Problemas del regulador de voltaje de conmutación

4

Soy nuevo aquí, así que perdóname si incumplo algún protocolo del foro al hacer esta pregunta.

He diseñado un esquema de regulador de voltaje para un sistema de guía en un avión no tripulado. Todos los componentes requieren ~ 4V (tienen un rango de entrada) o 3.3 V exactamente. Mi solución se muestra aquí en un esquema y un diseño de tablero. Utilicé el conmutador TPS53318 para regular el voltaje de mi batería a 4 voltios con aproximadamente 3 mVpp de ruido, luego usé un LP38502 LDO para convertirlo en una limpieza agradable de 3.3 V con la menor cantidad de energía desperdiciada posible. Hojas de datos aquí: TI TPS53318 y TI LP38503 .

Esquema:

Ydiseñodeltablero(laimagennoesmuybuena,peropenséquelaincluiríaencasodequeayude):

Entonces, mi problema: no funciona. La salida del regulador de conmutación es un voltaje negativo oscilante muy pequeño, que supongo que es causado por algún tipo de oscilación LC en ausencia de cualquier salida real.

  • He aislado el LDO, y funciona bien cuando se suministra con 4V desde una fuente externa.
  • He intentado hacer refluir mi soldadura, incluso reemplazar el conmutador en sí (siempre pido 3 veces más que creo que necesitaré) y todavía veo el mismo problema.
  • He hecho mi mejor esfuerzo en excavar con un multímetro y un visor tratando de encontrar una resistencia con el valor incorrecto o algo así, pero subo con las manos vacías.

Esta es la primera vez que trato de solucionar este tipo de circuito, o cualquier dispositivo electrónico tan pequeño en una placa adecuada, así que espero que alguien aquí pueda señalar los errores que podría haber cometido o los posibles errores que puedo intentar diagnosticar. . La salida de voltaje negativo oscilante todavía me parece extraña, y no estoy del todo satisfecho con mi idea de que es causada por la dinámica LC, por lo que también espero que alguien pueda sugerir una posible causa / solución para ese efecto .

    
pregunta phillipd94

1 respuesta

2

Lo primero que noté al mirar a través de la hoja de datos y su esquema fueron sus componentes de salida. En primer lugar, sus límites de salida parecen tener un valor bastante bajo. Tiene 4x 33uF donde los 2 ejemplos en la hoja de datos le dan 4x 100uF y 2x 330uF. Estos suelen ser una buena guía en cuanto a cuáles deberían ser los valores del capacitor de salida. No estoy seguro de sus requisitos exactos pero revise dos veces sus cálculos. Haga lo mismo con sus capacitores de entrada también. Los suyos de nuevo parecen bastante más bajos que los de la hoja de datos. Le pido disculpas si los ha calculado y son correctos, pero por lo general me funciona usar los ejemplos de la hoja de datos como una buena guía. Si SON demasiado bajos, quizás esa sea la causa de que su salida no funcione correctamente.

La otra cosa es el diseño de su PCB. Con estos tipos de circuitos integrados (con una almohadilla eléctrica debajo) generalmente indica que necesitan MUCHO trabajo de puesta a tierra sólida en la PCB. Por lo menos debe tener un plano de tierra grande y agradable en la parte inferior de su PCB y algunas vías debajo del IC para permitir que disipe el calor correctamente. Cuando diseñé circuitos por primera vez utilizando circuitos integrados como este, tuve varias unidades fallidas debido a una conexión a tierra insuficiente, esto es realmente crítico en estos diseños. Los capacitores de entrada y salida deben ubicarse lo más cerca posible del circuito integrado, lo que no parece que estén.

Sé que es algo frustrante volver a diseñar un PCB que ya ha creado, pero a veces es necesario.

Primero asegúrese de que todos los componentes estén en el lugar correcto, que los valores sean correctos y que la orientación de los componentes sea correcta (en aquellos que lo requieren) antes de pensar en mis sugerencias.

Creo que probablemente sea el diseño de PCB sobre cualquier otra cosa.

Si a alguien le gustaría estar en desacuerdo y corregirme en algo que me haya pasado por alto, siéntase libre, ya que sé que lo que sugerí es un dolor en el ** para hacer.

    
respondido por el MCG

Lea otras preguntas en las etiquetas