Mc34063 Devo Chiarire Un Dubbio

[accacca]

Devo realizzare un DC/DC con uscita variabile tra 5V e 20V e 500mA max Ho a disposizione 24V

Il problema è il costo che dev'essere prossimo allo zero.

Ho trovato delle soluzioni cinesi a 2.3euro (piccolo OT io pago 1.3euro solo il componente (LM2596) senza il passivo e lo stampato loro me lo mandano a casa per quel prezzo...) Per usare la soluzione cinese dovrei fare anche delle modifiche meccaniche perciò al momento è accantonata.

stavo studiando l'MC34063 che ha un costo nel target. Ho trovato parecchi esempi e documentazione io ho dimensionato il circuito (verificato anche con un foglio di calcolo online) ipotizzando 24V ingresso e uscita max a 20V.

Passando l'uscita da 20V a 5V il tempo di accensione dello switch va all'estremo opposto e diventa molto piccolo mentre io ho dimensionato il tutto per 20V quindi con tempo accensione lungo.

Se ho capito bene il datasheet a 5V la fase di on dello switch prevista per durare 10 volte più del necessario si dovrebbe interrompere per intervento del limite di corrente ma è un dubbio che vorrei chiarire.

Probabilmente un comprtamento del genere dovrebbe peggiorare anche la regolazione della tensione d'uscita.

Qualche conferma suggerimento ?

Valuto anche nuove strade per realizzare un regolatore con quelle caratteristiche a un costo che però dev'essere inferiore ai 3euro.(e 3 sono già tanti...)

[Vicus]

Ciao, non ho capito bene cosa chiedi però con che carico hai eseguito le misure? Posti lo schema che hai utilizzato?

[fisica]

poni attenzione alla realizzazione del circuito stampato, quell'integrato e' molto economico ma richiede la realizzazione di un layout praticamente perfetto per erogare le correnti dichiarate.

[accacca]

Premessa: sono ancora nella fase di studio teorico Non ho fatto ancora nulla nonostante io sia uno sperimentale convinto....

Ho paura che facendo i test su un prototipo tutto funziona poi quando ne fai 100 qualcuno va qualcuno forse e qualcuno no.

Cerco di esporre meglio il mio dubbio:

Lo schema utilizzato è quello classico del convertitore in configurazione step down Inizialmente calcolo i componenti per una tensione di uscita di 20V poi con lo stesso circuito voglio avere 5V in uscita. Cambio solo la resistenza di feedback sul comparatore.

Il componente funziona così per accendere lo switch ci vogliono due condizioni

uscita del comparatore alta che significa tensione di uscita sotto valore previsto

e oscillatore nella fase di ON

Quando il comparatore scatta perché la tensione sale sopra la soglia fissata quindi la tensione di uscita sopra il valore previsto lo switch non si spegne!

Lo switch si spegne solo al termine della fase di on dell'oscillatore oppure prima se raggiunge il limite di corrente.

Il mio dubbio è questo: Supponiamo che a inizio fase on dell'oscillatore la tensione di uscita sia sotto il valore previsto

Lo switch si accende la tensione sale finchè il comparatore scatta ma lo switch rimane acceso fino al termine della fase di on-

Il mio tempo di on è calcolato per uscita a 20V quando voglio 5V in uscita il Ton è circa 10volte più grande del previsto cosa succede in questo caso ?

Secondo me , ma è un'ipotesi e per questo chiedo, interviene il limite di corrente che spegne prima del termine della fase di on

Purtroppo il limite di corrente per anticipare lo spegnimento inietta corrente nella capacità dell'oscillatore Corrente che dev'essere completamente drenata nella fase di off che quindi si allunga in modo random (Il datasheet spiega molto meglio)

Quindi a 5V ho un controllo ton/toff approssimativo e secondo me questo genera maggiore ripple sull'uscita.

Ma sono solo deduzioni teoriche basate sull'ipotesi che ho scritto

Se qualcuno ha già fatto esperienza in merito mi piacerebbe conoscere il suo parere

[fisica]

Quale application stai consultando? perché che mi ricordi, e' sempre citato il fatto che il valore dell'induttanza è legato alle tensioni di ingresso e uscita, in altre parole la tensione di uscita non e' solo funzione del partitore resistivo.

[accacca]

Ecco fisica proprio questo è il problema devo realizzare un dc/dc a uscita variabile giocando solo sul resistore di feedback.

Dimensionando iil circuito per la massima tensione di uscita (20V) cosa succede alla minima (5V) ?

[Livio Orsini]

Il problema è il costo che dev'essere prossimo allo zero.

