Necesita ayuda para diseñar un circuito regulador de voltaje con LT1959

Estoy planeando usar LT1959 IC para hacer un circuito regulador de voltaje para una salida de 3V 1A. La hoja de datos no menciona el valor máximo permitido para el condensador de entrada para el circuito.

Para cumplir con los requisitos de corriente de ondulación para el capacitor de entrada (I RMS (MAX) =I OUT/2 = 0.5A), planeo usar 7-10 capacitores electrolíticos de 100 uF (en configuración paralela) con una ondulación máxima de 0.1A valoración actual. Esto se debe a limitaciones de tiempo y costos. Entonces, el valor efectivo de mi capacitor de entrada sería de 1000 uF con una clasificación de corriente de ondulación de 0.7A-1.0A.

Nuevamente voy a poner unas 10 tapas electrolíticas de 100 uF en paralelo para el capacitor de salida. También usaré algunas tapas de cerámica de 0.1 uF en paralelo con las tapas de salida electrolítica. Entonces mi capacitor de salida efectivo sería> 1000 uF.

El manual de la placa de evaluación para el circuito de demostración LT1959 diseñado por Linear Technology usa solo un capacitor de entrada de 25 uF y un capacitor de salida de 100 uF.

Preguntas:

1) ¿Debo preocuparme por el valor de capacitancia efectivo relativamente alto de los capacitores de entrada y salida que estoy a punto de usar, en comparación con el diseño de la empresa?

2) ¿Habría algún otro problema en el circuito si sigo con este diseño?

3) ¿Debo colocar alguna tapa de entrada de cerámica adicional en paralelo con las tapas electrolíticas de entrada?

4) ¿Debo colocar la tapa de cerámica de salida cerca del IC o más cerca de la carga?

1. Número de entrada Salida quizás. Simule el inicio para averiguarlo. 3. Depende de ESR, ESL y diseño. 4. Probablemente IC, pero depende. ¿Puedes mostrar tu esquema y diseño?
@winny Mi diseño será el mismo que el diagrama esquemático en la página 2 del manual del kit de evaluación . Usaré un perfboard para esto. Esto se debe a que no me queda mucho tiempo para completar el proyecto.
Parece una corriente de arranque excesiva, pero todo depende de las especificaciones que faltan para la regulación de la carga escalonada, la ondulación y la disipación de energía. Yo haría C para SRF a 0,5 MHz y agregaría uno más pequeño para 1,5 MHz donde LPF es bajo Q a 20 ~ 50 kHz a la corriente máxima.
@TonyEErocketscientist La carga es un motor de CC. ¿Quiere decir que tomará más corriente de la fuente al inicio?
”Mi diseño será el mismo que el diagrama esquemático en la página 2 del manual del kit de evaluación. Usaré una placa perforada para esto”. Diría que perfboard es exactamente lo contrario de lo que está usando el kit de evaluación.
@winny Sí, lo sé. No tengo pcb personalizable. También dije antes que no tengo mucho tiempo.
Sin embargo, jugando con los cálculos de ondulación. ¡Ay!

Respuestas (2)

Estás de suerte. La hoja de datos para esta parte entra en detalles extensos sobre las consideraciones de diseño para las tapas de entrada y salida. No lo citaré aquí, porque son varios párrafos. Pero si sigue esas recomendaciones y prueba el diseño, estoy seguro de que estará bien.

Un problema que veo de inmediato es que su ESR será demasiado BAJO con las tapas de salida de cerámica. La mayoría de los reguladores vienen con una ESR de salida máxima y mínima. La hoja de datos entra en más detalles sobre esto, pero lo primero que dicen es que para aplicaciones típicas estará entre 0,05 y 0,2 ohmios; vas a estar por debajo de eso.

Editar: Creo que te estás apresurando a preocuparte por esto. Por defecto deberías:

  1. Diseño según ficha técnica. Léalo detenidamente y asegúrese de estar dentro de las especificaciones.

  2. Pruébalo.

Si hace eso y todavía tiene problemas, entonces es posible que deba profundizar en la teoría de los reguladores de conmutación y lo que podría estar saliendo mal.

Leí las recomendaciones para los límites de entrada y salida. La clasificación de corriente de ondulación es lo principal según la hoja de datos. No encontré ningún valor máximo mencionado explícitamente para la capacitancia de entrada y salida. Me gustaría saber si surgiría algún problema. como menor eficiencia o cualquier otro problema debido a la alta salida y capacitancia de entrada.
Entonces, ¿no debería usar la tapa de salida de cerámica (si la ESR es demasiado baja)? Sin embargo, no tengo un instrumento para medir la ESR. ¿Debería usar solo tapas electrolíticas para las tapas de salida?
Diría que si la hoja de datos habla durante 3 párrafos sobre los límites de salida y no menciona la capacitancia, entonces probablemente no importe. Eso suponiendo que lea la hoja de datos y no la vea especificada en ningún otro lugar.
La mayoría de los condensadores deben tener una especificación en la hoja de datos para ESR, si no es así, probablemente pueda estimar según el tipo de tapa, la clasificación de voltaje, etc. ESR.

Los capacitores electrolíticos no son la mejor opción para esta aplicación. Normalmente se utilizan condensadores cerámicos debido a su muy baja ESR. Los condensadores cerámicos pueden manejar fácilmente 0,5 A de corriente de ondulación en la entrada. Esta parte parece advertir contra su uso en la salida y recomienda un tipo específico de capacitor de tantalio que proporcione la ESR óptima para esta parte. La mayoría de los reguladores reductores están diseñados para usar condensadores cerámicos en la salida y esta parte también requiere un diodo externo ya que no es síncrona. Si fuera yo, elegiría un regulador diferente que esté diseñado para condensadores cerámicos y sea síncrono. Recomiendo encarecidamente que simule este circuito en Ltspice.

El problema es que no tengo tapas de cerámica con una clasificación de corriente bien especificada. Tengo esas tapas de disco de cerámica marrón baratas con 104 AEC escrito en ellas. Tengo que hacer esto en un día, así que solo tengo que hacer esto con lo que tengo ahora.