¿Se puede construir una fuente de alimentación conmutada en una placa de pruebas?

Estoy jugando con la idea de armar una fuente de alimentación conmutada (la primera), usando algo como los CI del controlador LT1076-5 o LM2576 . Estos circuitos integrados tienen un recuento bajo de partes externas y una frecuencia de conmutación relativamente baja (56kHz-100kHz). Después de pasar algún tiempo leyendo hojas de datos para los circuitos integrados del controlador, tengo claro que algunas ubicaciones de componentes son críticas para el diseño. Me pregunto, entonces, si es aconsejable o incluso posible crear y probar la fuente de alimentación en una placa de pruebas, y luego moverla a un protoboard de diseño de placa de pruebas.

Si no estoy requiriendo una eficiencia ultra alta (cualquier conmutador debe ser mejor que un lineal cuando se caen ~ 35V, ¿verdad?), ¿Eso hace la diferencia? ¿O es más probable que simplemente no funcione en absoluto?

Si se construye con cuidado y sensatez con las longitudes mínimas de cable más cortas, los caminos cortos a los rieles de potencia y el desacoplamiento y filtrado adecuados, una placa de pruebas no puede ser muy diferente a un suministro basado en PCB. Se pueden esperar buenos resultados y el ruido no debería ser mucho peor que un circuito típico basado en PCB.

Si se construyen aproximadamente como los circuitos de la placa de pruebas, a menudo se obtienen malos resultados. Sin embargo, la baja frecuencia (50-100 kHz PUEDE incluso salvarte en esos casos.

Los interruptores tienen una cierta cantidad de magia en ellos. En algunos casos / ubicaciones, unos pocos pF de capacitancia parásita pueden hacer que las cosas salgan muy mal. PERO

He construido con éxito numerosos conmutadores en placas de prueba (estilo plug-in).

LT1076 Hoja de datos:

Hoja de datos de LM2576

Las hojas de especificaciones dicen que funcionan a 100 kHz y 52 kHz, por lo que ambos son relativamente "compatibles con la placa de pruebas".

El voltaje fijo LM2575 tiene una ligera ventaja en la resistencia a las pestañas, ya que tiene internamente el divisor de retroalimentación crítica, pero recomendaría ir con una versión de voltaje de salida variable, ya que es más útil y flexible y puede enseñarle más. La parte LT se ve algo más capaz en general.

Es probable que una frecuencia más baja que una más alta tenga más éxito en una placa de pruebas, por lo que alrededor de 100 kHz es una buena frecuencia de arranque. Tecnología antigua para la mayoría de los circuitos integrados. Incluso 1 MHz puede estar bien, pero el acoplamiento capacitivo aumenta en 10X wrt 100 kHz. A 1 pF es 10 pF equiv. Un 10 pF es 100 pF equiv. Unos pocos pF rara vez duelen demasiado a 100 kHz.

Mantenga los cables cortos. Agrupe los componentes que comparten rutas comunes de corriente pesada. Bypass bien. Haz el mejor trabajo de tablero que puedas. Evite los cables largos en bucle, ya que generalmente no importan en absoluto. Piense en el futuro y planifíquelo al menos un poco. Lo más probable es que funcione.

Una trampa es la red del divisor de retroalimentación (R1 y R2 en cada caso en el diagrama de la página 1 de la hoja de datos, pero intercambiados superior / inferior). Aquí tiene un pin de entrada de retroalimentación y un divisor de salida para regular el voltaje. Ninguna hoja de datos lo muestra, pero un pequeño condensador a través de la resistencia superior del divisor (ping de respuesta a Vout) generalmente ayuda a la respuesta al impulso. Una pequeña tapa desde el punto central = El pin de retroalimentación a cualquier otro lugar a menudo es un desastre. Pregúntame cómo lo sé :-). Ese PUEDE ser el punto más sensible en muchos circuitos.

Piensa en los caminos actuales. Inductor / interruptor / diodo / tapas de filtro (entrada y salida), tierra y energía.

Si conduce un transistor externo (no relevante aquí) mantenga los cables cortos. Use zener inverso a través de la fuente de puerta si usa un FET.

Los IC elegidos facilitan la vida a costa de cierta flexibilidad. Para ver "jugar" en MC34063, los recomiendo a todos. Antiguo. Algunos defectos Barato. capaz y flexible y divertido y cuenta con partes bajas. Construido en el límite de corriente lateral alto. Puede hacer CUALQUIER topología (boost, buck, buck boost, CUK, SEPIC, ....

Hoja de datos de MC34063

• Vea las figuras 15, 20, 21 en la hoja de datos para ver ejemplos de reducción.

