Ondulación y timbre de Cheap Chinese Boost Converter

Estoy usando un módulo convertidor ajustable XL6009 chino barato para aumentar de 5 V a 12 V. Para probar este convertidor, usé un suministro de 5 V, una carga de 120 ohmios para extraer una corriente de 100 mA (100 mA a 12 V es el requisito de mi circuito objetivo), conecté un DMM para monitorear el voltaje y un medidor de corriente analógico en serie con la carga, y conecté un osciloscopio a través de la carga. Tomaba alrededor de 0,25 A de la fuente (un suministro de laboratorio regulado), para dar una eficiencia del 96 %, pero los resultados no fueron particularmente prometedores (aquí, V/div = 50 mV y T/div = 0,5 µs): V/div = 50 mV y T/div = 0,5 µs.

Alojé el convertidor en una caja de metal y hubo una clara mejora en las características de ondulación (aquí, V/div = 10 mV y T/div = 0,5 µs): Incluso entonces, estos picos de 40 mV acabarán con los condensadores en mi circuito objetivo.V/div = 10 mV y T/div = 0,5 µs

Solo para probar, aumenté el convertidor elevador a 15 V y luego lo conecté a un 7812 con cables de 1 m que van desde la carcasa del convertidor hasta la placa de prueba en la que tengo mi regulador. El condensador del filtro del lado de entrada es de 470 µF y el del lado de salida es de 22 uF (probé muchas combinaciones pero no hizo mucha diferencia). No puedo incrustar más imágenes directamente, así que está aquí (V/div = 5 mV y T/div = 0,5 µs): https i imgur com M43un2W jpg (lo siento).

¿Qué estoy haciendo mal y cómo puedo solucionarlo?

¿Cómo estás probando el voltaje de salida? Para obtener una buena medición, no puede usar un cable de tierra. La mejor manera es hacer una bobina alrededor del cilindro de tierra de la sonda del alcance con un poco de alambre, hacer lo mismo con la punta y soldar ambas bobinas a lo largo de la tapa de salida. Luego inserte la sonda en las bobinas que ahora están formadas para adaptarse a la sonda. Entonces puedes ver cuál es la onda real.
Si el regulador lineal no ayuda, probablemente los ruidos provengan del suelo. O su alcance.
Su primer problema: un convertidor elevador "chino" barato.
@Jasper no necesariamente ... Es un problema potencial.
Diría que la ondulación de 40 mV no está mal para un convertidor chino barato. Si desea que sea realmente silencioso, es posible que desee una frecuencia más alta que ~ 200 kHz que calculo a partir de la imagen de su alcance. Especialmente si son solo 100 mA, podría encontrar fácilmente una solución de TI con una ondulación de menos de 10 mV, suponiendo que desee juntar los ~7 componentes para crear su propio convertidor. ¿Por qué los condensadores son tan sensibles, cuál es la aplicación?
Como señalaron JohnD y EugeneSh, el ruido probablemente se deba en parte al alcance. Si tiene cables BNC viejos, corte uno por la mitad y suelde el blindaje/señal directamente a los puntos del circuito donde desea medir el ruido. Este método le permitirá medir hasta unos pocos mV con precisión, suponiendo que el osciloscopio sea lo suficientemente bueno.
Incluso los reguladores de conmutación que no son "económicos" generalmente tienen como objetivo el 1 % del punto de referencia para la ondulación y el ruido (PARD), por lo que 40 mV para un riel de 12 V sería un paso cómodo para el 95 % de las aplicaciones.

Respuestas (2)

Solo para ilustrar el comentario del Sr. John D., le sugiero que visite este enlace: http://www.edn.com/design/power-management/4411821/Testing-a-power-supply---Noise- -Parte 2--

La Figura 1 (especialmente a la derecha) muestra una de las mejores formas de medir la ondulación/ruido.

Su primera imagen muestra una frecuencia de ruido cercana a los 12MHz. Supongo que el 7812 no podrá controlar o eliminar esta frecuencia. Su opción es atenuar el ruido antes de que llegue a la entrada 7812.

Suponiendo que siempre usará el cable de 1 m de longitud y también siempre en la misma posición: el cable de 1 m probablemente esté funcionando como una línea de transmisión. Tuerza los cables (para crear un inductor de modo común) y puede ayudar agregar condensadores de chip cerámico de 100 nF entre tierra y positivo de cada lado del cable.

Espero que este texto pueda ayudarte un poco.

Atentamente

Como casi todos ustedes dijeron, resultó ser ruido del suelo y otras fuentes externas, y no del convertidor con un regulador lineal.

No tengo acceso a sondas reales, solo coaxial, así que, como sugirió MadHatter, soldé el escudo y la señal directamente al capacitor de salida. Los resultados fueron buenos (aquí, V/div = 5 mV y T/div = 0,5 µs): el rastro superior proviene del coaxial soldado directamente y el inferior usa cables de tierra más largos, por lo que puedo estar bastante seguro de que el 7812 la salida es lo suficientemente suave.ingrese la descripción de la imagen aquí

¡Gracias a todos!

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