Fuente DC-DC 12V 1A

[Nocturno]

Hola amigos, en un diseño mío, actualmente tengo dos reguladores switching en cascada, uno a 12V y el otro a 5V, con los que alimento todos los componentes de la placa y proporciono una salida de 12V.

Pero mi cliente ahora necesita que funcione igual, para un rango de alimentaciones externas de 12V a 48V. El problema es que cuando alimenta a 12V, en el primer regulador se produce una caída y provoca que la salida no tenga 12V.
He pensado que lo ideal sería hacer una DC-DC que podría funcionar incluso aunque Vin no llegase a 12V. Pero no encuentro ningún esquema que me convenza.

¿Me recomendáis alguno?

Gracias

[dogflu66]

Si no recuerdo mal a ese tipo de fuentes se les llama: Fuente DCDC SEPIC.

[Eduardo2]

Necesitas un conversor buck-boost. Hay bastante documentación, calculadoras y módulos comerciales, pero no la tenés sencilla porque el rango de alimentación complica las cosas.

Si te especificaron 48V de máximo, hay que considerar un margen de hasta por lo menos 70V sin que reviente nada, porque eso podría conectarse a unas baterías de 48V (tensión en carga de 56V) o a un trafo+puente_rectificador de 48V (tensión de pico de 65V)
Y en lo que podés encontrar la tensión máxima de entrada es siempre menor. Sobre todo porque los integrado no suelen ir mas allá de 32...45V  -->  Es decir, se me hace que vas a tener que elegir un diseño para luego modificarlo.

[dogflu66]

¿La alimentación de 12v necesita mucha corriente?.

Te explico; hace muchos años que uso una fuente DCDC muy simple In:12/24v-Out:5v, y en un par de proyectos
que fabrico, necesitaba una fuente de 12v interna para alimentar un lazo de corriente, así que uso un pequeño integrado
elevador que sube los 5v a 12v, pero máximo 200mA.

[DominusDRR]

Hola amigos, en un diseño mío, actualmente tengo dos reguladores switching en cascada, uno a 12V y el otro a 5V, con los que alimento todos los componentes de la placa y proporciono una salida de 12V.

Pero mi cliente ahora necesita que funcione igual, para un rango de alimentaciones externas de 12V a 48V. El problema es que cuando alimenta a 12V, en el primer regulador se produce una caída y provoca que la salida no tenga 12V.
He pensado que lo ideal sería hacer una DC-DC que podría funcionar incluso aunque Vin no llegase a 12V. Pero no encuentro ningún esquema que me convenza.

¿Me recomendáis alguno?

Gracias

Dependería de la corriente como te dice don dogFlu66,

EL siguiente esquemático deberías modificar las resistencia para que genere 12V y luego con un LDO normal generarías 5 V.

O utilizar el MAX5035C, que genera 12V fijos.

[DominusDRR]

Hola amigos, en un diseño mío, actualmente tengo dos reguladores switching en cascada, uno a 12V y el otro a 5V, con los que alimento todos los componentes de la placa y proporciono una salida de 12V.

Pero mi cliente ahora necesita que funcione igual, para un rango de alimentaciones externas de 12V a 48V. El problema es que cuando alimenta a 12V, en el primer regulador se produce una caída y provoca que la salida no tenga 12V.
He pensado que lo ideal sería hacer una DC-DC que podría funcionar incluso aunque Vin no llegase a 12V. Pero no encuentro ningún esquema que me convenza.

¿Me recomendáis alguno?

Gracias

Dependería de la corriente como te dice don dogFlu66,

EL siguiente esquemático deberías modificar las resistencia para que genere 12V y luego con un LDO normal generarías 5 V.

O utilizar el MAX5035C, que genera 12V fijos.

Hay un problema con el de 12V, necesitas mínimo 15V.



Lo que talvez  deberías hacer entonces es primero realizar un elevador de voltaje, digamos primero le subes a 50V sea con 12V o 48V.

Con 50V fijos, ya puedes reducirlo a 12V y a 5V.

La otra es ponerle un interruptor o conmutador para que el usuario seleccione 12V/48V de entrada. En el primero pasaría directo los 12V a la tarjeta, en el segundo caso pasaría por MAX5035C (u otro similar) para que reduzca a 12V los 48V. Claro que en ese caso, siempre hay un despistado que ponga la opción 12 V y le mande unos 48V y todo se vaya al demonio.

