Design av switchad spänningsregulator

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Jag har väldigt dålig koll på elektronik och skulle vara glad om nån ville hjälpa mig med några funderingar.
Bilden nedan visar en step-down regulator (lm25007). Jag har för mig att man ska försöka hålla längden på vissa av ledningsbanorna "lika långa" för att få en stabil regulator.

Funderar också på vad dioden D1 gör för nytta
regulator.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26625
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Icecap »

Då har du fel.

Det viktiga vid SMPS (Switch Mode Power Supply) är groundplane och vettig dragning av ledningar.

D1 är en mycket essentiell komponent och ska väljas rätt! Utan den ville verkningsgraden sjunka dramatisk och kretsen med viss sannolikhet eldas upp.

De komponenter som är av stor betydelse för verkningsgraden är D1 & L1 primärt, sedan kommer C2.
Denna koppling kräver tydligen att C2 inte är "för bra" varför du ska överväga om du måste ha ytterligare en induktans och glättningskondensator efter. Det framgår dock av databladet vad rippelspänningen blir/ska vara och sedan får du värdera om det duger till det som ska matas.
Miramithe
Inlägg: 1423
Blev medlem: 21 januari 2013, 17:45:10
Ort: Borlänge

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Miramithe »

D1 är en frihjuls diod, står i databladet.

en liten film om buck conveters, använder an annan krets och där användes även en Schottky diod istället för en vanlig som det är ritat i ditt datablad. Detta för att den har lägre fram spännings fall och blir inte lika varma som en vanlig diod.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Icecap skrev:Då har du fel.

Det viktiga vid SMPS (Switch Mode Power Supply) är groundplane och vettig dragning av ledningar.

D1 är en mycket essentiell komponent och ska väljas rätt! Utan den ville verkningsgraden sjunka dramatisk och kretsen med viss sannolikhet eldas upp.

De komponenter som är av stor betydelse för verkningsgraden är D1 & L1 primärt, sedan kommer C2.
Denna koppling kräver tydligen att C2 inte är "för bra" varför du ska överväga om du måste ha ytterligare en induktans och glättningskondensator efter. Det framgår dock av databladet vad rippelspänningen blir/ska vara och sedan får du värdera om det duger till det som ska matas.

Ok!
Bör man använda en skärmad induktans (L1) i en sån här krets?
Om inre resistansen i induktansen L1 väljs för låg påverkar det kretsen negativt?
Antar att du menar ett extra LC-filter när du skriver citat "varför du ska överväga om du måste ha ytterligare en induktans och glättningskondensator efter". Eller missförstår jag?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26625
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Icecap »

Ante2: Skärmat? Läs databladet noga, där står en massa om design, vad man ska tänka på osv.

Sedan är det inte induktansen som stör, det är resten.

Och D1 är INTE en "frihjulsdiod"! Den är en vital komponent för att föra energin som finns laddad i induktansen rätt väg.

Och vet du: folk i detta forum är generellt sett smarta nog till att fatta svar utan citeringar!
Miramithe
Inlägg: 1423
Blev medlem: 21 januari 2013, 17:45:10
Ort: Borlänge

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Miramithe »

Vad kallar man den dioden då? I databaldet från TI skriver dom den free-wheeling diode. Men sen är det ju ritad som en vanlig diod, vilket inte heller är helt rätt? Man vill ju ha så litet spänningsfall på den dioden som möjligt vad jag förstått.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26625
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Icecap »

Det viktiga är lågt spänningsfall och liten kapacitans. Man brukar använda shottky-diod för detta. Det finns även kretsar med aktiv likriktning på den punkt, alltså en MOSFET som kortsluter dioden på rätt tidpunkt, helt enkelt för att minimera spännings(energi)förlusten.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Icecap skrev:Ante2: Skärmat? Läs databladet noga, där står en massa om design, vad man ska tänka på osv.

Sedan är det inte induktansen som stör, det är resten.

Och D1 är INTE en "frihjulsdiod"! Den är en vital komponent för att föra energin som finns laddad i induktansen rätt väg.

