Czy zasilacz impulsowy można zbudować na płycie chlebowej?

Zabawiam się pomysłem złożenia zasilacza impulsowego (mój pierwszy), używając czegoś takiego jak układy scalone LT1076-5 lub LM2576 . Te układy scalone mają niską liczbę części zewnętrznych i stosunkowo niską częstotliwość przełączania (56 kHz-100 kHz). Po spędzeniu czasu na czytaniu arkuszy danych dla układów scalonych kontrolera, jest dla mnie jasne, że niektóre umiejscowienie komponentów mają kluczowe znaczenie dla projektu. Zastanawiam się więc, czy wskazane lub możliwe jest stworzenie i przetestowanie zasilacza na płycie pilśniowej, a następnie przeniesienie go na płytę prototypową.

Jeśli nie wymagam ultra-wysokiej wydajności (jakikolwiek przełącznik musi być lepszy niż liniowy przy spadku ~ 35 V, prawda?), Czy to robi różnicę? A może bardziej nie działa?

Jeśli zbudowane ostrożnie i rozsądnie z najkrótszymi minimalnymi długościami przewodów, krótkimi ścieżkami do szyn zasilających oraz odpowiednim odsprzęgnięciem i filtrowaniem, płyta chlebowa nie może zbytnio różnić się od zasilania opartego na płytce drukowanej. Można oczekiwać dobrych wyników, a szumy nie powinny być znacznie gorsze niż typowy obwód oparty na płytce drukowanej.

Jeśli są zbudowane tak z grubsza, jak często układy chlebowe, to można spodziewać się złych wyników. Jednak niska częstotliwość (50 - 100 kHz MOŻE nawet w takich przypadkach zaoszczędzić.

Przełączniki mają w sobie pewną ilość magii. W niektórych przypadkach / lokalizacjach kilka pF pojemności błądzącej może sprawić, że coś pójdzie nie tak. ALE

Z powodzeniem zbudowałem wiele przełączników na płytkach chlebowych (styl wtyczki).

LT1076 Arkusz danych:

Arkusz danych LM2576

Arkusze specyfikacji mówią, że działają one przy 100 kHz i 52 kHz, więc oba są względnie „przyjazne dla makiet”.

Stałe napięcie LM2575 ma niewielką przewagę w zabezpieczeniu przed przymknięciem, ponieważ ma wewnętrzny dzielnik sprzężenia zwrotnego krytycznego, ale zalecałbym stosowanie wersji ze zmiennym napięciem wyjściowym, ponieważ jest bardziej przydatne i elastyczne i może uczyć cię więcej. Część LT wygląda nieco bardziej ogólnie.

Częstotliwość niższa niż wyższa może odnieść większy sukces na płycie powielającej, więc około 100 kHz to dobra częstotliwość początkowa. Stara technologia dla większości układów scalonych. Nawet 1 MHz może być OK, ale sprzężenie pojemnościowe wzrasta o 10X wrt 100 kHz. A 1 pF to 10 pF ekwiwalentu. 10 pF to równowartość 100 pF. Kilka pF rzadko boli zbyt mocno przy 100 kHz.

Prowadzić krótko. Grupuj elementy razem, które mają wspólne ścieżki ciężkich prądów. Obejdź dobrze. Wykonaj najlepszą możliwą robotę. Unikaj długich pętli, które zwykle nie mają znaczenia. Zastanów się i zaplanuj co najmniej trochę. Szanse, że to zadziała.

Pułapka to sieć dzieląca informacje zwrotne (R1 i R2 w każdym przypadku na schemacie arkusza danych na stronie 1, ale zamieniona górna / dolna). Tutaj masz pin wejściowy sprzężenia zwrotnego i dzielnik od wyjścia do regulacji napięcia. Żaden arkusz danych tego nie pokazuje, ale mały kondensator na górnym oporniku dzielnika (sprzężenie zwrotne z Vout) zwykle pomaga w odpowiedzi impulsowej. Mała czapka od środka = pinezka sprzężenia zwrotnego w inne miejsce to często katastrofa. Zapytaj mnie, skąd to wiem :-). To MOŻE być najbardziej wrażliwym miejscem w wielu obwodach.

Pomyśl o bieżących ścieżkach. Cewka indukcyjna / przełącznik / dioda / filtry (wejściowe i wyjściowe), strona uziemiająca i zasilająca.

Jeśli napędzasz zewnętrzny tranzystor (tutaj nie dotyczy), przewody powinny być zwarte. Jeśli używasz FET, użyj odwróconego zenera w źródle bramki.

Wybrane układy scalone ułatwiają życie kosztem pewnej elastyczności. Do „gry” spójrz na MC34063 - polecam je wszystkim. Stary. Niektóre wady. Tani. sprawne i elastyczne, zabawne i przy niskiej liczbie części. Wbudowany górny limit prądu po stronie. Może zrobić o KAŻDEJ topologii (boost, buck, buck boost, CUK, SEPIC, ....

Arkusz danych MC34063

• Przykłady krok po kroku znajdują się na rysunkach 15, 20, 21 w arkuszu danych.

• Ryc. 15 z przełącznikiem wewnętrznym. Do 0,5A na wyjściu - może więcej.

• Ryc. 20 używa zewnętrznego NPN, ale użyłbym FET kanału N.

