Me gustaría usar el convertidor LM2596. Hoja de datos dice: 'Si el ESR del capacitor seleccionado es extremadamente bajo, existe la posibilidad de que bucle de retroalimentación inestable, que resulta en una oscilación en la salida. '
¿Por qué? ¿Por qué no es bueno un valor de ESR demasiado bajo?
La ESR del condensador forma un cero en la frecuencia fz = \ $ \ frac {1} {2 \ pi \ cdot \ text {ESR} \ cdot C} \ $, que tiende a reducir la estabilidad excesivamente si el ESR es demasiado bajo. El ESR tampoco debería ser demasiado alto, por supuesto, por lo general, hay un rango recomendado. Las piezas más antiguas que fueron diseñadas antes de que las piezas cerámicas de alta capacitancia estuvieran ubicuas pueden omitir la especificación del límite inferior. Esto es igualmente cierto para los reguladores LDO.
Puede agregar cierta resistencia en serie al capacitor (quizás unos pocos cientos de m \ $ \ Omega \ $) para mantenerlo dentro del rango recomendado, o usar otro tipo de regulador que esté diseñado para ser estable con capacitores cerámicos. Para confirmar que lo hizo bien, puede medir el margen de fase, que idealmente podría ser de 60 o 70 grados, por ejemplo, inyectando una señal y midiendo la respuesta.
Si tira los dados y simplemente lanza la tapa allí, esperando lo mejor, puede encontrar que oscila a temperaturas extremas o tendrá un margen de fase tan bajo que exhibirá un exceso de rebase / rebote excesivo.
Como parece, se requiere el efecto de amortiguación de una resistencia en serie (¡recuerde lo que significa ESR!) para hacer que el lazo de control, que un controlador de conversión de CC / CC en realidad es, estable.
Sin eso, la carga podría simplemente almacenarse en el condensador sin un giro significativo, y luego el control podría (probablemente) rebasarse bastante, lo que provocaría un aumento repentino de voltaje, lo que provocaría un rápido cierre, lo que provocaría las oscilaciones mencionadas anteriormente. p>
No me preocuparía por eso hasta que realmente suceda. Si esto sucede, agregue una longitud de traza adicional, diluya la traza o use un condensador más barato.
Piénsalo como una carga resistiva mínima.
Si generalmente estás preocupado por eso: elige un SimpleSwitcher diferente. La página de productos de TI enumera alternativas viables en la parte superior. Regla de oro: las frecuencias de conmutación más altas significan oscilaciones medibles más bajas después de un filtro de salida, por lo que podría ser ventajoso.
Este sencillo regulador exige que tanto la tapa de entrada como la de salida sean bajas en ESR para una ondulación baja. Esto significa ESR * C < 20us . Este punto de interrupción atenúa efectivamente la ondulación pero también reduce la señal de realimentación de CA que se amplifica con la alta ganancia necesaria para regular el PWM en cada ciclo.
Cuando esto sucede, el comparador usado en la señal de realimentación termina cuadrando una señal de realimentación de rizado de CA con más ruido de fase que se usa para regular el interruptor de salida PWM. Efectivamente, la retroalimentación se convierte en un filtro de paso bajo con un pico alto de Q desde la tapa de salida de QR alta o ultrabaja.
Cuando el ESR * C < 5 us se reduce a ESR de "ultra" bajo, ahora más corto que el período de conmutación típico, el condensador se convierte en un integrador ideal (-90 grados). Cuando agrega el desplazamiento de fase en el bloque de ganancia interna (GB) y el comparador, no le queda mucho margen en la ganancia unitaria donde se cumplen los criterios de 180 grados de Barkhausen para la oscilación. (un resultado insatisfactorio;)
Para resolver esto, se utiliza una pequeña tapa de derivación en la retroalimentación R para dar un avance de fase y un refuerzo de alta frecuencia a la ondulación de realimentación. Luego, mejora el tono de la respuesta al paso desde un mejor margen de fase de bucle.
Espero que se entienda esta descripción de saludar con la mano.
No se han proporcionado pruebas, pero también hay cierta inductancia en los condensadores. Cuando la ESR es lo suficientemente baja, la propiedad del circuito resonante causada por la inductancia parásita puede saltar a un efecto notable. La ESR alta hace que el circuito resonante sea demasiado deficiente para causar los efectos no deseados.
Esta historia se puede inspeccionar simulando.
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