Может ли импульсный источник питания быть построен на макете?

Я играю идею собрать импульсный источник питания (мой первый), используя что-то вроде LT1076-5 или микросхемы контроллера LM2576 . Эти микросхемы имеют низкое количество внешних частей и относительно низкую частоту переключения (56 кГц-100 кГц). Потратив некоторое время на чтение спецификаций для контроллеров, мне стало ясно, что некоторые компоненты имеют решающее значение для проектирования. Поэтому мне интересно, если это целесообразно или даже возможно создать и протестировать блок питания на макете, а затем перенести его на макет макета макета.

Если мне не требуется сверхвысокая эффективность (любой переключатель должен быть лучше линейного при падении ~ 35 В, верно?), Имеет ли это значение? Или это скорее всего просто не работает вообще?

При тщательной и разумной сборке с минимальными минимальными длинами проводов, короткими путями к силовым шинам и надлежащим разделением и фильтрацией макет может не слишком сильно отличаться от источника питания на основе печатной платы. Можно ожидать хороших результатов, и шум не должен быть намного хуже, чем типичная схема на основе печатной платы.

Если он построен примерно так, как это часто бывает с макетами, можно ожидать плохих результатов. Однако низкая частота (50 - 100 кГц МОЖЕТ даже спасти вас в этих случаях.

У переключателей есть определенное количество волшебства в них. В некоторых случаях / местах несколько пФ паразитной емкости могут сильно ухудшить ситуацию. НО

Я успешно построил множество переключателей на макетах (стиль подключения).

LT1076 Лист данных:

Лист данных LM2576

В спецификациях говорится, что они работают на частотах 100 кГц и 52 кГц, поэтому оба являются относительно «дружественными к макету».

Фиксированное напряжение LM2575 имеет небольшую границу защиты от ударов, поскольку имеет внутренний делитель критической обратной связи, но я бы порекомендовал использовать версию с переменным выходным напряжением как более полезную и гибкую и способную научить вас большему. LT часть выглядит несколько более способной в целом.

Частота ниже, чем выше, может быть более успешной на макете, поэтому около 100 кГц является хорошей стартовой частотой. Старая технология для большинства микросхем. Даже 1 МГц может быть в порядке, но емкостная связь увеличивается в 10 раз по сравнению с 100 кГц. 1 пФ составляет 10 пФ экв. 10 пФ - 100 пФ экв. Несколько пф редко больно сильно болят при 100 кГц.

Держите ведет коротким. Сгруппируйте компоненты вместе, которые имеют общие пути с сильным током. Обойти хорошо. Сделайте лучшую работу макета, которую вы можете. Избегайте длинных петлевых проводов, которые обычно не имеют значения. Подумайте заранее и спланируйте хотя бы немного. Скорее всего, это будет работать.

Ловушка - это сеть с обратной связью (R1 и R2 в каждом случае на диаграмме таблицы данных на странице 1, но поменялись местами сверху и снизу). Здесь у вас есть входной контакт обратной связи и делитель от выхода для регулирования напряжения. Ни одна из таблиц не показывает это, но небольшой конденсатор на верхнем резисторе делителя (обратная связь с Vout) обычно помогает импульсной характеристике. Маленькая заглушка от центральной точки = булавка обратной связи в любом другом месте часто является катастрофой. Спроси меня, откуда я знаю :-). Это МОЖЕТ быть самым чувствительным местом во многих цепях.

Подумайте о текущих путях. Крышки индукторов / переключателей / диодов / фильтров (вход и выход), стороны заземления и питания.

Если используется внешний транзистор (здесь не актуально), держите провода короткими. Используйте обратный стабилитрон через строб-источник при использовании FET.

Выбранная микросхема облегчает жизнь за счет некоторой гибкости. Для «игры» посмотрите на MC34063 - я рекомендую их всем без исключения. Старый. Некоторые недостатки. Дешевые. способный и гибкий и веселый и мало частей. Встроенный верхний предел тока. Может обойтись ЛЮБОЙ топологией (буст, бэк, бакс буст, CUK, SEPIC, ....

Лист данных MC34063

• См. Рис. 15, 20, 21 в спецификации для примеров.

• Рис 15 с внутренним выключателем. Выход до 0,5А - может, и больше.

• Рис. 20 использует NPN внешний, но я бы использовал N-канальный FET.

• На рис. 21 используется внешний PNP - я бы использовал FET канала P.