• Ryc. 21 używa zewnętrznego PNP - użyłbym FET kanału P.

Wolałbym Ryc. 20 z N-kanałowym FET.

Spowoduje to bezpośrednie 36 V + (40 V), ALE zacznij od powiedzenia 12 V do 5 V. DUŻO więcej energii i rzeczy, które mogą pójść nie tak przy 36 V.

Zadawaj więcej pytań, jeśli są interesujące.

DODANO: 20 lipca (NZT)

Przykładowe układy scalone, które mają wszystkie styki w linii prostej, dają wszelkie perspektywy dobrych wyników, jeśli są stosowane zgodnie z powyższymi wytycznymi i kartami danych.

Układ scalony można ustawić w taki sposób, aby szyny zasilające były zasilane z pasków płyty chlebowej zaledwie o kilka dziesiątych cala i odsprzęgane przy minimalnej długości ołowiu. Istnieje kilka innych elementów, które można umieścić za pomocą bardzo krótkich przewodów.

Jest to jednak tak prosty obwód, że użycie płytki miedzianej „vectorboard” / veroboard / ... itp. Umożliwiłoby uporządkowane i łatwe wdrożenie, przy czym nieco mniej byłoby nie tak.

Podczas korzystania z nakładanych płyt chlebowych niektóre przewody komponentów są tak grube, że albo nie będą pasować, albo na stałe „ustawią” sprężyny płyty chlebowej, jeśli zostaną włożone. Można sobie z tym poradzić, lutując do nich KRÓTKIE odcinki drutu jako przedłużki ołowiu i podłączając je do płyty. Prawidłowo wykonane i przy przyciętych diodach wynik wygląda OK i może być skuteczny.

Zbyt cienki drut może również powodować problemy z kontaktem.

Przy tej częstotliwości prawdopodobnie będzie działać, ale promieniuje jak diabli, ma niską wydajność i złe odrzucanie tętnienia . Żadne z nich nie będzie miało znaczenia, gdy przeniesiesz go na płytkę drukowaną. A ze względu na jego słabą wydajność nie użyłbym go do zasilania nim obwodu, ale raczej trzymałem się mojego zasilacza stołowego. Możesz użyć go jako dowodu koncepcji , jeśli czujesz, że tego potrzebujesz.
Osobiście pominęłbym całkowicie płytkę i bezpośrednio kupiłbym płytkę drukowaną.

Próbowałem uruchomić mały falownik 5 V (-5 V z zasilacza + 5 V) na płycie chlebowej.

Jest to w zasadzie mały przełącznik niskiej mocy w układzie z tylko kilkoma rezystorami, kondensatorami i pojedynczą cewką 47µH (najlepsze wyniki, które znalazłem, to z toroidem, który sam zraniłem).

Choć działało, było naprawdę głośno jak diabli. Promieniował wprost na płytę, wywołując wysoki pisk we wszystkich moich wzmacniaczach operacyjnych.

Niemiły.

Może to być trochę głośne i nie próbowałbym pobierać dużej mocy przez żaden zasilacz z płytkami, ale nie rozumiem, dlaczego to nie powinno działać. Z pewnością spróbowałbym, gdybym poczuł pragnienie.

Projektowanie przełącznika na płycie chlebowej tylko utrudnia życie. Można to zrobić (zobacz inne odpowiedzi), ale po co pracować dla siebie?

Zasadniczo płyta rozszerzeń dodaje pojemności dziesiątek lub setek pF między wszystkimi sąsiednimi węzłami. (Pomyśl o tym: styki w dwóch sąsiednich rzędach to płytki, a tworzywo sztuczne pomiędzy nimi to dielektryk.) Duża równoległa powierzchnia styków jest tutaj zabójcą; na płytce drukowanej równoległe ślady mają po prostu do czynienia z krawędzią („frędzlowaniem”), która jest znacznie niższa, i pojemność do następnej płaskiej warstwy w dół (zwykle uziemionej), co jest łatwiejsze do przewidzenia i radzenia sobie.

Poleciłbym zamiast tego spojrzeć na tak zwane „wtyczkowe moduły zasilania”, takie jak te sprzedawane przez TI , które w pierwszej kolejności mają płytki drukowane integrujące wszystkie dobre rzeczy i wymagają jedynie kondensatorów wejściowych i wyjściowych oraz niektórych innych małe części (jak rezystor do ustawienia napięcia wyjściowego). Są o wiele mniej kłopotów z uruchomieniem.

Nawet jeśli nie ma dostępnego modułu, lepiej byłoby zrobić małą, dwustronną płytkę PCB bez maski lutowniczej (około 100 USD za 10, lub możesz wypróbować agregator taki jak DorkbotPDX ), który ma tylko moc i ma piny na centrach 0,1 "(przewód magistrali działa tutaj dobrze) do połączenia z płytą ścienną. Wspaniałą rzeczą jest to, że możesz ponownie użyć tej płyty zasilania w prawdziwym projekcie, a także w przyszłych projektach.

(Na mojej liście „rzeczy do zrobienia, gdy przejmę świat”, jest tworzenie podstawowych płytek drukowanych dla regulatorów µModule Linear Tech , więc wystarczy kupić płytkę z µModułem i środkowymi stykami 0,1 ”, dodać potrzebne kondensatory i rezystory, i voila, zasilacz.)