Bir devre kartı üzerinde bir anahtarlama güç kaynağı inşa edilebilir mi?


17

LT1076-5 veya LM2576 denetleyici IC'leri gibi bir anahtarlama güç kaynağı ( ilkim ) bir araya getirme fikri ile oynuyorum . Bu IC'lerin düşük harici parça sayısı ve nispeten düşük anahtarlama frekansı (56kHz-100kHz) vardır. Denetleyici IC'leri için veri sayfalarını okumak için biraz zaman harcadıktan sonra, bazı bileşen yerleşimlerinin tasarım için kritik olduğu açıktır. O zaman merak ediyorum, bir breadboard üzerinde güç kaynağı oluşturmak ve test etmek ve daha sonra bir breadboard düzeni protokolüne taşımak için tavsiye edilebilir veya hatta mümkün olup olmadığını merak ediyorum.

Ultra yüksek verimlilik gerektirmiyorsam (herhangi bir değiştiricinin ~ 35V düşürürken doğrusaldan daha iyi olması gerekir, değil mi?), Bu bir fark yaratır mı? Yoksa hiç çalışmama olasılığı daha yüksek mi?


Düşük frekans daha az yayma avantajına sahiptir, ancak daha büyük bobinler gerektirir. 2 ~ 3MHz genellikle 3.3 H ile yeterli olacaktır . Çok az alanınız varsa önemli olabilir. μ
Federico Russo

Güç kaynağı iş ortağım daima 'Güç Kulesi' dediğimi inşa ediyor. Elinden geleni bir breadboard'a koyar ve yüksek akım kısımlarını havya lehimleyen ağır tellere koyar.
kenny

1
Burada çok çeşitli yanıtlar alıyorsunuz. Ben girdinin dikkatle anlaşılmasını öneriyorum :-).
Russell McMahon

Yanıtlar:


15

En kısa minimum kablo uzunlukları, güç raylarına kısa yollar ve uygun ayırma ve filtreleme ile dikkatlice ve makul bir şekilde inşa edilirse, bir breadboard PCB tabanlı bir tedarikten çok farklı olmayabilir. İyi sonuçlar beklenebilir ve gürültü tipik bir PCB tabanlı devreden çok daha kötü olmamalıdır.

Eğer kabaca devre devreleri kadar kabaca yapılmışsa, kötü sonuçlar beklenebilir. Ancak, düşük frekans (50 - 100 kHz bu durumlarda sizi kurtarabilir).

Anahtarların içinde belirli bir büyü var. Bazı durumlarda / yerlerde birkaç pF başıboş kapasitans, işleri çok yanlış yapabilir. FAKAT

Breadboard'lara başarılı bir şekilde çok sayıda switcher yaptım (fiş tarzı).

LT1076 Veri Sayfası:

LM2576 veri sayfası

Teknik özellikler, bunların 100 kHz ve 52 kHz'de çalıştığını ve bu nedenle her ikisinin de nispeten "breadboard dostu" olduğunu söylüyor.

Sabit voltaj LM2575, dahili olarak kritik geri besleme bölücüsüne sahip olduğu için kirpik korumasında hafif bir kenara sahiptir, ancak daha kullanışlı ve esnek olması ve size daha fazla öğretebilmesi için değişken bir çıkış voltajı versiyonuyla gitmenizi tavsiye ederim. LT kısmı genel olarak biraz daha yetenekli görünüyor.

Daha yüksek frekanstan daha düşük bir breadboard üzerinde daha başarılı olmakla yükümlüdür, bu nedenle yaklaşık 100 kHz iyi bir başlangıç ​​frekansıdır. Çoğu IC için eski teknoloji. 1 MHz bile düzgün olabilir, ancak kapasitif kuplaj 100 kHz'de 10X artar. 1 pF, 10 pF'ye denktir. 10 pF, 100 pF'ye denktir. Birkaç pF, 100 kHz'de nadiren çok acıyor.

Olası satışları kısa tutun. Ortak ağır akım yollarını paylaşan bileşenleri bir araya getirin. İyi atlayın. Mümkün olan en iyi breadboard işini yapın. Genellikle önemli olmayan uzun döngü kablolarından kaçının. İleriyi düşün ve en azından biraz planla. Oranlar işe yarayacak.

Bir tuzak, geribildirim bölücü ağıdır (veri sayfası sayfa 1 diyagramında her durumda R1 ve R2, ancak üst / alt takas). Burada bir geri besleme giriş pimi ve voltajı düzenlemek için çıkıştan bir ayırıcı var. Her iki veri sayfası da bunu göstermez, ancak bölücünün üst direnci üzerindeki küçük bir kapasitör (Vout'a geri bildirim pingi) genellikle dürtü yanıtına yardımcı olur. Merkez noktasından küçük bir başlık = Başka bir yere geri bildirim pimi genellikle bir felakettir. Bana nasıl bildiğimi sor :-). Birçok devrede en hassas nokta olabilir.

