Recomendaciones de diseño de circuitos para evitar que un regulador falle

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Diseñé una PCB que contiene, entre otras cosas, un circuito regulador de conmutación y un puente en H para un motor de CC. Todo el circuito está alimentado por una batería de litio de 15V. El regulador de conmutación convierte el voltaje de la batería a 5 V para alimentar la lógica digital de la placa. El motor de CC se acciona directamente desde la batería a través del puente en H. El motor en sí fue arrancado de un controlador de impacto de mano con una corriente de parada alrededor de 15A.

Sin el motor conectado, puedo obtener la funcionalidad completa de todos los componentes lógicos digitales, por lo que el regulador de conmutación está haciendo su trabajo. Cuando conecté el motor de CC, sin embargo, el regulador de conmutación se disparó. Parece estar completamente muerto. No hay signos de vida en ningún pin.

Aquí está el circuito del regulador de conmutación que utiliza un LT8609 . He cortado intencionalmente los límites de entrada y salida para que el esquema se ajuste a la pantalla. Hay alrededor de 32uF de capacitancia en Vin y alrededor de 88uF aguas abajo del inductor. El VIN del regulador se adjunta a la red llamada V_BATT:

AquíestáelpuenteenHqueusa MC33883 controlador H-bridge. Pido disculpas si la imagen es ilegible aquí. Es posible que tenga que verlo en una pestaña separada de su navegador o guardarlo y abrirlo en un editor de imágenes:

El ACS711 en la esquina superior derecha es solo un sensor de corriente de efecto Hall.

Aquí está la secuencia que realicé para que la LT8609 fallara:
1. La batería se aplicó al circuito.
2. El LT8609 se encendió y se mantuvo estable, proporcionando 5V a los componentes lógicos digitales.
3. El microcontrolador (que utiliza 5V) se programó en modo de depuración.
4. Casi instantáneamente al ejecutar el código en modo de depuración, el LT8609 apareció.

Las únicas instrucciones que se programaron en el microcontrolador (además del oscilador habitual y otras configuraciones de inicialización) fueron:
1. Habilite el puente H (coloque el pin G_EN alto en el MC33883).
2. Leer un valor de voltaje de un potenciómetro.
3. Establezca el ciclo de trabajo (basado en el valor del potenciómetro) de las señales PWM en el puente H para hacer girar el motor. En ese momento, el bote se cambió a 0 V, lo que se habría traducido en un ciclo de trabajo cercano al cero del puente H.
4. Bucle para siempre

Tanto el regulador LT8609 como el MC33883 H-bridge se alimentan desde V_BATT. Lo peor que se me ocurre es que el puente en H causó una condición de disparo cuando el microcontrolador que lo controlaba se estaba conectando. Pero aun así, no veo cómo eso mataría al LT8609.

Agradecería que alguien me diera ideas sobre lo que podría haber sido el culpable de ayudarme a resolver problemas. Además, señale cualquier falla fatal en el circuito que me esté perdiendo.

    
pregunta Dan Laks

3 respuestas

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Algunas cosas para pensar:

  • El puente en H se probó con Vb y micro en un suministro de laboratorio, pero sin un conmutador de 5 V, ¿verdad?

  • ¿Se ha comparado la impedancia de la fuente (de Vb) con la impedancia de carga del combo del motor y del conmutador? La impedancia de la fuente debe ser mucho menor que la impedancia de carga. De lo contrario, el suministro podría oscilar, especialmente si es golpeado por un arranque duro del motor.

  • ¿Todas las señales PWM generadas por los temporizadores en el micro, de modo que mantengan la sincronización y la sincronización adecuadas (es decir, no se modifiquen en el código)?

  • ¿Fueron correctas todas las entradas PWM al MC33883 antes de habilitar? No hay salida de tres estados, ni máximos cuando debería ser baja.

  • ¿Estás seguro de que las lecturas de ADC de pot están bien? El ruido aquí podría causar problemas.

  • ¿La frecuencia del motor es compatible con el filtro del conmutador, tanto de entrada como de salida? Es decir, no encima de una resonancia de filtro.

respondido por el gsills
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Creo que el problema está en la carga inductiva (alto voltaje de retorno del motor), ¿has probado una carga resistiva? Si está trabajando con carga resistiva, es posible que necesite una separación en el suministro de LT8609 o un amortiguador en el motor.

    
respondido por el sergiu
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Excepto lo que ya se dijo (apoyo firmemente la protección contra sobretensiones), puedo decir que este acs711 no le dará nada, póngalo en el motor.

    
respondido por el Gregory Kornblum

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