Comprobación de integridad: filtro de entrada y salida para un par apilado de convertidores DC / DC

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En mi proyecto actual, necesito voltajes de +/- 30V y +/- 15V para fines de control analógico. La corriente en los rieles de 30 V es bastante limitada, ca. 70 mA máx. En un riel y < 10 mA en el otro. Los rieles de 15 V solo verán < 5mA.

No pude encontrar un convertidor (a un precio razonable) para generar +/- 30V directamente, por lo que ahora planeo apilar dos convertidores de +/- 15V DC / DC. Sin embargo, leí que los convertidores de apilamiento de esta manera aumentarán la necesidad de filtros externos, por lo que traté de averiguar cómo hacerlo.

Aquí está mi esquema actual:

LosconvertidoresdeCC/CCsonTEL-30523deTracoPower.Losseleccionédebidoasubuenaregulaciónyconstantelimitacióndecorriente,loqueayudaenmiaplicación.

Sesuponequelosdiodosschottkyenlassalidasprotegenalosconvertidoresdelatensióninversa,enelcasodequeunouotroconvertidorseenciendamásrápidamente.

Loscondensadoressontodos Panasonic FR tipos de ESR bajos, específicamente EEUFR1H121L para el 120µF, EEUFR1V271L para 270µF y EEUFR1C471 para 470µF. Las perlas de ferrita son todas de alta corriente de Würth Elektronik ( este para las salidas, < a href="http://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/742792031.pdf"> this para la entrada). La simulación de LTSpice muestra que la ferrita de salida junto con el condensador de 120uF hacen un filtro LC muy bien amortiguado debido a sus resistencias parásitas, con un punto de -3dB a ~ 6kHz y casi -50dB a la frecuencia de conmutación de 300kHz del regulador.

El ruido de modo común (entre la entrada y la salida, debido al acoplamiento capacitivo) se conducirá a través de la conexión a tierra.

¿Está este filtro bien? ¿Debo agregar capacitores de cerámica en paralelo a las tapas electrolíticas de aluminio, o deberían ser lo suficientemente rápidas? La simulación de LTSpice sugiere que agregar 10nF con una resistencia en serie de 15 ohmios mejoraría la respuesta en el rango alto de megahercios, pero a esa frecuencia ya no confío en la simulación porque muchos efectos parásitos se vuelven importantes.

Finalmente, ¿mi plano de tierra se volverá ruidoso por las corrientes de retorno de alta frecuencia (principalmente a través de C6, y entre las salidas y entradas del convertidor), y puedo / debo intentar hacer algo al respecto?

    
pregunta Medo42

1 respuesta

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El TEL-3 0523 tiene una eficiencia del 74% a 100 mA en la salida total de 30V (+ / -15 voltios). Dicho de otra manera, es probable que este 26% de pérdida de potencia también esté presente en cargas extremadamente ligeras.

Por lo tanto, el 26% de 3 vatios es de 0,78 vatios y de un suministro de 5 voltios, la corriente será de aproximadamente 160 mA. 160 mA caerán unos 8 mV a través de la resistencia del inductor de entrada, por lo que este aspecto parece correcto incluso si dos tracos comparten el inductor.

También puede tener en cuenta que la especificación de voltaje en la carga es para cargas del 10% al 100% y esta es una pista importante para algo que no ha considerado; Probablemente deba cargar la salida de cada traco con una carga equivalente a 300 mW para garantizar que el voltaje de salida no aumente significativamente alrededor de +/- 15 voltios.

He caído en la trampa de esto antes y me maldije. Oye, no es un problema, pero maldecirás si no has dejado espacio para esto, pon esta carga directamente en la salida, no es necesario que vaya después del filtro.

Considera el uso de los tracos como se muestra. ¡Estuve allí y lo hice sin ningún problema (que yo sepa)! De hecho, necesitaba 18 V en un trabajo y conecté en serie la salida de 15 voltios y 3 V3 (lo suficientemente cerca).

También dejaría espacio para una cerámica de 10 nF en las tapas de 120uF. Claramente no puedo decir si esto es lo suficientemente bueno para tu aplicación porque realmente no lo sabes. He usado reguladores de voltaje lineales en las salidas de tracos varias veces porque tampoco lo sabía y no quería arriesgarme.

Buena suerte

    
respondido por el Andy aka

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