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23/09/2014 #1


Zener protector salida regulador conmutable
Buenas!

Despues de diseñar una placa para control de motor donde regulo una Vin de 12 a 48 V con un regulador conmutable a Vout 5V. Me he dado cuenta que a veces ( no se porque motivo ) hay picos de tensión que queman mi microcontrolador que esta conectado a los 5V. Para solucionar esto y debido a que los picos son transitorios, he pensado en poner un diodo zener a la salida del regulador para asegurar una tensión de 5.2V (Vz) en caso de que ocurran estos picos.

La duda me surge con las corrientes y con el valor de la resistncia a colocar en la salida del regulador. La placa esta diseñada para aguantar corrientes de hasta 1.5A ( aunque nunca llega a esos valores y ronda los 500mA en uso normal).

La verdad es que llevo bastante leyendo sobre eso y ya tengo un bueno lio montado en la cabeza...

Asi que, deberia considerar una corriente en la carga de 1.5A? Y la corriente de zener un 20% de esta, de forma que serian 0.3A? Siguiendo esta teoria, obtengo una resistencia de 0.25 ohms.
Considerando que los picos són de unos 5.5 V.

R = (5.5 - 5.2 ) / (1.5 +0.3 )

Le veo el sentido porque la diferencia de potencial es muy pequeña pero me da mala espina... Deberia considerar unos picos de tensión mayores? que pasa si sobredimensiono esos picos? Alguna recomendacion de como tratar el tema de zeners como proteccion de circuitos? Alguna otra solución para asegurarme esos 5V en la salida?

Muchas gracias de antemano!
23/09/2014 #2


No entendí bien lo que estas haciendo, pero dudo que el zener solucione tu problema, si lo vas a utilizar para proteger tu microcontrolador será ineficaz ya que el micro se quemaría mas rápido de lo que pueda actuar el zener, por otro lado cuando se utiliza un zener para estos casos no se les coloca la resistencia, el zener se tendría que poner en corto ante la subida de tensión, pero un micro como ser los pic, con 5.3 volt quedan obsoletos.

Mas allá de todo, estamos hablando de picos transitorios que muy posiblemente superen ampliamente los 5 y en tiempos muy cortos, casi imposibles de verlos.

Creo, sin ver tu proyecto, que la etapa de potencia, control del motor, está generando ruidos, armónicos o fuerzas contro-electromotriz hacia la etapa de control, una solución valida es alimentar las etapas con fuentes separadas, e incluso NO vincular las masas, usar opto-acopladores entre el micro y la parte de potencia.
23/09/2014 #3


Buenas sergiot,

Primero de todo muchas gracias por la ayuda.

No habia considerado que los tiempos de respuesta de un zener son lentos.
Crees que pasará lo mismo con diodos TVS especificamente? O puede ayudarme un poco?
Perdona mi ignorancia, pero a que te refieres con aliementar las etapas con fuentes separadas?
La alimentación en la etapa de potencia la uso para alimentar la etapa de control (micro) por medio del regulador, y no hay opcion a una alimentación auxiliar solo para la etapa de control.

Gracias de nuevo
23/09/2014 #4


Me refiero justamente a eso que no puedes hacer, usar dos fuentes.

El tema es que cuando se trabaja con motores, las cargas inductivas generan todo tipo de ruidos y picos de armónicos que queman todo, para evitar esto lo ideal es "aislar" la etapa de baja potencia de la del motor, pero si no es factible hacerlo, vas atener que prestar atención a todas las consideraciones de armado y diseño de equipos con altos niveles de interferencia, es decir, que vas a tener que desacoplar toda posible fuente generadora de ruido, por supuesto que cuando decimos ruido, no es que lo vayamos a "escuchar", es eso que no podemos ver, y solo lo pueden ver equipos dedicados a "eso", yo utilizo en algunos casos el osciloscopio, pero ni siquiera él es capas de detectar eventos tan críticos y lo peor de todo, atemporales, no sabemos cuando van a ocurrir.

Al desconocer el diseño de tu sistema se dificulta la sugerencia, pero prestá mucha atención a la disposición de los componentes, de las etapas, las masas, los lazos de realimentación, los blindajes, capacitores de 100nf por todos lados en las líneas de alimentación, hay infinidad de cosas por hacer.
23/09/2014 #5


Ya entiendo...

Basicamente estoy usando el regulador LM25575MH. Ya he tenido en consideración todos los aspectos que se especifican en las recomendaciones del layout. Lo que me da mas miedo es que he tenido que modificar los valores de algunos de los componentes debido al tamaño de la bobina ( tuve que usar una más pequeña y con menor inductancia, debido al limitado espacio en la placa, modificando asi gran parte de los valores de las resistencias y de la configuración ). Al coger una inductancia menor he tenido que augmentar la frequencia de conmutación, e imagino que eso augmenta considerablemente el peligro a ruido / interferencias etc ...

Pues la verdad es que me quedo un poco vendido, esperando poder integrar algun componente de protección pequeño que pudiera ayudarme a intentar prevenir esos picos...
23/09/2014 #6

Avatar de Daniel Meza

También es de mucha ayuda colocar inductores en seria a los pines de alimentación del micro para "frenar" esos picos de alta frecuencia.
Saludos

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