Falla en el estrangulador del filtro de la fuente de alimentación: ¿cómo y por qué?

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Intentando reparar un que no funciona. Convertidor de fibra a Ethernet . Cuando se conectó a la alimentación, la unidad emitió un sonido de siseo / chisporroteo / rascado y todos los LED brillaron tenuemente. Aislé un pequeño estrangulador de montaje en superficie en el lado de la alimentación de entrada, filtrando la entrada de 12 VCC de la pared de la verruga a la entrada del regulador de voltaje principal de 3.3 voltios. (Esquema a continuación). Se eliminó este estrangulador y se reemplazó con una derivación de cable recto. La unidad se enciende y funciona perfectamente.

No tengo un medidor de inductancia, pero el estrangulador mide alrededor de 0,1 ohmios, por lo que no se ha quemado.

El regulador de voltaje es un LM2591HVT-3.3 (un regulador de conmutación Buck de 150 kHz). Veo una señal clara de 150 kHz en la entrada después de reemplazar el estrangulador con una derivación. Antes de reemplazar, había una señal muy ruidosa en este punto, casi imposible de ver con mi alcance.

Tres preguntas: 1) ¿Qué falló realmente dentro de este estrangulador? ¿Por qué "chisporrotea" cuando se enciende? 2) ¿Qué posiblemente causó este fallo?
3) ¿Está bien reemplazar este estrangulador con una derivación? ¿Qué problemas pueden surgir de esta modificación?

La salida del circuito de potencia ahora es estable a ~ 3.4VDC y la unidad se enciende normalmente.

¡Gracias!

Esquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta Ryan Griggs

3 respuestas

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Hay muchas opciones.

En primer lugar, como se dijo en los comentarios, es posible que no haya sido el estrangulamiento, sino las gorras que han salido mal. Es posible que fuera el estrangulador después de todo.

El ahogador está ahí para eliminar los picos de ruido de conmutación del convertidor, de modo que:

  1. El adaptador no está sobrecargado (los adaptadores son baratos y están diseñados al borde del pozo)
  2. Para cumplir con los estándares EMI / EMC.

El segundo puede no ser un problema para usted, el adaptador probablemente lo filtrará antes de que llegue a la CA y posiblemente no se conectará del cable de CC a otra cosa.

Si fue el choque, su inductancia puede haber aumentado debido a un defecto mecánico en el núcleo. Pero también debe asegurarse de que las tapas no estén secas mirando la ondulación si coloca una pequeña resistencia adicional en la ruta de suministro.

O simplemente sustitúyelos de todos modos con un par de nuevos.

    
respondido por el Asmyldof
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Muy probablemente, el estrangulador no está roto. Es normal que los chokes actúen como altavoces, especialmente bajo una corriente momentánea alta (piense en el zumbido del transformador en los transformadores cargados). Así que tu choke se volvió ruidoso, porque hay picos de corriente irregulares a través de él. Observaste las irregularidades en tu alcance.

La razón más probable para el voltaje errático en el estrangulador (causando una corriente errática) es la inestabilidad del regulador. La idea de un regulador de cambio de modo de conmutación es dibujar picos de corriente a un alto voltaje y proporcionar una corriente continua a bajo voltaje. En su diseño, los picos de corriente deben suministrarse desde C1 / C2, y los condensadores deben recargarse suavemente a través del estrangulador. Si C1 / C2 no logra generar la corriente requerida, la tensión de entrada del regulador se rompe, hasta el punto en que el regulador deja de funcionar. La fuente externa no puede generar el pico de corriente requerido, debido a la impedancia de la bobina a altas frecuencias.

Si reemplaza la bobina por una derivación, disminuye la impedancia si la fuente de alimentación externa, por lo que la tapa del filtro de salida puede sustituir a C1 / C2, al costo de los componentes de alta frecuencia en el cable de alimentación, por lo que el dispositivo modificado es probable que viole las regulaciones de EMI.

La solución adecuada en ese caso es reemplazar las tapas de entrada por nuevas tapas correctas de bajo ESR (¡importante!). Para verificar la salud de esas tapas, una medición de capacitancia es insuficiente; necesita una prueba de impedancia o ESR.

    
respondido por el Michael Karcher
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No estoy seguro de las preguntas 1 y 2. Acerca de Q3, en general sí, puede reemplazar el choke con la derivación. El estrangulador está ahí para filtrar los picos de voltaje que ocurren cuando conecta la unidad / enciende el interruptor. Se recomienda usar el estrangulador aquí, para que C1 y C2 no tengan picos de voltaje (grandes). Se puede colocar un estrangulador aleatorio con una inductancia de unos pocos 100uH.

    
respondido por el ursusd8