Mevcut yolları düşünün. İndüktör / anahtar / diyot / filtre kapakları (giriş ve çıkış), Toprak ve güç tarafları.

Harici bir transistör kullanıyorsanız (burada ilgili değildir) uçları kısa tutun. FET kullanılıyorsa geçit kaynağı boyunca ters zener kullanın.

IC'ler seçilen esnekliği pahasına hayatı kolaylaştırır. "Oynamak" için MC34063 bakın - Ben hepsini herkese tavsiye ederim. Eski. Bazı kusurlar. Ucuz. yetenekli ve esnek ve eğlenceli ve düşük parça sayısı. Dahili yüksek yan akım limiti. HERHANGİ BİR topoloji hakkında yapabilir (boost, buck, buck boost, CUK, SEPIC, ....

MC34063 veri sayfası

  • Aşağı adım örnekleri için veri sayfasındaki incir 15, 20, 21'e bakınız.

  • Şekil 15 dahili anahtarlıdır. 0.5A'ya kadar - belki daha fazla.

  • Şekil 20'de harici NPN kullanılıyor ancak bir N Kanal FET kullanıyorum.

  • Şekil 21'de PNP harici kullanılır - P Kanal FET kullanırdım.

N-Kanal FET ile Şekil 20'yi tercih ederim.

Bu 36V + doğrudan (40 V dereceli) AMA yapacak, ancak 12V ila 5V'de oynamak için başlayacaktır. ÇOK daha fazla enerji ve 36V'de yanlış gidecek şeyler.

İlgileniyorsanız daha fazla soru sorun.


EKLENDİ: 20 Temmuz (NZT)

Tüm pimleri düz bir çizgide olan örnek IC'ler, yukarıdaki yönergeleri ve veri sayfası yönergelerini izleyerek kullanılırsa her iyi sonuç olasılığını verir.

IC, güç rayları bir inçlik mesafenin sadece onda biri kadar uzağa yerleştirilecek ve minimum kurşun uzunlukları ile ayrılacak şekilde yerleştirilebilir. Başka birkaç bileşen vardır ve bunlar çok kısa uçlarla yerleştirilebilir.

Bununla birlikte, bu, "vectorboard" / veroboard / ... vb bakır şerit panosunun kullanımının, biraz daha azıyla yanlış gitmesi için düzenli ve kolay bir uygulamaya izin vereceği basit bir devredir.

Ekmek panellerinde fiş kullanırken bazı bileşen uçları o kadar kalındırlar ki takılmazlar ya da takılırsa breadboard yaylarını kalıcı olarak "ayarlarlar". Bunlar, kabloların KISA uzunluklarını kurşun uzatma olarak lehimleyerek ve bunları tahtaya takarak ele alınabilir. Düzgün bir şekilde yapılır ve ledler kesilirse sonuç iyi görünür ve etkili olmakla yükümlüdür.

Çok ince telin temas sorunları da olabilir.


Uygulama notunda ilgili devrelere referanslar eklendi.
Russell McMahon

Yardımcı olursa potansiyel denetleyici IC'leri hakkında bazı bilgiler ekledim.
Mark

1
"İyi bir şans">% 50 ise, "iyi bir çalışma şansı ve iyi bir çalışma şansı" anlamsızdır. Olasılıksal.
Federico Russo

1
1. Daha sonra eklenen çip bilgisi neden bu verileri nasıl kaçırdığımı merak ettiğimi açıklayabilir :-). 2. "İyi bir şans" ile ilgili açıklamalarım hala mutlu. İyi yapılmış ve özen ve anlayışla iyi bir başarı şansı vardır. Düşünce bakımı ve anlayışı olmadan şanslı olabilirsiniz. Bağlamın bunu netleştirdiğini düşünüyorum. Umarım öyle, neyse :-).
Russell McMahon

Nasıl hakkında bir breadboard desenli PCB üzerindeki gibi bu bir ? Hala izler arasındaki kapasitansla uğraşmanız gerektiğini hayal ediyorum, ama en azından iyi bağlantılarınız olacak ...
Mark

7

Bu frekansta muhtemelen çalışacak, ancak cehennem gibi yayılacak , düşük verimlilik ve kötü dalgalanma reddi olacaktır . PCB'ye taşıdığınızda bunların hiçbiri ilgili olmayacaktır . Kötü performansından dolayı, onunla bir devreye güç vermek için onu kullanmam, daha çok tezgah güç kaynağımı kullanmam. Bunu sadece bir kavram kanıtı olarak kullanabilirsiniz , eğer buna ihtiyacınız olduğunu düşünüyorsanız.
Şahsen ben breadboard tamamen atlamak ve doğrudan bir PCB için gitmek istiyorum.


