Condensador de bajo perfil

Estoy tratando de hacer un convertidor de 24 V CA a 5 V CC. Mi restricción es mantener la altura de todo el módulo de potencia lo más pequeña posible (idealmente < 5 mm). Tengo el diseño del convertidor reductor con la altura de todos los componentes <= 5 mm. Sin embargo, para el condensador de entrada no puedo encontrar un condensador con una altura lo suficientemente pequeña.

Mis requisitos para el módulo de potencia son:

  • Vin = 24 VCA
  • Vsalida = 5 VCC
  • Corriente de carga = 1,5 A

¿Valdría la pena considerar colocar un diodo / diodos donde la "caída de voltaje directo" sea lo suficientemente alta como para reducir los requisitos de voltaje en la elección del capacitor?

¿Por qué no usar múltiples condensadores más pequeños?
Estoy planeando usar LM2596S-5.0 para SMPS. Puede acomodar fácilmente 4.5V a 40V. Así que creo que debería poder manejar cantidades decentes de pp. Debería haber sido más claro en mi pregunta. La corriente de carga que espero es la corriente de carga en la salida del conmutador. Incluso puedo vivir con aproximadamente 1A. Según la hoja de datos de mi SMPS, parece que el siguiente límite debería ser suficiente: Voltaje = 50V. Curva ondulada. clasificación = 600mA. Capacitancia = 100uF. Pude encontrar una tapa (UCL1V101MCL6GS) con una altura de 6,6 mm, capacitancia = 100 uF, voltios = 35 V. Tal vez pueda poner 2 en serie. esta gorra sirve?
Necesitará 4 de ellos en una configuración 2S2P, ya que ponerlos en serie reducirá a la mitad su capacitancia.

Respuestas (2)

Dado que los condensadores del filtro de entrada probablemente determinarán la vida útil de este dispositivo, considere cuánto quiere comprometer por un tamaño pequeño.

Realmente tiene dos cosas con las que jugar (supongo que tiene una entrada de 50 Hz, las respuestas no son muy diferentes para 60 Hz): puede tener más voltaje de ondulación (lo que hace que el SMPS trabaje más y tiende a calentar el capacitor más o puede tener más capacitancia (lo que hace que el capacitor sea más grande).

Así que digamos que puedes vivir con 5V de ondulación de pico a pico. Su corriente a 31 V aproximadamente será de alrededor de 300 mA suponiendo una eficiencia del 85%. Entonces, con un rectificador de onda completa, C ~= 600uF. Probemos alrededor de 470uF a 1000uF. Los ensamblajes de cerámica cumplen con su requisito de altura, casi, a 5,5 mm, pero necesitaría 5 piezas a $ 36 cada una para llegar a 500 uF. un poco caro 22uF 0805 necesitaría tal vez 25 de ellos a 0,65 cada uno (alrededor de $ 16) pero mucho espacio (tal vez podría llenar la parte inferior del tablero con ellos). Muy delgado.

A 500 uF, la ondulación será de aproximadamente 11 V pp, aún posiblemente tolerable con tapas de cerámica.

Las tapas SMT de polímero tienen más de 11 mm de alto, así que olvídate de eso.

En cuanto a los electrolíticos regulares, puede cortar la placa para permitir que el capacitor sobresalga, ganando quizás 2-3 mm de esa manera, por lo que una tapa de 7-8 mm de diámetro podría ser tan aceptable como una parte SMT de 5 mm de altura. Quizá una o dos de estas piezas le sirvan EEU-FR1V471LB. 0,20 cada uno en una cantidad de 1K, tan barato, y de 8 mm de diámetro, y son 105°C 9000h, tan confiables.

La ondulación de 5V sería divertidísima en un convertidor de 24V a 5V. :)
La ondulación está en el filtro de entrada, por lo que incluso una ondulación de 10 Vp-p no es una locura, siempre que el SMPS pueda manejar el rango (rango de entrada de 30 V a 20 V, más cualquier rango de entrada RMS que deba adaptarse).
Estoy planeando usar LM2596S-5.0 para SMPS. Puede acomodar fácilmente 4.5V a 40V. Así que creo que debería poder manejar cantidades decentes de pp. Debería haber sido más claro en mi pregunta. La corriente de carga que espero es la corriente de carga en la salida del conmutador. Incluso puedo vivir con aproximadamente 1A. Según la hoja de datos de mi SMPS, parece que el siguiente límite debería ser suficiente: Voltaje = 50V. Curva ondulada. clasificación = 600mA. Capacitancia = 100uF. Pude encontrar una tapa (UCL1V101MCL6GS) con una altura de 6,6 mm, capacitancia = 100 uF, voltios = 35 V. Tal vez pueda poner 2 en serie. esta gorra sirve?
Creo que la corriente de ondulación RMS será demasiado alta ... y la capacitancia demasiado baja. Parece que su calificación es más baja en la frecuencia de la red, sea lo que sea para usted. Recuerde que la corriente aumenta a medida que cae el voltaje de entrada: una aproximación de corriente constante no es lo suficientemente buena cuando el voltaje cambia mucho. Las partes radiales que señalé en mi respuesta inicial que se encuentran en un recorte horizontal son probablemente lo mejor que puede hacer sin gastar una fortuna (probablemente equivalente a una parte SMT de 5-6 mm).

Una opción es montar un condensador con plomo de lado en el borde de la PCB (o incluso en un recorte lo suficientemente grande como para aceptarlo. Si se le permite 5 mm por encima de la PCB, más el grosor de la PCB (a menudo 1,6 mm) debajo de él, eso permitiría un electrolítico de 8 mm de diámetro, siempre que tenga espacio, brindándole más opciones de valor, voltaje, etc.

Estoy planeando usar LM2596S-5.0 para SMPS. Puede acomodar fácilmente 4.5V a 40V. Así que creo que debería poder manejar cantidades decentes de pp. Debería haber sido más claro en mi pregunta. La corriente de carga que espero es la corriente de carga en la salida del conmutador. Incluso puedo vivir con aproximadamente 1A. Según la hoja de datos de mi SMPS, parece que el siguiente límite debería ser suficiente: Voltaje = 50V. Curva ondulada. clasificación = 600mA. Capacitancia = 100uF. Pude encontrar una tapa (UCL1V101MCL6GS) con una altura de 6,6 mm, capacitancia = 100 uF, voltios = 35 V. Tal vez pueda poner 2 en serie. esta gorra sirve?
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