo puesto.  Rt configura la frecuencia del oscilador.

« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 17:29:55 por planeta9999 »

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #17 en: 16 de Junio de 2019, 17:27:39 »
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.

No está ni de lejos funcionando a su máxima frecuencia, lo tengo a 400Khz, y puede llegar a 816Khz. Ahora si que lo voy a poner a 715Khz, bajo el inductor a 2.2uH, que es todavía más pequeño y más barato.

Ni loco meto un inductor de 15uH, sería enorme, caro y no lo podría poner con la pick and place. Si me he cambiado al LM25085 es precisamente porque puede trabajar a una frecuencia muy superior a la del XL4015, así la bobina es de un valor bajo, pequeña y barata. Con el XL4016 usaba un inductor de 4.7uH 8A, que ya era enorme y lo tenía que poner a mano.
« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 17:32:12 por planeta9999 »

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #18 en: 16 de Junio de 2019, 18:37:43 »
¿Puedes probar con un Cff de 3.3nF a ver si cambia la salida?

Lo demás por ahora veo que está bien.

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #19 en: 16 de Junio de 2019, 18:41:14 »
Puede que haya más condensadores cerámicos en paralelo con el de tántalo de salida. Los cerámicos en la salida suelen dar problemas de regulación.

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #20 en: 16 de Junio de 2019, 19:20:35 »
¿Puedes probar con un Cff de 3.3nF a ver si cambia la salida?

Lo demás por ahora veo que está bien.

Lo probaré.

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #21 en: 16 de Junio de 2019, 19:24:51 »
Puede que haya más condensadores cerámicos en paralelo con el de tántalo de salida. Los cerámicos en la salida suelen dar problemas de regulación.

No. En la salida solo hay un tántalo de 47uF, y en la entrada 3 cerámicos de 10uF en paralelo. Es lo que recomiendan en la hoja de datos, cerámicos a la entrada, tántalo a la salida, salvo el Cff que es cerámico de 1nF.

Así queda en la placa, más pequeño y compacto es díficil, con pasivos 0402, salvo los 3 condensadores de entrada que son 0603 y el tántalo que es más gordo. Para una próxima versión he cambiado algo la ubicación de los condensadores de entrada y he puesto hasta 8.

Cff es el que está entre el chip y el MOSFET, totalmente pegado al LM25085. Las dos resistencias que están arriba a la derecha, son el divisor resistivo para la señal de feedback, calculadas para 5v, y eso va perfecto, salen clavados, el voltaje de salida en ningún momento varía.




« Última modificación: 16 de Junio de 2019, 19:28:15 por planeta9999 »

Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #22 en: 23 de Junio de 2019, 22:19:06 »
 
Problema resuelto, como sospechaba era el condensador de entrada, un valor demasiado bajo. Hoy tenía que montar placas con este regulador, y le he puesto 3 condensadores más encima de los otros tres del PCB, total paso de 30uF a 60uF (en la foto los condensadores marrones de la derecha).

Mano de santo, ahora funciona como la seda, perfecto.

Y a todo esto, el configurador de Texas sigue con el cachondeo, si hace unos días te indicaba poner 3 x 15uF, ahora con los mismos valores te dice 2 x 15uF, y la primera vez que lo usé te ponía 1 x 22uF. Menuda chufa, todo eso está mal, no funciona bien con esos valores del condensador de entrada.

Estaba entre cabreado y acojonado, porque había cambiado el regulador en varias placas comerciales, de las que recibo pedidos todas las semanas. Pensé, si funcionaba, para que lo tocas, pero es que si no lo toco no se puede mejorar.

Ahora este regulador, lo puedo usar en todas mis placas, reemplaza todo lo que iba con XL4015 y XL4016. El XL4016 es pasante, y me tocaba montarlo a mano, doblar y mecanizar patillas, y luego del horno, soldar a mano, además la bobina era muy grande y no me la podía montar la pick and place, también a ponerla a mano.