[Picuino]

Podrías añadir un circuito Boost antes de los reguladores, de manera que la tensión de salida de ese conversor nunca baje de un nivel determinado (por ejemplo 15 voltios).
https://es.wikipedia.org/wiki/Convertidor_elevador


De todas formas, un circuito switching de tipo reductor si lo alimentas con 12v debería poder dar una salida de 12v.


Edito: El sepic o el Cuc son tanto elevadores como reductores, pero se controlan con mayor dificultad y es más difícil diseñarles.
https://en.wikipedia.org/wiki/Single-ended_primary-inductor_converter
https://en.wikipedia.org/wiki/%C4%86uk_converter

[Nocturno]

¿La alimentación de 12v necesita mucha corriente?.

Necesito 12V 1A

De todas formas, un circuito switching de tipo reductor si lo alimentas con 12v debería poder dar una salida de 12v.

El que estoy usando (TL2575) necesita un mínimo de 15V para sacar 12V

[Picuino]

Un convertidor elevador funcionaría bien.

[Robert76]

Hola, se me ocurre que puedes usar una fuente primaria tipo STEP-Dn salida de 5V(conectada en la entrada de 12-48V) y de dicha salida, conectar otra fuente tipo STEP-Up, para lograr los 12V.
De esa manera, la tensión de entrada puede incluso llegar a caer hasta los 7.5V y aún así, seguir todo estable.

[Nocturno]

Creo que la opción menos compleja sería encontrar un integrado (como ese MAX5035 o el TL2575 que vengo usando) que no requiera más de 12V en su entrada para mantener una salida de 12V.
¿Conocéis alguno?

[dogflu66]

Si de todas formas tienes que diseñar una fuente, te recomiendo que primero veas el video sobre la fuente sepic.

[DominusDRR]

Creo que la opción menos compleja sería encontrar un integrado (como ese MAX5035 o el TL2575 que vengo usando) que no requiera más de 12V en su entrada para mantener una salida de 12V.
¿Conocéis alguno?

El problema es que quieres un "reductor" que funcione con un voltaje mínimo de 12 para extraer 12 voltios, ahí está el problema. Me parece que siempre necesitas mínimo un voltaje un poco superior al que deseas obtener (generalmente necesitas + 3V que sería 15V mínimo).

Es por eso como te dije antes que necesitas elevar a un voltaje un poco mayor al máximo de entrada (48V) digamos a 50 y luego ya puedes reducirlo a 12. Es caro porque necesitas 2 conversores.

También los fabricantes de los reguladores como MCHP, tienen  herramientas de diseño en línea, podrías usarlas para encontrar un diseño adecuado:




https://mad.microchip.com/PWR_MGMT

Pero para tu caso, no puede generar un diseño por el problema que te mencioné.



En texas intruments pueda que lo logres:



https://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-down-buck/buck-converter-integrated-switch/products.html#p238max=48;100

[DominusDRR]

Creo que la opción menos compleja sería encontrar un integrado (como ese MAX5035 o el TL2575 que vengo usando) que no requiera más de 12V en su entrada para mantener una salida de 12V.
¿Conocéis alguno?

El problema es que quieres un "reductor" que funcione con un voltaje mínimo de 12 para extraer 12 voltios, ahí está el problema. Me parece que siempre necesitas mínimo un voltaje un poco superior al que deseas obtener (generalmente necesitas + 3V que sería 15V mínimo).

Es por eso como te dije antes que necesitas elevar a un voltaje un poco mayor al máximo de entrada (48V) digamos a 50 y luego ya puedes reducirlo a 12. Es caro porque necesitas 2 conversores.

También los fabricantes de los reguladores como MCHP, tienen  herramientas de diseño en línea, podrías usarlas para encontrar un diseño adecuado:




https://mad.microchip.com/PWR_MGMT

Pero para tu caso, no puede generar un diseño por el problema que te mencioné.



En texas intruments pueda que lo logres:



https://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-down-buck/buck-converter-integrated-switch/products.html#p238max=48;100

En los que Texas Intruments sugiere, intenté también generar un diseño con los parámetros que solicitas, pero es el mismo problema.

[DominusDRR]

Ya encontré donde puedes realizar diseños más sofisticados:



https://webench.ti.com/power-designer/

Pero pueda que el diseño no sea tan barato y/o sencillo de implementar:



Ahí deberías seleccionar el más eficiente y menos caro que te convenga.