Actualmente estoy construyendo un conversor de dinero. Sus principales parámetros son los siguientes:
- entrada de 24V
- Salida 5V / 3A
- Capaz de soportar grandes corrientes transitorias de carga causadas por el encendido de los LED de alimentación (~ 2A)
Seleccioné un convertidor Buck síncrono de TI que se adapta a mis necesidades en términos de características eléctricas, paquete y costo: el TPS54302 . El primer prototipo fue diseñado siguiendo las recomendaciones y fórmulas de la hoja de datos. El enrutamiento de la PCB se realizó imitando la placa de evaluación del convertidor.
Aquí están los esquemas y CAD:
(laplacade4capas,lascapas2y3estánocultas.ContienenrespectivamenteelplanoGNDyelplanodesuministro)
Hayhuellasdecondensadoresadicionalesenestediseñoparapoderprobardiferentesconfiguracionesdecomponentes.
Cuandoprobélaplaca,quedésatisfechoconlascaracterísticasprincipales:eficiencia,corrienteyvoltajedesalida,rizadodeentradaysalida.
Sinembargo,queríaprobarlaestabilidaddelafuentedealimentaciónyaquíesdondecomencéaobservarcomportamientosinesperados.Notengoningúnanalizadorderedogeneradordeseñaldisponible,loquemeimpidemedirelmargendefase.Ensulugar,lasinvestigacionesdeGooglesugirieronquemidalasvariacionesdevoltajedesalidamientrasaplicounacorrientedecargatransitoria(~1Atransitoriaconuntiempodesubida/caída<1µs).Afortunadamente,tengounMOSFETqueenciendeunLEDdealimentaciónenmitablero.SolotuvequecortocircuitarelLEDparagenerarunacorrientetransitoria.
LosesquemasacontinuaciónmuestranlaconfiguracióndemipruebadondeMCU_GPIO_1generaunaseñalPWM,yMCU_GPIO_2seestablececontinuamenteenunnivelalto.
Comopuedever,hayimportantesoscilacionesenelvoltajedesalidacuandoseliberalacargadecorriente.Paraentenderelorigendeestasoscilaciones,realicélassiguientespruebas:
- jugandoconelvalordelcondensadordeavanceC10
- cambiandolaconfiguracióndelcapacitordeentrada(másMLCC)
- agregaruncordóndeferritaenserieconlaentradade24V(enlugardeldiododeprotecciónD2)
- cambiodelaconfiguracióndelcapacitordesalida(múltiplesMLCCo1capacitordepolímerogrande)
Hastaahora,estaspruebas"ciegas" no me llevaron a ninguna parte. Estoy buscando nuevas pistas para entender qué está pasando aquí, antes de comenzar la segunda ejecución de prototipos. Entonces, aquí están mis preguntas:
- ¿Cómo puedo tener oscilaciones solo en la versión actual y no en el dibujo actual?
- ¿Cuál podría ser el elemento deficiente aquí: enrutamiento? Filtro de entrada? ¿Otro?
Gracias por tu ayuda :)
PS: esta es mi primera pregunta en StackExchange. Cualquier consejo para mejorar la forma de mi pregunta es bienvenido :)
EDIT: Andy Aka dio las respuestas en los comentarios: es un problema relacionado con la mala puesta a tierra de la sonda. Esta foto lo resume:
¡No me pillarás cometiendo ese error por descuido de nuevo!