• La figura 15 es con interruptor interno. Hasta 0.5 A, quizás más.

• La figura 20 usa NPN externo, pero yo usaría un FET de canal N.

• La figura 21 usa PNP externo: usaría un canal FET P.

Prefiero la Fig. 20, con N-Channel FET.

Esto hará 36V + directo (40 V nominal) PERO comenzará a decir de 12V a 5V para jugar. MUCHA más energía y cosas que salen mal a 36V.

Haga más preguntas si le interesa.

AGREGADO: 20 de julio (NZT)

Los IC de ejemplo que tienen todos los pines en línea recta brindan todas las perspectivas de buenos resultados si se usan siguiendo las pautas anteriores y las pautas de la hoja de datos.

El IC se puede colocar de modo que los rieles de alimentación se alimenten desde las tiras de placa de prueba a solo unas décimas de pulgada de distancia y se desacoplen con longitudes mínimas de cable. Hay algunos otros componentes y estos pueden colocarse con cables muy cortos.

Sin embargo, este es un circuito tan simple que el uso de "vectorboard" / veroboard / ... etc placa de tira de cobre permitiría una implementación ordenada y fácil con un poco menos de fallas.

Cuando se usan paneles de conexión enchufables, algunos cables de los componentes son tan gruesos que no encajan o "fijan" permanentemente los resortes de la placa si se insertan. Esto se puede solucionar soldando CORTA longitud de cable a ellos como extensiones de cable y conectándolos a la placa. Hecho correctamente y con los leds recortados, el resultado se ve bien y es probable que sea efectivo.

El cable demasiado delgado también puede tener problemas de contacto.

A esa frecuencia probablemente funcionará, pero irradiará como el infierno, tendrá una baja eficiencia y un mal rechazo de ondas . Nada de eso será relevante cuando lo mueva a una PCB. Y debido a su mal rendimiento, no lo usaría para alimentar un circuito con él, sino que me quedaría con la fuente de alimentación de mi banco. Solo puede usarlo como prueba de concepto , si siente que lo necesita.
Personalmente, me saltaría la placa de prueba por completo y directamente iría por un PCB.

Intenté ejecutar un pequeño inversor de 5V (-5V de un suministro de + 5V) en la placa de pruebas.

Básicamente, se trata de un pequeño conmutador de baja potencia en un chip con solo un par de resistencias, condensadores y una sola bobina de 47 µH (los mejores resultados que encontré fueron con un toroide que me lastimé).

Mientras funcionaba, realmente era ruidoso como el infierno. Se irradiaba a través del tablero e inducía un chillido agudo en todos mis amplificadores operacionales.

No está bien.

Puede ser un poco ruidoso, y no trataría de obtener mucha energía a través de cualquier fuente de alimentación integrada, pero no veo por qué no debería funcionar. Ciertamente lo probaría si sintiera el deseo.

Diseñar un conmutador en una placa de prueba simplemente hace la vida más difícil. Se puede hacer (ver las otras respuestas), pero ¿por qué hacer el trabajo por ti mismo?

Básicamente, una placa de prueba agrega capacidades de decenas o cientos de pF entre todos los nodos adyacentes. (Piénselo: los contactos en dos filas adyacentes son las placas, y el plástico en el medio es el dieléctrico). La gran área de superficie paralela de los contactos es el asesino aquí; en una PCB, las trazas paralelas solo tienen capacidad de borde ("franja") para tratar, que es mucho más baja, y la capacidad para la siguiente capa de plano hacia abajo (generalmente tierra) que es más fácil de predecir y manejar.

En su lugar, recomendaría que se fije en los llamados "módulos de alimentación enchufables", como los vendidos por TI , que tienen placas de circuito que integran todas las cosas buenas en primer lugar, y solo requieren condensadores de entrada y salida y algunos otros partes pequeñas (como una resistencia para establecer el voltaje de salida). Son mucho menos dolorosos para ponerse en marcha.

Incluso si no hay un módulo disponible, sería mejor hacer un pequeño PCB sin máscara de 2 lados (alrededor de $ 100 por 10, o podría probar un agregador como DorkbotPDX ) que solo tiene el poder suministra, y tiene pines en centros de 0.1 "(el cable de bus funciona bien aquí) para conectarse a su placa de prueba. Lo mejor de esto es que puede reutilizar esta placa de alimentación en el diseño real, así como en proyectos futuros.

(En mi lista de "cosas que hacer cuando tome el control del mundo" está hacer algunas placas de circuito base para los reguladores µModule de Linear Tech , por lo que simplemente compraría la placa con los pines centrales µModule y 0.1 ", y agregue los necesarios condensadores y resistencias, y voila, fuente de alimentación.)