Se non trovi sul mercato la soluzione, è inutile cercare di realizzarlo in proprio.

Oramai questi dispositivi hanno una tecnologia consolidata e molto matura; i prezzi di vendita sono ai minimi possibili.

Non puoi pensare di riuscire ad abbassare i costi rispetto a chi ne produce migliaia al mese. Senza contare l'affidabilità.

Dimensionando iil circuito per la massima tensione di uscita (20V) cosa succede alla minima (5V) ?

Il rapporto è 1:4, quindi abbastanza tranquillo, se le cose sono state fatte bene non succede nulla, il circuito deve funzionare bene in tutte le condizioni.

[accacca]

Livio hai ragione (nel frattempo ho trovato chi vende 10pezzi del regolatore cinese per meno di 10 euro spedizione inclusa sob..)

Il problema è meccanico, la scheda cinese ha dimensioni non compatibili, e inoltre vorrei sostituire il trimmer di regolazione a vite montato sul cinese con un potenziometro digitale Se devo prendere il cinese per poi metterci le mani tanto vale studiare una soluzione fatta in casa.

Sul problema tecnico mi fido del tuo giudizio ma quanto ho letto sulle appnote mi ha messo dei dubbi. Proverò a montarne uno vediamo se riesco a chiarirmi le idee.

[Livio Orsini]

Il mio primo SMPS l'ho progettato nel 1977, 150 W, multitensione e direttamente da rete. Venne costruiti in migliaia di esemplari perchè alimentava un TV color del tempo. Poi ne seguirono molti altri.

Se lo calcoli bene una variazione da 1:4 della tensione di uscita non è molto difficoltosa.

Devi fare in modo di non variare il guadagno di maglia, quindi è preferibile non agire sulla reazione ma sul riferimento.

A maggior ragione se non vuoi usare un potenziometro resistivo, ma ottenere l'escursione in modo numerico devi lavorare sul riferimento.

Però tutto questo contrasta con questa parte della specifica: "..il costo che dev'essere prossimo allo zero.".

[accacca]

Se ho capito bene dovrei lavorare sull'altro ingresso del comparatore non quello cui arriva il feedback della tensione di uscita ma quello del riferimento.

Fosse così però non ho la possibilità di farlo perchè vorrei utilizzare convertitori integrati che includono già il riferimento e l'ingresso del comparatore non è accessibile.

Le dimensioni sono un altro vincolo che purtroppo limita molto la scelta per questo ero orientato a un "tutto incluso"

Diversamente andrei ad avventurarmi in qualcosa di molto interessante ma di non facile soluzione.

Senza contare che anche uscendone vincitore mi scontrerei con il costo finale del tutto.

Sob Ssno in un vicolo cieco

[Livio Orsini]

Sob Ssno in un vicolo cieco

Vediamo se possiamo uscire da questo "cul de sac".

Per prima cosa quanti pezzi prevedi di costruire? perchè minore è la qauntità, minore è l'incidenza del costo.

Dove deve essere inserito l'alimentatore? Anche questo non è un fattore indifferente, in funzione dei costi globali.

Che precisione-stabilità dovrà avere il tuo sistema? Perchè se non sono richieste prestazioni mirabolanti basta un 555 ed 311 più il chopper, che potrebbe essere benissimo un mosfet, più qualche componente discreto per risolvere il problema.

Altra via è complicarsi un poco la vita nel gestire la variazione di livello di uscita. Basta spezzare in 2 la gamma e hai eliminato i problemi legati alla variazione di guadagno.

[accacca]

Ok grazie Livio

Pezzi sono parecchi (per me) circa 500pz/anno

Il problema è lo spazio in max 110x40mm in teoria dovrei farne stare quattro indipendenti con la loro regolazione

E inoltre devo e sostituire degli lm317 (...regolazione facile...) che con dissipatore ecc. non mi stanno più nel contenitore.

Purtroppo non ho il controllo di cosa ci viene attacato perchè finiscono in morsettiera e lì ognuno può fare quello che vuole

Vendo le uscite come regolate devo garantire una Vout+-5% (maxteorico)

Non serve dirlo ma lo aggiungo requisito primo è l'affidabilità

Ho già avuto esperienza con soluzioni che costano poco e si rompono spesso oppure limitano l'utilizzo della scheda.

Preferisco discutere di un extra costo (sempre antipatico) che trovarmi con una scheda che funziona male.

[fisica]

a maggior ragione se stiamo discutendo di un lavoro che poi viene commercializzato devi studiare perfettamente il layout, perché quell'integrato e' un emerito str... e se non viene realizzato correttamente non da nemmeno metà delle promesse.

