Regulador de modo de conmutación barato "comparable" a LM317 [cerrado]

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Siempre he apreciado el regulador de fuente de alimentación lineal LM317 por ser un caballo de batalla resistente. En particular, es fácil construir un circuito regulador simple que "simplemente funciona" usando un puñado de partes externas: un par de resistencias y tapas, tal vez un par de diodos baratos para protección, y listo. También lo he usado como un bloque de construcción básico para experimentos de laboratorio con mis alumnos en la escuela (soy un profesor de secundaria). Es realmente difícil matar a uno de esos IC, incluso en manos del estudiante más descuidado.

Como me gustaría mejorar mis experimentos de laboratorio con algunos circuitos de fuente de alimentación de modo conmutado, me pregunté si existe un IC de regulador de conmutación "comparable" con el LM317 entre la tonelada métrica de reguladores que hay. En particular, mi pregunta es si hay un regulador que tiene, más o menos , las siguientes características:

  • barato (como el LM317 - idealmente menos de aproximadamente 1 EUR minorista);
  • paquete de orificio pasante: debe ser adecuado para el empapelado;
  • robusto: debería sobrevivir si lo manejan descuidadamente los estudiantes sin ciertas medidas anti-ESD durante la construcción del circuito y deben resistir una cantidad justa de abuso cuando se opera (por lo tanto, debe tener protecciones contra cortocircuitos, sobretemperatura). protección, etc.);
  • Es compatible con el modo buck / boost y, con suerte, buck / boost (en realidad no me importa la topología interna, siempre y cuando el IC pueda usarse tanto para aumentar como para disminuir el voltaje de entrada);
  • rango de voltaje de entrada razonablemente amplio (~ 1V-20V); sería bueno si pudiera usarse en modo de refuerzo usando una sola celda AA como entrada;
  • voltaje de salida fácilmente ajustable;
  • Corriente de carga continua de 1-2A máx., por lo que también podría usarse para corrientes más bajas (por ejemplo, hasta 200-300 mA) sin disipación de calor;
  • eficiencia razonable (> 60%) incluso cuando se usa en diseños no optimizados;
  • pocos componentes adicionales externos necesarios; en particular, ya debe contener el transistor de conmutación y, si es posible, cualquier diodo de conmutación (lo ideal es que contenga cualquier componente que pueda integrarse razonablemente, dejando solo inductores, mayúsculas y resistencias de configuración fuera);
  • circuitos de aplicación típicos no críticos: debería ser fácil seleccionar partes externas y lograr estabilidad;
  • las partes externas no deben ser críticas, especialmente el inductor (o transformador): me gustaría poder enrollarlo yo mismo alrededor de, digamos, un toroide de ferrita grande 3C90 (~ 30 mm) con (no demasiadas vueltas de ) alambre esmaltado sin mucha molestia (un estudiante principiante debe poder hacerlo sin demasiados problemas);
  • hoja de datos con instrucciones / fórmulas claras sobre cómo seleccionar valores de partes externas para lograr las especificaciones deseadas;

Cualquier sugerencia, sugerencia y puntero son apreciados!

EDIT

Resulta que la sugerencia de Dwayne Reid sobre la familia de circuitos integrados LM2576 fue acertada. Me encontré con un lote económico de LM2595 (de ONsemi) y lo probé. ¡Casi sin dolor! Embalé un prototipo que ni siquiera seleccionaba un inductor adecuado: solo hice una docena de giros en un toroide de ferrita que tenía alrededor hasta que encontré la inductancia requerida por los ejemplos de aplicación. Y lancé las primeras tapas electrolíticas que tenía a mano (solo un poco demasiado grande, para mantener baja la ESR). Funcionó sin problemas. Solo un poco de oscilaciones en algunas condiciones de carga. Una vez puesto en un veroboard con estrella-tierra adecuada y no los cables se agitaban con la brisa, incluso las oscilaciones desaparecieron.

Me metí nuevamente en ese IC y también diseñé un preregulador de seguimiento para un regulador LM317. Nada especial, pero solo para probar la parte (y mis habilidades). ¡No hay problema en lo absoluto!

La mayoría de mis requisitos se cumplieron. El único inconveniente es que no puede actuar como un convertidor de impulso.

    
pregunta Lorenzo Donati

3 respuestas

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Aquí hay una lista muy corta de los convertidores Buck / Boost de TI que tienen empaquetado PDIP.
Solo hay 2 de 33 convertidores de CC / CC disponibles con el paquete de orificio pasante , y la única diferencia de los elementos enumerados es el Rango de temperatura de funcionamiento (C °) .
Como puede ver y como dijo @Dave Tweed , el diseño de orificio pasante no es popular.

Echemos un vistazo a las características de MC33063A :

  • Rango de voltaje de entrada amplio: 3V a 40V
  • Corriente de conmutación de salida alta: hasta 1.5A
  • Voltaje de salida ajustable
  • Frecuencia del oscilador hasta 100kHz
  • Referencia interna de precisión: 2%
  • Límite de corriente de cortocircuito
  • corriente de espera baja
  • La peor eficiencia es 62.2% cuando se usa como inversor de voltaje convertidor . Como step-up o step-down , tiene eficiencia más del 80%.

La hoja de datos tiene una guía de procedimientos de diseño detallado bastante buena que incluye selección de componentes y esquemas de aplicación típicos .

En cuanto a las instrucciones claras, aquí hay un fragmento del convertidor elevador:

Hay un par de desajustes entre las características y sus criterios, pero creo que siempre hay, ya que no hay una amplia selección de convertidores de agujero pasante.

    
respondido por el Bence Kaulics
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Miraría de cerca a la familia LM2575 de National Semiconductor (ahora TI). Muy, muy fácil de usar.

LM2575: Convertidor de 1 Amp buck LM2576: Convertidor de 3 Amp buck

Sin embargo, sugeriría un par de cosas.

  1. Tenga un montón de tableros de PC simples que los estudiantes puedan ensamblar. A pesar de que esta familia de SMPS es muy indulgente, la conexión a tierra es importante si desea obtener buenos resultados.

Esto le permite a sus estudiantes tener un pequeño regulador de SMPS que se puede usar para una variedad de proyectos.

  1. Deje que los estudiantes prueben el regulador y sus componentes en una placa. Esta puede ser la base para comenzar a comprender cuán importantes pueden ser las rutas terrestres.
respondido por el Dwayne Reid
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Puedes comenzar mirando el MC34063. Es más antiguo, pero muy a menudo de segunda fuente, y hay muchos ejemplos y calculadoras disponibles. enlace

    
respondido por el Bob Coggeshall

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