Regulador elevador: Voltaje de salida inesperado

Acabo de terminar de configurar un LM2577 como un convertidor elevador y me encontré con algunos problemas inesperados.

Para empezar, aquí está el "circuito de aplicación típico" recomendado:

Circuito de aplicación

Mi circuito de aplicación es ligeramente diferente. En la entrada de 5 V, en realidad puedo tener cualquier cosa entre una entrada de 8 V a 14 V como parte de una configuración de fuente común PMOS para poder apagar la corriente que ingresa al circuito, así:

Circuito modificado

Sin embargo, el voltaje de salida no se parece en nada a lo que esperaba. Supuse que si estoy consumiendo al menos unas pocas docenas de miliamperios y tengo un riel de CC de +9 V en la fuente del PMOS, debería esperar un poco menos de 9 V en el drenaje del PMOS cuando está encendido, y que el voltaje de salida del regulador elevador, Vcc , sería de aproximadamente 12V. Mi suposición también fue que el voltaje de salida es solo una función de los componentes discretos externos conectados al regulador, y no el voltaje de entrada (es decir, 9 V CC), siempre que el voltaje de entrada al regulador sea menor que el voltaje de salida que genera. ¿Es correcta esta suposición? Quiero que el regulador siempre emita un voltaje fijo (es decir, 12 V) para una amplia gama de voltajes de entrada (es decir, 7,5 V a 10,0 V).

Además, el voltaje de salida que medí inicialmente fue mucho mayor de lo esperado, la friolera de 41V. Cuando quité el capacitor de 0.1uF que conecta la entrada a GND , volvió a bajar a +15VDC. ¿Cómo puede estar pasando esto? ¿Es porque la entrada al regulador proviene de un drenaje PMOS y no de un riel de suministro?

Intente conducir VIN directamente desde un riel de suministro (¿suministro de banco quizás?) para verificar que el regulador esté funcionando. Mida el voltaje a través de R11 (FBck), espere 1,23 V si la retroalimentación funciona correctamente. Confirme que la red de retroalimentación R10 y R11 tienen una tolerancia del 1 %. Es posible que deba agregar 220 uF en C9; consulte la figura 31 de la hoja de datos.
¿realmente construiste esto? o es todo esto en la simulación? ¿Has comprobado que no es un problema de hardware/soldadura?
La mayoría de las especificaciones para el LM2577 son para corrientes de carga de 100 mA a 800 mA. ¿Qué sucede con la salida cuando aplica una salida más sustancial?
@KyranF De hecho, construí el circuito. No veo ningún contacto fuera de lugar (BB sin soldadura).
parece un comportamiento extraño, "debería funcionar" a menos que algo saliera mal. Es posible que el IC en sí ya esté dañado/roto, por lo que cualquier prueba adicional puede ser inútil. ¿Has probado a poner un LM2577 nuevo?
@KyranF Reemplacé el IC, pero no la alegría.
@ helloworld922 Entonces, ¿esto no actuará como una fuente de voltaje constante a menos que esté consumiendo una carga sustancial?
@MarkU Todavía tengo el mismo problema cuando enciendo desde el riel de la batería de 9V. El voltaje en R11 es correcto y las tolerancias en R10 y R11 también son del 1 %. Intenté poner C9 en paralelo con un límite de 220uF a tierra, pero no tuve suerte. ¿Es posible que esto se deba a que estoy consumiendo muy poca carga en este momento? (10mA).
¿Tiene sentido que si Vin proviene del drenaje del PMOS, el capacitor C9 se acumula a un voltaje más alto que el riel de 9V que alimenta el PMOS? Esto hace que Vds se vuelva negativo y comienza a convertir el PMOS en lo que supongo que es una región de triodo.
Después de prestar más atención, parece que el capacitor de 680uF está muy caliente al tacto.
@Dogbert es posible que el capacitor haya fallado, ya sea debido a la polaridad, las clasificaciones de corriente de ondulación no son lo suficientemente buenas, el problema de la soldadura, la falla por sobretensión o alguna otra causa. Vuelva a colocar la tapa si puede, y vuelva a probar.
@KyranF Cambié la tapa, pero no funcionó. El circuito todavía aumenta hasta 40V. ¿Es esto porque no estoy consumiendo mucha carga? Pensé que el objetivo de un regulador de conmutación era actuar como una fuente de voltaje constante para voltajes de entrada variables.
@Dogbert, la única forma en que puedo ver que la salida va a 40 V es que algo anda mal con el inductor o la red de resistencia de retroalimentación.
@Dogbert también, sigue mencionando corrientes de carga de 100 mA en todas partes, intente colocar una resistencia de carga para dar una carga de 100 mA en el voltaje deseado si puede. Además, ¿puede decirnos exactamente qué condensador está usando? Como en, sus calificaciones, química/material, tamaño, etc.
¿Has mirado los voltajes de entrada y salida en un osciloscopio? Podrías tener oscilaciones en marcha. Un convertidor de modo de conmutación tiene una impedancia de entrada incremental negativa, lo que significa que debe alimentarlo con una fuente de baja impedancia (inferior a Zin en todo el ancho de banda del convertidor) o obtendrá oscilación. (Google el criterio de Middlebrook). ¿Funciona cuando se alimenta de un suministro de banco? Debe agregar algo de capacitancia a granel justo en la entrada de la pieza si se ejecuta desde una fuente de mayor impedancia. Unos pocos cientos de uF deberían ayudar.
@KyranF El capacitor de salida es un capacitor de aluminio polarizado electrolítico de 680uF 25V. No consumo más de 20 mA en este momento. Quería poner el circuito en funcionamiento antes de pasar a agregar la carga completa.
@JohnD Desafortunadamente, no tengo una fuente de alimentación de banco. Tengo una verruga en la pared de 6V, pero da los mismos resultados.
@Dogbert ¿Y no hay alcance para ver si la salida está oscilando? Podría estar leyendo un valor promedio en su DMM. Eso también podría explicar por qué el límite de salida se está calentando tanto. (Aunque los límites de salida en un impulso tienen que manejar una corriente de ondulación significativa).
@JohnD Lo descubrí y publiqué la respuesta a continuación. ¡Gracias por su tiempo y ayuda!
@KyranF Lo descubrí y publiqué la respuesta a continuación. ¡Gracias por su tiempo y ayuda!
Solo cincuenta: la placa de prueba sin soldadura no es una buena técnica para las fuentes de alimentación conmutadas en general. La inductancia y la resistencia de contacto causan problemas.

Respuestas (1)

Resulta que estaba usando un circuito de aplicación parcialmente correcto. De acuerdo con este enlace , resulta que cuando uso la versión de salida fija de este chip, necesito acortar la retroalimentación (pin 2) a la salida del diodo Schottky, y estoy listo.

El esquema es simple, fácil de construir y rentable, produce 12 V a partir de un suministro no regulado de 5 V con una corriente de salida máxima de 800 mA. Los números de clavija que se muestran son para el paquete TO-220 (LM2577T-ADJ).

El diseño utiliza la versión ajustable de LM2577, pero la versión de voltaje fijo de 12 V (LM2577T-12) también funcionará si quita R1 y R2 y conecta el pin de retroalimentación directamente a la salida del regulador. También se puede utilizar el UC2577, un reemplazo compatible pin a pin disponible de Texas Instruments.

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