L293B Calienta dentro de parametros aproximadamente normales

#1
Estimados,

Estoy haciendo un experimento, en el cual muevo un parlante de 6 ohms utilizando los cuatro medio puente H de un L293E completo. (Son 2 puentes H en paralelo, aclaro que lo probe con uno solo, o sea medio integrado y el problema persiste).

Alimento la etapa de potencia con 12V.

Este integrado da 1A por cada medio puente, y teniendo en cuenta que uso al menos 1 puente H completo, tendria que poder darme al menos 2A.

La disipacion maxima total del integrado es de 5W, con plano de masa en PCB. Yo lo estoy probando en protoboard y sin disipador.

La logica esta alimentada con 5v. Lo que hago con las entradas es 1-0, 0-1, 1-0, 0-1 a una frecuencia de 80 khz dejando enable activado permanentemente. En el datasheet dice que el PWM aplicable es de 5khz pero entiendo que es sobre el pin enable, no sobre las entradas de direccion. Es esto correcto?

En el cambio 1-0, 0-1 noto con el osciloscopio que tengo un pequeño instante donde ambas entradas son 1, pero segun el datasheet, este puente H esta protegido contra eso, en la tabla de verdad dice que entrada A = Entrada B = Fast motor stop. (En este puente H eso no da problemas, como en un puente H discreto que haria corto entre los transistores, verdad?)

Al mismo le puse los 4 diodos MUR160 para proteccion de cargas inductivas.

Bueno, el audio que estoy sacando por el mismo esta muy bien, sin distorsion, con buena potencia. Cuando mido con el amperimetro en serie a la fuente, el consumo total del circuito es de 400 miliamperes, tanto en silencio como con sonido.

Esto me indica que no estoy forzando el integrado fuera de sus parametros, ya que deberia dar minimamente 1A por canal. La potencia a estos valores es: 12v * 0.4 A = 4.8W lo que es bastante al limite de la disipacion total del integrado. Ademas, 12v / 6 ohms son 2A, los cuales deberia poder sostener al estar los dos puente H completos del integrado en paralelo.

El pobre esta trabajando todo el tiempo, porque en este experimento, aun sin audio, tengo un duty cycle de 50% todo el tiempo.

Sin embargo, el problema es que en 1 minuto de funcionamiento ya no le puedo sostener el dedo arriba del integrado.

Quiero usar este integrado en lo posible porque la aplicacion necesita ser lo mas pequeña y sencilla posible, poner 4 transistores o mosfet, con sus transistores drivers, etc, complicaria el objetivo.

Calculo que poniendolo en un PCB con GND como disipador, mas 1 disipador sobre el integrado puede llegar a estar bien, pero mi duda es: ¿Es normal que caliente tanto bajo estas condiciones? Se que lo estoy llevando un poco al limite pero me parece que la temperatura es mucha.

¿Con disipador puede andar bien por mucho tiempo, o eventualmente va a reventar?

Desde ya, muchas gracias por leer, y a cualquiera que pueda aportar algo a estas dudas.

PD: Sobre lo de poner 2 puentes H en paralelo, deberia estar bien en teoria, ya que los transistores internos compartirian emisor y colector, pero no base, que esta conectada con compuertas logicas internamente. Entiendo que eso haria que el transistor que calienta mas no se lleve mas corriente, calentando aun mas.
 
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Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#2
El calentamiento puede provenir de los tiempos de apagado/encendido del IC, que son bastante largos.
Al "demorarse" en conmutar On-Off, ya no trabaja en conmutación durante el cambio de estado, sino en zona lineal = Calentamiento excesivo.
 
#3
Fogo, te referis a lo que dice el datasheet:
Rise time, Fall Time: 250 ns
Turn-on: 750 ns
Turn-off: 200 ns

A 80khz tengo un periodo de 12us lo cual es bastante. O sea, no esta todo el tiempo en zona lineal, pero si durante esos 750+200ns.

En resto del tiempo esta saturado. ¿Puede la causa ser, entonces que, al estar cambiando constantemente el estado de las salidas, por mas que el tiempo en lineal sea bajo en comparacion, la acumulacion resulte en excesiva disipacion?

Basicamente, me refiero a que si tuviera una frecuencia bien baja de PWM, no calentaria porque el turn-on, turn-off estaria bastante alejado... es eso? (lo cual lo descartaria para una aplicacion de audio baja potencia)

Agregado: Planteandome usar el L298, veo que los tiempos turn-on turn-off son aun peores (microsegundos), Sin embargo, dice que puede conmutar hasta 40 khz. Supongo que llega a esto tambien disipando calor como caballo, verdad?
 
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#5
Estoy buscando entre los datasheets de transistores que tengo (ej: bd138, 139) para ver con que podria probar un puente H discreto, pero no encuentro parametro de turn-on, off en los mismos. ¿Donde se consigue? (o como se lee?)

Si me pongo a hacerlo con mosfets, tambien tendria que tener unos transistores chicos rapidos para hacer el push-pull para manejar el gate.
 

Fogonazo

Exorcista & Moderador eventual
#6
A esa frecuencia de conmutación ya habría que aplicar un tiempo "Muerto" entre a la inversión de polaridad para garantizar que cuando uno de los drivers esté en On, el otro ya se encuentre en Off
 
#7
Exacto, para eso pensaba poner compuertas NAND de modo que 1-1 no sea permitido para el puente H, sumado al pequeño delay que tienen las compuertas, me da el deadtime necesario (solo que creo que aumenta distorsion pero ya vere si es asi).

Busque en datasheets del BC337 de varios fabricantes y no encuentro parametro de switching turn-on, off.

Gracias fogo por la data que me estas brindando. Si sabes algo al respecto de como puedo buscar ese parametro te lo agradeceria. Podria usar drivers como el IR2010 pero a 2 de ellos por puente H, multiplicado por 3 canales se hace impractico economicamente para el objetivo de este proyecto (un ampli sencillo, "truchin", con componentes que andan sueltos por ahi en todos lados) El L293 era perfecto por su sencillez y economia pero si va a calentar asi hay que descartarlo, pues pierdo el "chiste" del proyecto.
 

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