¿Qué hacen la resistencia y el capacitor "opcionales" en este circuito?

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Estoy diseñando un circuito que incluye un convertidor de impulso con algunos componentes misteriosos "opcionales" y estoy tratando de decidir si incluirlos o no. ¿Alguien sabe lo que hacen? Al principio pensé que podrían ser un filtro, pero ahora no estoy seguro. Aquí está la hoja de datos para el chip convertidor elevador FitiPower FP6717.

dc-dc-converter boost

— Steve Marwin
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Amortiguador RC. ¿La hoja de datos realmente no le da pistas aquí sobre valores y usos?

— winny

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¡Gracias! Investigaré un poco y veré si mi diseño lo necesita. No, la hoja de datos es bastante básica.

— Steve Marwin

He visto peores hojas de datos. A menos que esté haciendo millones de estos, tiene muchas opciones de otros proveedores con mejores guías de aplicación y soporte.

— winny

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El pin al que se conecta ese circuito RC es el pin LX y ese pin está conectado a los interruptores de alimentación (un NMOS y un PMOS) de este convertidor, vea el diagrama de bloques, figura 3 en la hoja de datos.

Para mantener la conversión DCDC eficiente, estos interruptores se encienden / apagan con bastante rapidez. Eso hace que el voltaje en el pin LX suba y baje a alta velocidad. Estas pendientes pronunciadas causan emisiones EMI (interferencia electromagnética). Entonces el circuito irradiará señales de RF.

Eso es normal y de esperar y no tiene que ser un problema dependiendo de su aplicación. Si es un problema, una posible solución es hacer que estas pendientes pronunciadas sean un poco más lentas, eso es lo que hace esta red RC snubber. Sin embargo, puede costar algo de eficiencia energética, por eso el circuito es opcional.

Otra solución podría ser colocar este convertidor DCDC en una jaula blindada (jaula de Faraday), esta puede ser una pequeña cubierta de metal en la PCB. Esto se usa en casi todos los teléfonos inteligentes, ya que los convertidores DCDC no deben alterar la recepción del teléfono.

— Bimpelrekkie
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¿Es el único propósito de un circuito amortiguador para mitigar EMI? Estoy leyendo que también protegen el elemento de conmutación de los picos de voltaje.

— Steve Marwin

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Tienes razón, eso también es cierto. Pero como mencionó que el circuito es "opcional", los transistores de conmutación deberían ser capaces de manejar los picos sin que la red amortiguadora esté presente. En convertidores DCDC de bajo voltaje como el discutido aquí, los picos de voltaje no deberían ser un problema. La mayoría de los diseños de bajo voltaje como este no tienen una red de snubber, simplemente no es necesaria. En los convertidores DCDC (flyback) de alto voltaje, una red snubber puede ser obligatoria ya que sin ella el transistor de conmutación podría dañarse.

— Bimpelrekkie

@Bimpelrekkie ¿No solo convertidores de retorno, seguramente?

— Hogar

@Hearth De hecho, no solo convertidores de retorno. Pero he visto redes snubber que se utilizan en convertidores flyback, así que las mencioné como ejemplo. Una red snubber se puede usar en cualquier lugar donde sea apropiado y necesario. Otro ejemplo: atenuadores basados en TRIAC.

— Bimpelrekkie

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En esta aplicación en particular, el uso de un amortiguador RC en el nodo SW es para evitar la sobretensión eléctrica (EOS) del pin LX / nodo SW.

El regulador de conmutación de refuerzo FP6717 emplea un rectificador síncrono para lograr una alta eficiencia de conversión CC-CC. Una advertencia de un rectificador síncrono (FET de paso controlado por lógica) es típicamente un tiempo de encendido del rectificador aún más lento en comparación con un diodo rectificador de alta velocidad.

Tenga en cuenta la siguiente especificación de voltaje máximo absoluto para el pin LX del FP6717 en la hoja de datos :

Ahora, tenga en cuenta el siguiente alcance del FP6717 que funciona en un circuito de demostración de 5 V:

Observe que, durante un breve período, el nodo SW (Pin LX) se eleva a 200 mV de la clasificación de voltaje máximo absoluto del convertidor.

Dado que el rectificador síncrono del lado alto debe incluir un tiempo muerto muerto finito para evitar bloquear accidentalmente los condensadores del filtro de salida con el interruptor NMOS del lado bajo. Durante un breve período, el inductor puede retroceder en el nodo del interruptor sin sujetar (o sujetar marginalmente a través del diodo del cuerpo del convertidor), lo que da como resultado la EOS del IC del convertidor.

El difunto Jim Williams escribió una buena nota de aplicación sobre un tema muy similar que se aplica igualmente bien aquí titulado: Fallas inducidas por el tiempo de encendido del diodo en los reguladores de conmutación

El amortiguador RC también ayuda en EMC como otros han descrito, pero creo que EOS es la motivación # 1 en esta aplicación.

— sstobbe
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He trabajado con grandes fuentes de alimentación de tiristores antes. Otra razón para que el circuito amortiguador limite la tasa de cambio de voltaje es que algunos componentes son sensibles a altos dV / dt. Sin embargo, no es que esta sea la razón en esta aplicación en particular. Como han dicho otros, es más para EMI y para proteger contra picos transitorios.

— James
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\frac{d V}{d t}

$\frac {dV}{dt}$

Sí. Acabo de darme cuenta de eso. Es, como dijiste, dV / dt. Aunque sí me recuerda la importancia de minimizar cualquier inductancia perdida, ya que el cambio rápido en la corriente causará picos de voltaje más altos que deben ser rechazados / absorbidos / disipados.

— James

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Principalmente para EMC. Pruebe el circuito a -25 grados Celsius y mida EMC. Compare esta medición con la medición de EMC a 25 grados Celsius (temperatura ambiente). Verás una diferencia asombrosa.

La semana pasada tuvimos un caso en el que tuvimos que disminuir la EMC de -91 dBm a -98 dBm para un cliente del Reino Unido. Tuvimos éxito al aumentar la ESR a partir de tapas y bobinas. Es cierto que la eficiencia del circuito está baja, pero pasamos todas las pruebas de cumplimiento.

Pero mide esto. ¡Medir es saber!

— usuario8463120
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