Я бы предпочел Рис 20 с N-канальным FET.

Это будет делать 36В + прямой (40 В номинал), НО запускать, скажем, от 12 В до 5 В для воспроизведения. Гораздо больше энергии и что-то пойдет не так на 36V в.

Задайте больше вопросов, если это интересно.

ДОБАВЛЕНО: 20 июля (NZT)

Примеры микросхем, в которых все выводы расположены по прямой линии, дают все шансы на хорошие результаты, если они используются в соответствии с приведенными выше рекомендациями и инструкциями в технических паспортах.

Микросхема может быть размещена таким образом, чтобы силовые шины питались от полосок макета всего на несколько десятых дюйма и были развязаны при минимальной длине провода. Есть несколько других компонентов, и они могут быть размещены с очень короткими выводами.

Тем не менее, это такая простая схема, что использование медной полосы "vectorboard" / veroboard / ... и т. Д. Позволит аккуратную и простую реализацию с чуть меньшими ошибками.

При использовании заглушки для хлебных досок некоторые выводы компонентов настолько толстые, что они либо не подойдут, либо будут постоянно «устанавливать» пружины макетной платы, если они вставлены. С этим можно справиться, припаяв К ним короткие провода в качестве удлинителей и вставив их в плату. Правильно выполненный и с обрезанными светодиодами результат выглядит хорошо и может быть эффективным.

Слишком тонкий провод может также иметь проблемы с контактом.

На этой частоте он, вероятно, будет работать, но излучать как ад, иметь низкую эффективность и плохое подавление пульсаций . Ничто из этого не будет актуально, когда вы перенесете его на печатную плату. И из-за его плохой работы я бы не использовал его для питания цепи, а скорее придерживался своего настольного источника питания. Вы можете использовать его только в качестве подтверждения концепции , если считаете, что вам это нужно.
Лично я бы вообще пропустил макет и сразу пошел на печатную плату.

Я попытался запустить небольшой инвертор 5 В (-5 В от источника + 5 В) на макете.

По сути, это небольшой коммутатор с низким энергопотреблением в микросхеме, имеющий всего пару резисторов, конденсаторов и одну катушку 47 мкГн (наилучшие результаты, которые я нашел, были с тороидом, который я намотал сам).

В то время как это работало, это было действительно чертовски шумно. Он излучал прямо через борт, вызывая пронзительный визг во всех моих операционных усилителях.

Не хорошо.

Может быть, немного шумно, и я бы не стал тянуть много энергии через какой-либо блок питания с досками, но я не понимаю, почему он не должен работать. Я бы, конечно, попробовал, если бы почувствовал желание.

Разработка переключателя на макете просто усложняет жизнь. Это можно сделать (см. Другие ответы), но зачем работать на себя?

По сути, макет добавляет емкости в десятки или сотни пФ между всеми соседними узлами. (Подумайте об этом: контакты в двух соседних рядах являются пластинами, а пластик между ними - диэлектриком.) Большая площадь параллельной поверхности контактов является убийцей; на печатной плате параллельные трассы имеют только крайнюю («окантовочную») емкость, с которой приходится иметь дело, что намного ниже, и емкость к следующему плоскому слою вниз (обычно с землей), который легче прогнозировать и решать.

Вместо этого я бы порекомендовал вам взглянуть на так называемые «съемные модули питания», такие как те, которые продаются TI , которые имеют в первую очередь печатные платы, объединяющие в себе все полезное, и просто требуют входные и выходные конденсаторы и некоторые другие мелкие детали (например, резистор для установки выходного напряжения). Они намного меньше боли, чтобы начать.

Даже если нет доступного модуля, вам все равно лучше сделать небольшую двухстороннюю печатную плату без маски (около 100 долларов за 10, или вы можете попробовать агрегатор, такой как DorkbotPDX ), который обладает только мощью снабжен и имеет контакты на 0,1 "центрах (здесь хорошо работает шинный провод) для сопряжения с вашим макетом. Самое замечательное в этом то, что вы можете повторно использовать эту силовую плату как для реального дизайна, так и для будущих проектов.

(В моем списке «вещей, которые нужно сделать, когда я захватил весь мир», я делаю несколько базовых плат для регуляторов µModule Linear Tech , так что вы просто купите плату с микромодулем µModule и 0.1 », добавьте необходимые конденсаторы и резисторы к нему, и вуаля, блок питания.)