Es difícil solucionar este tipo de situaciones de forma remota. Comencemos con sus dos problemas y veamos qué se puede decir sobre ellos.
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"Es inestable" Bueno, quizás no.
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Los 200 mV en la salida podrían ser una ondulación. Dada la cantidad de rizado actual y suficiente ESR en \ $ C _ {\ text {out}} \ $, sería una cantidad razonable de rizo. Si el 200 mV está a 600 kHz, entonces es una fluctuación, no una oscilación.
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\ $ V _ {\ text {FB}} \ $ caer de ~ 1.2V a ~ 0.9V causaría que \ $ V _ {\ text {out}} \ $ se dispare (en realidad estoy sorprendido no sube más que eso). El regulador reaccionaría para elevar \ $ V _ {\ text {FB}} \ $ nuevamente a 1.2V. La única razón por la que \ $ V _ {\ text {FB}} \ $ se mantiene en 1.2V se debe a la retroalimentación y la regulación. Además, no puede observar \ $ V _ {\ text {ref}} \ $, debe deducirse de \ $ V _ {\ text {FB}} \ $. Que esto ocurra después de "un minuto más o menos" sugiere que es una cosa térmica, no una cosa electrónica. Es como si \ $ R_1 \ $ pierde la conexión adecuada y eso permite que \ $ R_2 \ $ tire de \ $ V _ {\ text {FB}} \ $ low. Estas placas de empalme de tipo clavija, con el uso, pueden deformar los contactos para que las conexiones se vuelvan intermitentes o térmicamente sensibles. ¿Alguna de las partes se calienta (especialmente \ $ \ text {IC} _1 \ $, \ $ C _ {\ text {out}} \ $, o \ $ D_1 \ $), y qué sucede si \ $ R_1 \ $ ¿es removido?
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A cargas más altas "el regulador no puede mantener el voltaje a 5V y le permite caer a < 4V" ... "¿Por qué?" Hay un montón de posibles causas.
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Primero, las fuentes de alimentación conmutadas convierten la energía. Si el suministro fuera perfecto \ $ P _ {\ text {out}} \ $ sería igual a \ $ P _ {\ text {in}} \ $. Eso significa que para una carga constante, si \ $ V _ {\ text {in}} \ $ se redujo, \ $ I _ {\ text {in}} \ $ tendría que aumentar la cantidad correspondiente. Por lo tanto, la entrada de una fuente de conmutación parece una resistencia negativa (o impedancia). Si la resistencia de salida de la fuente no es menor que la resistencia de la entrada de alimentación, al menos la tensión de la fuente se reducirá y, por lo general, oscilará.
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Hay todo tipo de problemas posibles con las tablas de pruebas. Cosas como las resistencias e inductancias parasitarias (en la placa y en los componentes) pueden tener un gran impacto en la operación de SMPS. Por ejemplo, el panel de ruptura en el que está montado \ $ \ text {IC} _1 \ $ podría ser un problema tanto térmico como inductivo. El MIC2296 necesita una cantidad de almohadilla de cobre para eliminar el calor adecuadamente (generalmente se especifica en la hoja de datos, aunque no lo vi).
Algunas cosas que puede esperar de este regulador
Para un SEPIC, el voltaje de salida al voltaje de entrada se puede relacionar como:
M = \ $ \ frac {V _ {\ text {out}}} {V _ {\ text {in}}} \ $ = \ $ \ frac {D} {1-D} \ $ where \ $ \ D \ $ es el ciclo de trabajo (en modo de conducción constante)
también, \ $ \ D \ $ = \ $ \ frac {V _ {\ text {out}}} {V _ {\ text {in}} + V _ {\ text {out}}} \ $
Si \ $ V _ {\ text {in}} \ $ = \ $ V _ {\ text {out}} \ $, entonces \ $ \ D \ $ será 0.5. Esto proporciona una manera fácil de calcular la corriente para el modo de conducción de límite (BCM, donde la operación va de CCM a DCM). Simplemente calcule la corriente de rizo de pico a pico en \ $ L_1 \ $ cuando \ $ V _ {\ text {in}} \ $ es 5V y la corriente de BCM será la mitad.
\ $ i_ {L- \ text {ppk}} \ $ = \ $ \ frac {D V _ {\ text {in}} T_s} {L} \ $ ~ 400mA
Entonces, con \ $ L_1 \ $ = 10uH, el límite para la conducción continua será \ $ I _ {\ text {in}} \ $ ~ 200mA. Por lo general, es mejor elegir CCM o DCM, ya que la dinámica del bucle es diferente. La dinámica de CCM es más complicada (2 polos +2 polos en un SEPIC), pero si se compensa, CCM se mantendrá estable para DCM (simplemente no es óptimo en DCM). Una ventaja de CCM es que las corrientes de pico son más bajas en el interruptor y los inductores, y el voltaje de rizado de salida es menor. Si desea un CCM de hasta 50 mA, L tendrá que ser de unos 40 uH.
Promedio \ $ I _ {\ text {in}} \ $ y \ $ I _ {\ text {out}} \ $ están relacionados como:
\ $ I _ {\ text {in}} \ $ = \ $ \ frac {D I _ {\ text {out}}} {1-D} \ $
Para obtener la corriente de entrada pico, solo agregue la mitad de la corriente de ondulación del inductor.
La corriente máxima del interruptor sería \ $ I _ {\ text {in}} \ $ + \ $ I _ {\ text {out}} \ $ + \ $ i_ {L- \ text {ppk}} \ $ desde el El interruptor ve la corriente de ambos inductores. El MIC2296 tiene una corriente de conmutación máxima de 1.2A (el chip limitará la corriente allí).
Y eso es un poco difícil, ya que en \ $ V _ {\ text {in}} \ $ de 3V (y D de 0.625), \ $ I _ {\ text {out}} \ $ se limitará a ~ 300mA .
Algunas buenas referencias para SEPIC son SLYT309 y SLUA158