Con el LM25085, tengo un regulador hasta 8 amperios, o más cambiando el MOSFET, es otra de las ventajas de este tipo de regulador, que el regulador en si y el MOSFET de potencia van separados, asi puedes cambiar el MOSFET según el amperaje que necesites. Configurado a 700Khz, el inductor (para 8A) es muy pequeño y barato (6x7mm, 2.2uH), me lo puede montar la pick and place en carrete de 16mm.

Final feliz. Por si alguien usa alguna vez el LM25085 (totalmente recomendable, un muy buen regulador conmutado), que sepa que el condensador de entrada que indica el configurador de Texas, está mal. No obstante, en el Datasheet ponen un ejemplo, y terminan recomendando usar entre 47uF y 68uF, lo que se contradice con el configurador de la web de Texas.


« Última modificación: 24 de Junio de 2019, 00:50:57 por planeta9999 »

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #23 en: 24 de Junio de 2019, 04:18:26 »


Buenos días planeta, permíteme que te plantee la duda y en caso que sea cierta la sugerencia, en la foto que te estoy citando, donde se ven los tres condensadores un al lado del otro, en el inferior me da la impresión que pasas un plano de tierra por debajo de todos ellos, si es así...
Permíteme la sugerencia que estudié en su momento sobre EMIs, no viene bien tener ningún plano de tierra bajo condensadores, inducirás ruido.
Para condensadores THT que rara vez usamos se aplicaba lo mismo pero sobretodo hacían hincapié en no colocarlos horizontal a la PCB sino verticales por la forma en la que generan el campo magnético, horizontales inducen más hacia el posible plano de masa que haya debajo.

Por lo demás y ya contestando al tema del calculador de Texas me alegro que solucionaras tu problema, yo la verdad que no lo he usado nunca y desconocia de su existencia siempre suelo usar datasheet y las formulas que vienen en ellos de no ser uqe por ocnocimientos matematicos no fuera capaz de interpretarlas  :D

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #24 en: 24 de Junio de 2019, 07:46:36 »

Ese es el polo de masa de los 3 condensadores, en paralelo, que hay a la entrada del regulador, es una placa de 2 capas. No obstante hice modificaciones, añadiendo más condensadores en paralelo, cambiando su ubicación y  el inductor por uno más pequeño, de 2.2uH, para poner el regulador a 700Khz. En la imagen el nuevo diseño.

Por otra parte buscando por internet, me encuentro bastantes esquemas en los que en la entrada ponen un electrolítico de 100uF en paralelo con un cerámico de 1uF. Quiero probar esto, me parece mejor solución que poner tantos condensadores de 10uF cerámicos en paralelo. De nuevo el configurador de Texas que te sugiere meter solo cerámicos a la entrada, cuando en el Datashet hablan de poner un electrolítico de entre 47 y 68uF en paralelo con un cerámico de 1uF.





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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #25 en: 24 de Junio de 2019, 08:54:35 »
Ese es el polo de masa de los 3 condensadores, en paralelo, que hay a la entrada del regulador, es una placa de 2 capas.
Tienes razón, de todos modos yo también suelo quitar todos los planos en todas las capas debajo sobre todo si son condensadores grandes a consciencia de que me destroce la continuidad del plano.

En cuanto a los condensadores, a mí tampoco me da buena impresión todos esos condensadores apilados en paralelo, lo que dices del electrolítico yo intentaría quitarlo a toda consta así te evitaras problemas con el paso del tiempo, imagino que cuando piensan en poner  el electrolítico es porque buscan que no tenga muy poca ESR (justo lo contrario que estás consiguiendo al apilar todos esos condensadores de 10uF y esa es otra de las razones que me da que pensar sobre que eso no sea del todo buena idea).
Por qué no pruebas a poner uno cerámico X5R de valor similar (60/80uF) a ver qué tal se comporta?




Desconectado planeta9999

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #26 en: 24 de Junio de 2019, 10:27:14 »

El problema es que en el datasheet y en el configurador te dicen cosas distintas y contradictorias.

