Modifica convertitore Buck

Area dedicata ai convertitori lineari e di tipo switching (SMPS). Scambio di schemi, calcoli e progettazione
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

Mi hanno chiesto di creare in maniera economica un circuito d'alimentazione in grado di fornire in uscita una tensione tra 6 e 20 Volt con una corrente sino a 20A.
Essendo difficile trovare alimentatori switching variabili per quella portata ho pensato di ricorrere a un pwsupply a uscita fissa seguito da un convertitore Buck dc dc step down.
L'uscita dell' alimentatore dovrà essere controllata attraverso una tensione continua 0 10 Volt.
Il convertitore Buck in mio possesso utilizza un lm5116 e stabilisce la sua tensione d'uscita attraverso un partitore di tensione di cui fa parte un potenziometro multigiro.
Allegati
20220317_103226_crop_640x480.jpg
20220317_103226_crop_640x480.jpg (169.44 KiB) Visto 1044 volte
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

Come primo tentativo senza aver avuto il tempo di approfondire il funzionamento dell' integrato, ho pensato di dissaldare il trimmer e di condizionare il segnale di feed back inserendo un amplificatore differenziale, strada rischiosa, tentata perché il carico in uscita
sarà puramente resistivo.
Allegati
20220317_120100_crop_640x480.jpg
20220317_120100_crop_640x480.jpg (238.49 KiB) Visto 1040 volte
Ultima modifica di Maxvarese il gio 17 mar 2022, 19:57, modificato 2 volte in totale.
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

La modifica sembrava essere inizialmente accettata , ma con il tempo la tensione è andata in deriva.
In teoria avrei dovuto ottenere una tensione d'uscita 1,215 Volt superiore alla tensione di controllo fornita con l'alimentatore.
multimetro :tensione sul carico
Alimentatore : tensione di controllo.
Allegati
20220317_120403_crop_640x480.jpg
20220317_120403_crop_640x480.jpg (224.22 KiB) Visto 1039 volte
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

Ogni volta che provo "anche con approcci differenti" ad introdurmi nella rete di feedback causo instabilità.
A livello macroscopico l'oggetto sembra funzionare, nel senso che ottengo una tensione regolata in uscita proporzionale alla tensione di controllo, ma in realtà il convertitore continua a passare da uno stato attivo a quello di protezione.
Ora dovrò indagare cosa succede all' uscita dell' amplificatore d'errore non so se sarà sufficiente una modifica alla rete di compensazione.
Allegati
20220321_114009_crop_640x480.jpg
20220321_114009_crop_640x480.jpg (208.71 KiB) Visto 995 volte
Dino
Messaggi: 77
Iscritto il: dom 14 feb 2021, 14:37

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Dino »

Non ho capito io o hai sostituito il feed-back con una tensione fissa fornita dell'alimentatore da banco? se è così non hai più il controllo dell'uscita non essendo più condizionata la regolazione dall'assorbimento del carico.
Ma probabilmente non ho capito io...
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

Scusa tu, non l'ho spiegato chiaramente.
Come primo tentativo ho aggiunto un amplificatore differenziale, collegato in modo che il segnale di FB fosse la tensione d'uscita meno la tensione di controllo data con l'alimentatore, ma questo ha reso instabile il circuito.
Allora ho provato a controllare la tensione collegando un transistor in parallelo alla resistenza alta del partitore, la cosa funziona se la tensione di controllo rimane indipendente dalla tensione d'uscita,ma se le pongo in relazione con un amplificatore d'errore il circuito torna ad essere instabile.
Credo che la rete sia troppo lenta ma devo verificarne strumentalmente il comportamento.
Dino
Messaggi: 77
Iscritto il: dom 14 feb 2021, 14:37

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Dino »

Se ho interpretato bene lo schema elettrico la tensione di riferimento del feed-back è composta dalle due resistenza in basso a dx della figura 1.
Normalmente la tensione è riferita a massa, io proverei a regolare il partitore (che probabilmente nello schema dell'oggetto reale è composto dal trimmer multi-giri) in maniera da avere in uscita i 6V richiesti dal progetto (lasciando il riferimento a massa) successivamente proverei a sostituire il riferimento di massa con un amplificatore operazionale (meglio una rete di operazionali) dimensionato in modo che avendo in ingresso 0V dia in uscita 0V (condizione alla quale il convertitore buck darà 6V in uscita) ed avendo in ingresso 10V dia in uscita la tensione necessaria ad innalzare l'uscita del buck a 20V.
Questo dovrebbe simulare la rotazione del trimmer che innalza la tensione di feed-back
Questo il linea teorica, in pratica si deve verificare molto bene la linearità e la reiezione ai disturbi...

Spero di non aver detto una cavolata :lol: :lol: :lol:
Avatar utente
Maxvarese
Messaggi: 1954
Iscritto il: mar 9 apr 2019, 23:53

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Maxvarese »

In un convertitore Buck step down tutte le masse sono in comune: "alimentazione in ingresso,Agnd, Pgnd,carico d'uscita".
Ciò comporta che la corrente di ritorno dal carico dovrebbe scorrere sui componenti che utilizzi per sollevare il circuito da massa.
Servirebbero dunque dei transistor di Potenza dissipati come in un regolatore lineare, che ridurrebbero l'efficienza e aumenterebbero peso e dimensioni.
Ho adottato il convertitore Buck proprio per avere meno peso ingombro e più efficienza.
Comunque bravo, hai provato a trovare una soluzione con il ragionamento invece di cercare schemi sbagliati in rete.
Dino
Messaggi: 77
Iscritto il: dom 14 feb 2021, 14:37

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Dino »

Scusa ma non ho capito bene, intendi che FB (pin 8) non legge solamente la tensione del partitore dato dalle due resistenze a Dx?
Nel mio ragionamento Vout continuerebbe ad influenzare la tensione del partitore dato che con l'uscita dall'OpAmp a 0 sarebbe come è ora mentre innalzando la tensione del riferimento della resistenza in basso si innalzerebbe anche Vout, o no? La corrente che scorre nel carico deve passare per l'operazionale?

EDIT: ragionandoci credo che la retroazione sia negativa per mantenere costante l'uscita, infatti se la tensione in Vout cala per l'assorbimento del carico cala anche la tensione in FB per effetto del partitore resistivo; Quindi aumentando la tensione al riferimento della resistenza in basso si avrà una diminuzione della tensione su Vout, se è così il partitore va regolato per avere la massima tensione quando l'uscita dell'OpAmp è a massa, innalzando la tensione all'uscite dell'operazionale si avrà la regolazione della tensione Vout dal massimo fino a zero. (Sempre se è fattibile la regolazione in questa maniera)
Buck.png
Buck.png (86.04 KiB) Visto 935 volte
Ultima modifica di Dino il mar 12 apr 2022, 22:59, modificato 1 volta in totale.
Dino
Messaggi: 77
Iscritto il: dom 14 feb 2021, 14:37

Re: Modifica convertitore Buck

Messaggio da Dino »

Sei poi riuscito a fare la modifica? come hai hatto?
Rispondi