Och vet du: folk i detta forum är generellt sett smarta nog till att fatta svar utan citeringar!
I databladet finns ett exempel där skärmad induktans används därav min fråga.
Och vad var det som var så fel med att jag citerade för att förtydliga min fråga? Jag tycker mig ana en viss sarkasm.
Miramithe
Inlägg: 1423
Blev medlem: 21 januari 2013, 17:45:10
Ort: Borlänge

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Miramithe »

man brukar undvika att citera för att slippa bläddra igenom massa text som redan finns, om man citerar kan man citera bara en liten del, trevligare att läsa. Så länge tråden håller sig on topic behöver man inte citera.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Ok! Jag trodde Icecap hängde upp sig på att jag i inlägg 4 i min text skrev citat: och sedan en mening från hans text.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26625
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Icecap »

Ante2: "och sedan en mening från hans text."
Testa att vara mer korrekt: Det var all texten du citerade! Inte "en mening" men faktisk 6 meningar.

Citat kan vara mycket vettiga - men att citera utan att välja ut känns lite "jag fattar inte vad jag svara på så jag måste citera rubbet för att ha koll själv."

Ska man bara svara/fråga en specifik person kan man göra som jag gör som det första i detta inlägg. Vill du fråga om en specifik grej kan du göra som jag gör på den första rad i detta inlägg - om du inte kan finna egna ord eller har svårt att förstå en text.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Icecap: citat: "Ante2: "och sedan en mening från hans text."
Testa att vara mer korrekt: Det var all texten du citerade! Inte "en mening" men faktisk 6 meningar."

Om du orkar läsa inlägg 4 så kommer du att se (förhoppningsvis) att jag ÄVEN citerade EN av dina meningar i min text, den meningen efter "citat". Jag antog först att det var den citeringen du hängde upp dig på.
Jag fick nu lära mig att man INTE ska klicka på knappen 'citera' (varför den nu överhuvudtaget finns) av Miramithe.
Miramithe
Inlägg: 1423
Blev medlem: 21 januari 2013, 17:45:10
Ort: Borlänge

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Miramithe »

Den finns ifall man skulle gå tillbaka till ett inlägg långt tillbaka i tiden typ om en tråd som handlar om något som glider över till något nytt och någon senare har frågor på de som kom långt tillbaka i tiden. Ungefär så är det.

Men nog om det nu går vi tillbaka till vad denna tråd ska handla om.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26625
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Icecap »

Ante2: OK. Så du citerar först allt och citerar igen en del i samma inlägg? Nåväl, det är avklarat, vi går vidare.

Det viktiga med SMPS är att hålla designen tight. Alltså korta ledningar, så raka som möjliga. En "lång" ledning är en induktans, en vinklad/svängd är en induktans så att hålla designen "kort och kontant" ger dels mindre störningar och dels (en aning) bättre verkningsgrad.

Lägg gärna till ground-plane, det hjälper mycket.

Och sedan var det filtret. Ja, om vi utgår ifrån schemat finns det ju ett motstånd mellan glättningskondensatorn och Vout. Detta betyder att SMPS-kretsloppet sannolikt kan bli instabilt på något vis om den kondensator blir "för bra".

Och därmed måste det finnas ett visst mått av rippel på utgången. Beroende på strömmen som dras och känsligheten på det som matas kan man dämpa rippeln om det behövs.

Är det "låg" ström som dras kan det vara mycket effektivt med ett RC lågpass filter (ett motstånd är oftast mindre och billigare än en induktans), är det mer än "låg" ström är en induktans mellan Vout och nästa kondensator en grej. Vid "låg" ström kan motståndet vara av ett värde som ger bra dämpning utan att förlora för mycket spänning.

Men i de flesta fall är strömmen som dras för hög för detta varför det ofta blir induktans.

Och ja, det blir som tillägg till schemat. Men om det behövs beror ju på vad som ska drivas.
Ante2
Inlägg: 32
Blev medlem: 18 december 2014, 08:36:48

Re: Design av switchad spänningsregulator

Inlägg av Ante2 »

Ok! Tackar för bra svar, problemet nu är bara att svarar ni på en fråga får jag 5 nya funderingar direkt. :?

Bifogar layouten på switchade spänningsregulatorn jag ritat. Ser det mycket tokigt ut med för långa och krokiga ledare?
Från pinne 5 ner till resistorn använde jag mig av en via, bör jag hellre gå runt C36 och R28 och hålla mig i samma lager?

Är det rätt tänkt av mig att rita "grund plane" under switchen (U4) lite större än själva komponenten med tanke på kylning av switchen. Tänkte använda den som 'heatsink'
Namnlös.jpg
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Skriv svar