En el configurador te ponen varios condensadores cerámicos en paralelo y de un valor total bastante inferior. Y en el datasheet, en un ejemplo de configuración para salida a 5 voltios 5A, te ponen un electrolítico entre 47 y 68uF, en paralelo con un cerámico de 1uF.

Luego buscando por Google, te encuentras de todo.

Estoy por cambiar el diseño y poner 100uF electrolítico en paralelo con un cerámico de 1uF.

En cuanto a poner un cerámico de 80uF 25v, si es que existe algo así, debe de ser bastante caro y monstruosamente enorme.
« Última modificación: 24 de Junio de 2019, 10:29:42 por planeta9999 »

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #27 en: 24 de Junio de 2019, 11:23:27 »
No me había dado cuenta de ese voltaje tan alto, para 16V si hay mas condensadores de esos tamaños aunque no llegan a tanto, de 47uF los hay rondando el euro cada uno…

Yo me fiaría del datasheet por que imagino que será lo mas actualizado y es el documento oficial, si hay alguna errata deben ponerla.  El configurador imagino que poco a poco lo irán corrigiendo y mejorando, de todos modos hacer eso por lo menos en las próximas PCBs no te sale demasiado elevado de costes, deja los pads/agujeros puestos y en caso de no usarlos ahí se quedan vacios o en esa misma que tienes ahí si no es apra la venta suéldaselo por encima a ver como se comporta, digo lo de si no es para la venta por que al final con tanto jugar terminarás dejando la pobre PCB con ganas de poco funcionar  :mrgreen:

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #28 en: 24 de Junio de 2019, 12:15:30 »
 
En el datasheet tampoco van muy finos, y se curan en salud, no me gusta nada esto que ponen:




Luego ya te sueltan la charla, pero ya te dijeron previamente que igual está mal que bien, les da igual.

Resumiendo, según el ejemplo del datasheet: condensador de entrada, electrolítico de 47 a 68uF en paralelo con uno cerámico de 1uF, en algunos esquemas que he visto por internet, ponen el electrolítico de 100uF. Salida 100uF, no especifican de que tipo, supongo que electrolítico, o tal vez tántalo.

En el configurador de Texas, entrada 3x15uF cerámico, salida 47uF tántalo. En el de entrada, vas al configurador hoy y te ponen 3x15, pero igual mañana te ponen 2x15, pasado mañana 1x15, es un baile constante, cada día te dicen una cosa.








« Última modificación: 24 de Junio de 2019, 12:37:44 por planeta9999 »

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Re:Frecuencia de regulador conmutado.
« Respuesta #29 en: 25 de Junio de 2019, 04:35:20 »
La verdad que después de leer el datasheet me parece algo pobre por parte de Texas, incluso sabiendo que la última revisión es del 2014(de la que imagino que no habrán revisado nada mas que detalles)…

Lo que me da a entender la parte del condensador electrolítico a la entrada es que sobretodo en aquella época (2008 que fue cuando salió) no se podía contemplar usar condensadores cerámicos tan grandes como ahora por que dudo que existieran ni la tecnología de fabricación del integrado es la misma que la que hay actualmente, así que metieron el condensador electrolítico de ese tamaño (33uF según los cálculos que hacen para los 5A) claro que se encontrarían el problema de la ESR tan grande del electrolítico y por eso recomienda poner un valor un poco más alto y amortiguar los pequeños picos con un cerámico de 1uF en paralelo.
Si no he metido la pata con mi razonamiento para tus 8A que has calculado (no he hecho cálculos solo lo veo a ojo) ahora me empieza a parecer coherente que con 60uF de condensadores cerámicos de baja ESR te empezara funcionar bien.

He hecho un poco mi razonamiento en voz alta que quizá me esté equivocando, pero bueno, por si sirve de ayuda a entender algo de todo esto o me sirve para aprender si alguien me tiene que corregir lo dejo escrito  :oops: