Conversor step-down/buck aquecendo

4 de abril de 2014

Recorro a ajuda dos senhores, qualquer dica ou sugestão é útil por mais simples que possa parecer.

Fiz um conversor buck com o famoso 34063, tudo devidamente calculado como manda o fabricante, o componente aquece, mesmo com 1/3 da carga máxima suportada, as configurações são:

Entrada: 23~25V (24V)

Saída: 5V 300mA

Frequência: 78Khz

Tudo SMD, exceto os capacitores e o indutor.

O esquema é o mesmo da página 7 do datasheet da onsemi. Apenas não usei post filter, alterei os valores dos componentes para a frequência e corrente mencionada anteriormente.

Imagino que o aquecimento aconteça no transistor interno (chaveador), mas estou confuso, será mesmo? Quais as possibilidades/fenômenos significativos para originar este aquecimento?

Toda ajuda é bem vinda, obrigado.

mroberto98 · 5 de abril de 2014

O da ONSEMI é correto, e o que esta com problema é o seu! Então você tem q postar o esquema extamente com os seus valores do jeito que você fez! E segundo que o circuito da semi por estar correto (teoricamente) nunca poderia ser utilizado para pratica porque nunca funcionaria corretamento! O circuito esta com erros praticos e falta de coisas como por exemplo o circuito BOOST-TRAP.....

Qual o valor do indutor? Como você calculou ele? Em base do que?

5 de abril de 2014

Falta? O que seria boost-trap? Por via das dúvidas montei o circuito do datasheet também, com os valores especificados por ele e o mesmo fato ocorre com estes valores, indiferente do tipo de montagem smd ou pth, por isso fiquei confuso. O esquema e os resultados dos cálculos estão anexos, segui exatamente esta base, ou seja, o esquema que postei anteriormente. Em ambos os casos os circuitos funcionam e entregam a corrente especificada, mas com problema de aquecer rapidamente. O programa usado para efetuar os cálculos toma base nos cálculos do mesmo datasheet postado antes, que estão na pagina 11.

Obs: Arredondei o valor do indutor para 100uH, pois 90 é o mínimo necessário. 78Khz é a frequencia prática medida no pino do capacitor CT, sendo este de 330pF e não 130pF como sugerem os cálculos.

albert_emule · 5 de abril de 2014

Que indutor é este? Como você fez ele?

Coloque a ponteira do osciloscópio nos terminais de "Rsc" para ver a queda de tensão em cima deste resistor.

A onda deve ser uma rampa em linha reta.

A tensão máxima de pico que der lá na tela do osciloscópio você divide pelo valor do resistor e terá o valor da corrente pulso a pulso.

Se tiver de outra forma, significa que o indutor está saturando, o que é muito provável.

Para estas caracteristicas que você informou, esta outra calculadora me deu indutor de 474uH, veja:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/abw_smps_e.html

Aqui está toda a teoria:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/abw_hilfe_e.html

Imagino que o aquecimento aconteça no transistor interno (chaveador), mas estou confuso, será mesmo? Quais as possibilidades/fenômenos significativos para originar este aquecimento?

Exatamente.

O aquecimento é no transistor de potência interno ao CI.

O indutor pode estar saturando. Quando um indutor satura, um novo acréscimo na corrente não produz campo magnético maior. Daí o chaveador sofre, pois a corrente circulante aumenta muito.

O indutor é SMD? Coloque uma foto dele

mroberto98 · 5 de abril de 2014

vocês estão fazendo a conta pela calculadora online? Kkkk eu não confio... vocês usando software não estarão sabendo o que está fazendo!

Como você construiu o indutor?

E o principal ai é o Boostrap...

No google imagem vai aparecer o que é esse circuito...

5 de abril de 2014

Que indutor é este? Como você fez ele?

Coloque a ponteira do osciloscópio nos terminais de "Rsc" para ver a queda de tensão em cima deste resistor.

A onda deve ser uma rampa em linha reta.

A tensão máxima de pico que der lá na tela do osciloscópio você divide pelo valor do resistor e terá o valor da corrente pulso a pulso.

Se tiver de outra forma, significa que o indutor está saturando, o que é muito provável.

Para estas caracteristicas que você informou, esta outra calculadora me deu indutor de 474uH, veja:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/abw_smps_e.html

Aqui está toda a teoria:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/abw_hilfe_e.html

Imagino que o aquecimento aconteça no transistor interno (chaveador), mas estou confuso, será mesmo? Quais as possibilidades/fenômenos significativos para originar este aquecimento?

Exatamente.

O aquecimento é no transistor de potência interno ao CI.

