Convertidor elevador (TPS61322): estabilidad de bucle con condensadores grandes

Estoy usando un convertidor elevador TPS61322 para convertir un mínimo de 1,3 V (alcalina de una sola celda) a 3,3 V (usando la versión TPS613221A). Este dispositivo necesita dos pasivos: un inductor de entrada y un condensador de salida.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Estoy alimentando un módulo ESP8266. Funciona a unos 60 mA con picos repentinos de 500 mA, todo a 3,3 V. El ejemplo anterior es de la hoja de datos, pero está destinado a suministrar 50 mA a 2,2 V, no a 3,3 V. La hoja de datos siempre recomienda condensadores cerámicos pequeños (10-22uF).

Una recomendación común es colocar un capacitor grande (electrolítico de 1000 uF) entre el suministro y la tierra del ESP8266 para suavizar los picos de energía. Sin embargo, quiero satisfacer la necesidad de este capacitor grande y la necesidad de estos capacitores cerámicos pequeños en el mismo lugar en mi esquema.

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simular este circuito

La hoja de datos TPS61322 da el siguiente consejo:

Para el capacitor de salida en el pin VOUT, se recomiendan capacitores cerámicos pequeños. Los condensadores deben colocarse lo más cerca posible de los pines VOUT y GND del dispositivo. Si, por alguna razón, la aplicación requiere el uso de capacitores grandes que no pueden colocarse cerca del dispositivo, se recomienda el uso de un capacitor cerámico pequeño con un valor de capacitancia de 1 μF en paralelo al grande. Este pequeño condensador debe colocarse lo más cerca posible de los pines VOUT y GND del dispositivo.

Es un poco ambiguo si los autores se refieren a un capacitor "grande" con un valor de capacitancia alto, como un electrolítico, o simplemente a un capacitor que está lejos de los pines. Tengo entendido que los electrolíticos con valores de capacitancia altos tienen un "tiempo de respuesta más lento". Me preocupa que la cerámica de 1uF no se mantenga al día con la conmutación del convertidor elevador.

Mi pregunta es: ¿ una sola cerámica diminuta combinada con un electrolítico masivo permitirá que el convertidor elevador funcione correctamente?

La hoja de datos de TI tiene ecuaciones para la frecuencia de conmutación y la corriente máxima del inductor, pero los autores parecen dar valores aproximados para los valores del condensador. Los circuitos L/C no son lo mío, y espero haber acertado al seleccionar "Estabilidad de bucle" como palabra de moda en el título.

Respuestas (1)

La hoja de datos es bastante clara, dice que básicamente siempre necesita un pequeño condensador cerámico cerca del convertidor.

Con esos convertidores de alta frecuencia, siempre necesita un capacitor cerámico cerca del pin, Electrolytic no responde bien a transitorios altos, podría funcionar por un tiempo, pero la vida útil de la tapa se reducirá considerablemente.

Entonces, sí, coloque un capacitor cerámico, si tiene espacio, puede colocar un capacitor cerámico de 10uF y luego el capacitor "a granel" electrolítico.

Sin embargo, debe verificar si el convertidor tiene una corriente de disparo, ya que su gran electrolítico será el equivalente a un cortocircuito en el encendido, el convertidor podría entrar en modo de disparo porque pensaría que está en cortocircuito o no podría proporcionar suficiente corriente para Arranque la carga inicial, esto podría resolverse con un inductor o mejor algún circuito limitador de corriente entre la cerámica y la tapa electrolítica.