Critique mi diseño SMPS buck

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Estoy usando un regulador buck LM2734 para obtener + 3.3V a 400mA. La hoja de datos no está clara sobre cómo distribuir el suministro, por lo que traté de seguir un poco de sentido común, manteniendo todas las huellas de poder cortas en la medida de lo posible. La fuente de alimentación debe ser muy pequeña, por lo que utiliza tapas cerámicas y el LM2734, que funciona a 3 MHz y, por lo tanto, requiere un inductor más pequeño (¡todavía es bastante masivo!)

  • L1: 3.3uH 2A inductor
  • C1: 4.7uF tapa de cerámica 50V
  • C2: tapa de cerámica 4.7uF 50V
  • C3: 0.01uF tapa de cerámica 16V
  • C4: 22uF tapa de cerámica 10V
  • D1: RB160M (protección de entrada)
  • D2: RB160M
  • D3: (etiquetado incorrectamente D1, el SOT-23) cualquier diodo de silicio de pequeña señal
  • R1: 10k
  • R2: 31.6k
  • R3: 1k
  • LED1: cualquier LED pequeño
  • U1: LM2734, SOT-23-6

Estoy generando el aumento de voltaje de la salida.

    
pregunta Thomas O

3 respuestas

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De los detalles a continuación:

A 400 mA y 20 V en, se está ejecutando en modo continuo con un ciclo de trabajo de alrededor del 18%, con una corriente de inductor pico de alrededor de 0,7 A. A 4,8 V, también es CCM con un ciclo de trabajo cercano al 70% y una corriente de inducción pico de alrededor de 0,5A.

Es posible que desee considerar tener una huella en la PCB para el Cff del condensador de avance, en caso de que la compensación interna necesite una aceleración. (También puede agregar una resistencia en serie con Cff, haciendo lo que se conoce como compensación de tipo 3 cuando se combina con la retroalimentación interna de los CI). Los bucks pueden ser difíciles de estabilizar, especialmente con los capacitores de salida de cerámica (¡y con la mayor parte de la compensación dentro del chip!)

Si puede pagar un poco de cobre, agregue algo alrededor del SW y / o los pines Vin. El cobre aquí puede extraer algo del calor del MOSFET interno y mejorar la confiabilidad.

La referencia del 2% puede causar un error de punto de ajuste de hasta +/- 66mV, sin incluir la tolerancia de las resistencias utilizadas en el divisor de realimentación. Es posible que desee agregar otra huella en paralelo con la resistencia inferior en el divisor o agregar un potenciómetro de ajuste si el punto de ajuste es crítico para su aplicación.

No espere una gran eficiencia a 20V en - el ciclo de trabajo es muy pequeño. Por supuesto, será mucho mejor que un regulador lineal, pero no excelente.

    
respondido por el Adam Lawrence
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Buena primera puñalada, solo algunos pensamientos:

1) El divisor de voltaje de realimentación R1 / R2 tiene algunas trazas realmente largas y caminos a tierra. Cualquier cosa que pueda hacer para mantener cortos los rastros de FB mejorará la estabilidad de la regulación y el terreno utilizado debe estar estrechamente acoplado a la tierra del IC. Puse R1 y R2 directamente uno al lado del otro y los puse donde está el diodo de señal pequeña, moviendo el diodo hacia donde está ahora R1. Conexión a tierra desde la conexión a tierra IC (baja corriente). El LED puede ir prácticamente a cualquier lugar y la longitud de la traza no importa, solo muévala para que encaje.

2) Las tapas de entrada, C1 / C2 y el diodo de captura D2 deben estar bien acoplados, sus referencias a tierra deben estar muy cerca unas de otras. Dio la vuelta a D2 90 grados y lo muevo al lado de C2, los conecto a tierra allí mismo, debes usar más de 1 vía para este terreno. Lo que normalmente hago para esto es un poco de colada de cobre en la superficie que se conecta a las 3 almohadillas (D2 / C1 / C2) y se extiende lo suficiente como para colocar 3 vías de tamaño decente en ellas.

3) la tapa del filtro de salida C4 está en un lugar realmente extraño También debería estar bien acoplada al suelo de D2 / C1 / C2, mueva L1 y probablemente pueda colocarlo al lado de D2 e incluirlo en El pequeño terreno donde hablaba en 2).

4) Con la reorganización anterior, puede mover C3 justo arriba / a la derecha con un toque del IC que eliminará el problema que tiene con la traza de suministro de entrada que debe encajar entre las almohadillas de C3, como se muestra. En este momento, que se cortará, la traza está demasiado cerca de los pads.

Tenga en cuenta que su ruta crítica en este circuito, es decir, el bucle donde habrá una corriente alta de CA y un pico de CC, es desde la entrada - > D1 - > C1 + - > C2 + - > ICin - > ICsw - > D2 + - > L1 - > C4 + - > C4- > a través de otros motivos volver a C1-

Su objetivo es minimizar el área del bucle y la resistencia en ese bucle, que mueven C1, C2, D2, C4 lo más cerca posible entre sí y con el IC ayudará, además de acoplar estrechamente sus bases a través de un pequeño Vierta en la superficie con múltiples vías al plano de tierra.

    
respondido por el Mark
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Me parece bien. La traza que se ejecuta a través de C3 es realmente estrecha. ¿Tal vez cambiar a una tapa en un paquete más grande? También podría voltear C4 180 grados para que la traza al diodo de señal pequeña y R1 sea más corta.

    
respondido por el pingswept

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