Optimización del circuito estabilizador paramétrico para reducir la ondulación

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Tenemos una placa base de TV que se utilizará en automóviles. La tensión de entrada tendrá mucho ruido y no será bien regulada. Así que queremos usar un estabilizador paramétrico en la entrada de 12V. El voltaje del acumulador puede variar entre 11V a 15.5V, determinamos que podemos aceptar niveles de voltaje de entrada entre 11 V a 13.8 V y la corriente requerida es de 450 a 500 mA. Nuestro circuito estabilizador comienza a regular el voltaje de entrada cuando excede los 13.4 V pero con grandes ondulaciones.

Este es nuestro circuito estándar de interruptor de panel en la línea roja y estabilizador paramétrico que agregué en la línea verde:

Elcircuitoenlalínearojaesuncircuitofijodeapagadodeenergíaestándardenosotrosynopuedohacerningúncambioeneso.Asíqueagreguéelcircuitodelestabilizadorparamétricoenlíneaverde.Elproblemaconesteestabilizadoresquelograactivarsecuandosesuperaelumbral,perotieneenormesondulaciones:

Aquí se emite la línea amarilla y la línea morada es la salida de referencia de voltaje (pin 2).

La limitación es que no puedo usar un chip de DC-DC o LDO para este diseño (porque son caros, este proyecto se dirige a la producción en masa) y tengo que implementar este estabilizador con solo los componentes que tenemos en nuestro stock. Entonces, si sugiere alguna modificación en este circuito o si podría sugerir algún circuito para el interior de la línea verde aquí sería muy bueno. En este punto, debo advertirle que no usamos opamps. Este circuito puede estar formado únicamente por transistores, referencias, etc. componentes simples.

Lo que he intentado hasta ahora:

Probé un condensador shun 1 nF con R537: no hizo mucho, solo hizo tan poco.

Saqué el condensador de entrada C1029: lo empeoró.

Puse 22 uF de condensador de salida grande en la salida: no hizo una diferencia.

Probé la compensación RC 1k-1pF entre el cátodo y la referencia: no hay mucha diferencia.

    
pregunta Alper91

3 respuestas

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Al principio: no tiene en absoluto un capacitor de entrada. Uno debe existir entre la entrada de CC y la tierra. Su función sería reducir el ruido del suministro de CC entrante y controlar la inductancia de los cables de entrada de CC.

C1209 hace que tu mosfet sea muy lento. Debería preferir evitar fallos de estado de encendido y apagado aleatorios, evitando que el T1002 obtenga picos en su base. Comience moviendo el cable inferior de C1029 a GND.

C1030 debería existir, se necesitan al menos varias uF. Esta es la forma de fuerza bruta para evitar esos saltos de voltaje causados por cambios de corriente tan rápidos que el regulador no puede manejarlos debido a su velocidad limitada.

La oscilación de 10 kHz: La frecuencia es muy similar en la que la ganancia de AP432 ha descendido al menos 6 dB y su retraso de fase, respectivamente, es de 45 grados. Combinado con el fet de cámara lenta y el T1002B saturado (= muy lento), probablemente tenga suficientes bloques de construcción para un buen multivibrador.

Reducir la ganancia de bucle abierto. Si de alguna manera es posible, inserte una resistencia de 1 kOhm en el emisor de T1002B. Si es imposible, intente crear un polo de compensación dominante insertando un condensador entre la C y la B de T1002B. varios cientos de pFs, probablemente se necesitan varias nFs. Esto obliga a tener un gran condensador de salida. Verifique con el osciloscopio que la corriente de salida máxima fuera del paso no cause un pico de voltaje demasiado alto cuando la entrada de CC es la máxima.

    
respondido por el user287001
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El comportamiento "desencadenante" debe eliminarse y se debe implementar un comportamiento uniforme. El rápido ancho de banda del AP432SRG-7 causó oscilación. Y la alta ganancia de bucle. 1) el Pch FET 2) El NPN con su emisor a tierra. 3) El AP432 con ancho de banda de 10.000Hz significa que este bucle pasará de un estado a otro.

Pruebe una tapa ENORME en la base de NPN para asegurarse de que la oscilación se ralentizará.

Luego, implemente un amplificador de error de MUY BAJA GANANCIA, como PNP, la base atada a la parte superior de ShuntReg, con 100Kohm de Emisor a Vout, y el colector atado a la base de NPN. Necesita una ganancia MUY BAJA en el amplificador de error, debido a la alta ganancia en PChan y en la NPN.

    
respondido por el analogsystemsrf
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El regulador de derivación AP432 tiene un Ron de 0.2 ohmios. La resistencia de entrada es 9.1KOhms || 40Kohms ~ 8Kohms, por lo tanto, la ganancia es de 8,000 / 0.2 = 40,000X o 92dB. Este "circuito regulador" tiene demasiada ganancia.

Reemplace el AP432 con un NPN, 9.1KOhm en el emisor, colector atado a la unión de 40K y 9.1KOhm. Para cambios moderados en el voltaje base, ahora tenemos una ganancia de 8K / 9K = -1dB de ganancia, con otra atenuación de 3: 1 en las 4 resistencias que van a GND. La ganancia de esta parte del bucle sigue INVERTIENDO, pero la ganancia de -11dB.

Ahora coloque un Zener (o AP432 con 2 resistencias para configurar el voltaje) desde la base del transistor al "Vout regulado. Además, para que el zener / AP432" sentido "tenga corriente, coloque 1Kohm desde la base hasta la GND.

    
respondido por el analogsystemsrf

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