C'e' molta letteratura in giro.

[Livio Orsini]

Con quel quantitativo vale la pena di insistere per trovare una soluzione.

Vendo le uscite come regolate devo garantire una Vout+-5%

In questo +/- 5% è compreso tutto? Errore di tensione, variazione da zero a massimo carico, etc.?

Come hai pensato di effetturare la variazione della tensione? con un potenziometro?

Il problema vero è che per ottenre 5V-20 V in uscita devi ridurli a 1.2 V come ingresso di reazione con riduzione di 1:4 del guadagno.

[accacca]

Fisica ok per il layout ma purtroppo sono ancora qualche passo indietro, lo studio è ancora più teorico che pratico.

Livo grazie ancora per l'aiuto e l'interessamento. Sì io voglio stare nel 5% che se non sbaglio è il range ammesso da un qualunque circuito integrato

in ogni caso non si fanno misure di precisione non serve una tensione pulita e precisa

La variazione pensavo di farla con un potenziometro o meglio con un potenziometro digitale (e qui dovrei aprire tutto un altro discorso)

Purtroppo gli alimentatori sono "sepolti" all'interno del contenitore se metto un potenziometro classico sul pannello frontale devo portare

a spasso per tutta la scheda il feedback del convertitore con tutti i i rischi del caso.

Perciò pensavo di usare un controllore che regola il potenziometro digitale e riceve in qualche modo l'input dal pannello.

Andavo sul potenziometro anche perchè, forse da ignorante, non vedo altri punti dove poter intervenire con un convertitore integrato

la scelta è caduta sul convertitore integrato perchè il prezzo include tutte le protezioni temperatura/limite corrente ecc..

Nel frattempo ho percorso altre due strade

Ho riesumato il progetto di un alimentatore 5V fatto con LM25011 dimensioni 54x14mm

Facendo dei test variando il feedback funziona ho qualche problema con ripple in uscita alle tensioni più basse (100mV)

Costo forse un pelo sopra il target ma potrebbe andare

Oppure il componente ideale (ma temo costo del tutto fuori target)

un dc/dc converter completamente integrato induttore compreso.

(a me fanno venire in mente i risotti pronti in busta quelli che basta aggiungere un bicchiere d'acqua e cucinare 15minuti)

basta aggiungere qualche passivo e il lavoro è fatto. Occupazione area stampato minima li metti dove vuoi..

http://katalog.we-online.de/en/pm/MagIC-VDRM

[Livio Orsini]

L'ultima ipotesi probabilmente è al più percorribile come prestazioni; non so se rienti nei costi, però se ci devi mettere metti quasi nulla a contorno alla fine il bilancio si paregga.

In quanto al potenziometro digitale studiati bene le specifiche del componente che vorresti usare perchè, temo, tu possa andare in contro a qaulche guaio con questa applicazione.

[accacca]

Livio per non lascaire il discorso appeso a metà ti aggiorno sulle mie decisioni

Purtroppo il "tutto incluso" lo escludiamo causa costo non compatibile peccato.

Il tuo ultimo commento ha pesato non poco sulle mie decisioni . Ho letto un appnote maxim dove sull' utilizzo dei potenziometri digitali e l'operazione non è un banale togli il tradizionale metti il digitale. Ci sono parecchi dettagli ad considerare per fare un lavoro fatto bene. Secondo me finisco con mettere insieme qualcosa di molto complicato difficile da mettere a punto e con alta probabilità di malfunzionamento o guasto. Penso che abbandonerò l'idea e cercherò altre strade.

Del resto anche scandagliando internet in lungo e in largo l'unico switching con uscita regolabile che ho trovato è quello da due euro cinese Non ho trovato appnote discussioni informazioni tecniche Questo mi fa molto pensare.

E' vero il mio dc/dc funziona l'ho seviziato per bene ha sempre funzionato correttamente solo il ripple in uscita in certe configurazioni è alto. Ma è una prova empirca che lascia il tempo che trova. (Sarei curioso di seviziare un dc/dc cinese quasi quasi me lo compro)

già in partenza ero poco convinto di questa soluzione e i tuoi commenti hanno confermato le mie perplessità. Sarò costretto a mettere qualche vincolo in più e dare meno flessibilità al cliente

meglio una scheda che fa poco ma bene di una scheda che fa tutto male (... Confucio,,,)

Ti ringrazio LIivio per il prezioso supporto laovrando da solo lo scambio di "punti di vista" è praticamente nullo.

[Livio Orsini]

Figurati, scambiare idee è un piacere; un modo per mantenermi giovane.

lo scopo del forum è proprio questo: confronti di idee.