O indutor pode estar saturando. Quando um indutor satura, um novo acréscimo na corrente não produz campo magnético maior. Daí o chaveador sofre, pois a corrente circulante aumenta muito.

O indutor é SMD? Coloque uma foto dele

*O indutor é um daqueles prontos, comprados como desta imagem.

*Você tem razão, esta saturando, os pulsos são irregulares e alguns com mais que o dobro da corrente de saída.

*Infelizmente não achei um driver usb para tirar uma imagem da onda, se conseguir posto uma imagem posteriormente.

*Testei com um indutor de maior valor (1mH) mas acontece o mesmo e o chaveador aquece muito mais e mais rápido também.

*Existe uma forma de impedir o saturamento? Alguma dica?

vocês estão fazendo a conta pela calculadora online? Kkkk eu não confio... vocês usando software não estarão sabendo o que está fazendo!

Como você construiu o indutor?

E o principal ai é o Boostrap...

No google imagem vai aparecer o que é esse circuito...

Não tiro sua razão. Não construí o indutor como citei anteriormente. Encontrei algo como nesta imagem, mas não compreendi como o circuito atua, parece ser um tipo de filtro.

albert_emule · 6 de abril de 2014

*O indutor é um daqueles prontos, comprados como desta imagem.

*Você tem razão, esta saturando, os pulsos são irregulares e alguns com mais que o dobro da corrente de saída.

*Infelizmente não achei um driver usb para tirar uma imagem da onda, se conseguir posto uma imagem posteriormente.

*Testei com um indutor de maior valor (1mH) mas acontece o mesmo e o chaveador aquece muito mais e mais rápido também.

*Existe uma forma de impedir o saturamento? Alguma dica?

Não tiro sua razão. Não construí o indutor como citei anteriormente. Encontrei algo como nesta imagem, mas não compreendi como o circuito atua, parece ser um tipo de filtro.

Veja o gráfico da corrente no indutor (Onda verde) e o gráfico dos pulsos no chaveador na onda marrom:

Para não saturar você tem que escolher um indutor que suporte a corrente.

Observe que quando o chaveador liga (Pulsa) a corrente no indutor vai subindo.

Quando chaveador desliga, a corrente no indutor já está em 0,360A. A energia já foi armazenada. Agora a energia vai inverter o sentido:

O indutor começa a descarregar a energia e o sentido da descarga é o diodo. Este diodo serve para isso: Canalizar a corrente reversa do indutor para o capacitor.

O indutor descarrega até atingir 0,240A quando então o mosfet liga novamente e o processo começa tudo de novo, e assim vai...

mroberto98 · 6 de abril de 2014

Consegue ver quantas expiras esse indutor tem? Kkkk pelo qie vi esse indutor nao satura não kkkk com 600mA nao!

Sim claro q tem q ter o dobro da corrente de saida, isso é normal! Parece que o ci divide a frequencia do oscilador... N tenho certeza porque n vi no datasheet... Mas nos meus cálculos com 100uH com os 78khz dividido a corrente vai de 0 a 600mA! Com ciclo ativo de 20,833% (Duty cicle)

Se você comprou o indutor, nele deve vir especificado a corrente max...

1mH é pior ainda, pois ai é que o núcleo satura mais fácil... Acho foi dessa vez q esquentou mais e que saturou!

Qualquer valor de indutor acima de 100uH é correto!

Esse grafico do Albert depende do valor do indutor, e para 100uH a corrente vai de 0 a 600ma... Quanto maior o indutor melhor, pois ai menor vqi ser o ripple de corrente!

albert_emule · 6 de abril de 2014

Aqui na descrição da teoria o autor do site calculador cita que o software propõe o valor de indutor mais adequando, levando em conta o tamanho do indutor e a variação da corrente neste indutor.

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/abw_hilfe_e.html

mroberto98 · 6 de abril de 2014

por adequação vai depender é do dono do projeto e do projeto kkkkk

Pra um projeto como esse de 5V x 300mA eu preferia 200uH!

Por isso não gosto dessas calculadoras.. Prefiro traçar o grafico com meus calculos e ver o que mais me adequa!

Mas ambos funcionam a partir dos 100uH! Pode simular com 100H que vai funcionar perfeitamente também!

Com 100uH também... O motivo do aquecimento eu aposto na falta do Boosttrap, ate mesmo se fosse por saturação do núcleo ja teria é queimado logo o ci! Um aquecimento de 600mW ja leva o ci a temperaturas bem quentes, é o que deve estar acontecendo ai...

Nessa de valor ideal, o ideal seria indutancia a maior que conseguir!