4

Breadboard üzerinde küçük bir 5V inverter (-5V kaynağından -5V) çalıştırmayı denedim.

Bu temelde sadece bir çift direnç, kapasitör ve tek bir 47µH bobin içeren bir çipte küçük bir düşük güç anahtarlayıcısıdır (bulduğum en iyi sonuçlar kendimi yaraladığım bir toroid ile oldu).

Çalışırken, gerçekten cehennem gibi gürültülü oldu. Tüm op-amp'lerime yüksek perdeli bir gıcırtı sağlayarak tahta boyunca yayıldı.

İyi değil.


Breadboard'un gürültü radyasyonunda önemli bir faktör olduğunu düşünüyor musunuz? Eğer aynı devre bir PCB üzerinde ve aynı noktalara bağlanmışsa, gürültü sonuçları büyük ölçüde farklı olurdu.
Russell McMahon

PCB'de koruma halkaları gibi şeyler oluşturabilir ve bileşenleri parçalar çok kısa olacak şekilde yerleştirebilirsiniz. Bunu breadboard üzerinde yapamazsınız.
Majenko

... güç döngüsü ve hassas devre için breadboard için lehim ve ağır tel kullanmadığınız sürece. Zor ama mümkün.
Mike DeSimone

3

Biraz gürültülü olabilir ve herhangi bir breadboarded güç kaynağı üzerinden çok fazla güç çekmeye çalışmazdım, ama neden çalışmaması gerektiğini anlamıyorum. Eğer arzuyu hissetseydim kesinlikle bir şans verirdim.


"Çok fazla güç" ile burada ne konuşuyoruz?
Mark

Sonunda rastgele bir breadboard için bir veri sayfasını kazdık, 36V @ 2A için iyi olduğunu söylüyor. Endişem başlangıçta çizeceğiniz akım içindi, ama orada bol miktarda marjınız var gibi görünüyor. 35V düşürüyorsanız, giriş voltajınız sorunlu olabilir. Bazı rastgele kartlar bulduğumdan daha az voltaj için derecelendirilmiş olabilir. (Emniyet pedantik EE.SE ne kadar emin değilim, ama ...) En kötü durumda muhtemelen biraz plastik eritip tahta tahrip. Küçük tahtalarımdan birinde denerdim.
Jay Kominek

@Jay - Burada fazla güvenlik bilgiç değiliz. Bir breadboard üzerinden çok fazla güç çekmeye çalışmadığınız yorumunuz yeterlidir, bir veri sayfasını kazmak mükemmeldir. Çok düşük voltaj olduklarını tahmin edemezdim!
Kevin Vermeer

1

Bir devre tahtasında bir anahtarlayıcı tasarlamak sadece hayatı zorlaştırır. Bu yapılabilir (diğer cevaplara bakın), ama neden kendiniz için iş yapıyorsunuz?

Temel olarak, bir breadboard tüm bitişik düğümler arasına onlarca veya yüzlerce pF kapasiteleri ekler. (Bir düşünün: iki bitişik sıradaki kontaklar plakalardır ve aradaki plastik dielektriktir.) Kontakların geniş paralel yüzey alanı buradaki katildir; bir PCB üzerinde, paralel izler sadece başa çıkmak için kenar ("saçak") kapasitansına sahiptir, bu çok daha düşüktür ve tahmin edilmesi ve anlaşılması daha kolay olan bir sonraki düzlem katmanına (genellikle zemin) kapasitansa sahiptir.

Bunun yerine, TI tarafından satılanlar gibi , tüm iyi şeyleri entegre eden devre kartlarına sahip olan ve sadece giriş ve çıkış kapasitörleri ve diğer bazı şeyleri gerektiren "fişli güç modülleri" ne bakmanızı öneririm. küçük parçalar (çıkış voltajını ayarlamak için bir direnç gibi). Devam etmek için çok daha az acı çekiyorlar.

Kullanılabilir bir modül olmasa bile, küçük, 2 tarafı lehimsiz maske PCB (10 için yaklaşık 100 $ veya sadece gücü olan DorkbotPDX gibi bir toplayıcıyı deneyebilirsiniz ) yapmaktan daha iyi olursunuz. ve tahtanıza arabirim oluşturmak için 0.1 "merkezlerde (burada otobüs teli iyi çalışır) pimlere sahiptir. Bunun en güzel yanı, bu güç kartını gerçek tasarımın yanı sıra gelecekteki projelerde yeniden kullanabilmenizdir.

("Dünyayı ele geçirdiğimde yapmam gerekenler" listemde , Linear Tech µModule regülatörleri için bazı temel devre kartları yapıyor , bu yüzden kartı µModule ve 0.1 "merkez pimleri ile satın alırsınız, kapasitörler ve dirençler ve güç kaynağı.)

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.