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Autor Tópico: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências  (Lida 3073 vezes)

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Offline metRo_

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Era para saber pela vossa experiência que tipo de circuitos, que necessitam de um conversor dc/dc, podem ser influenciados pela a frequência a que os conversores dc/dc funcionam.

A minha questão vem do facto da frequência nos conversores vir sempre a aumentar e tornar os circuitos cada vez mais pequenos e mais baratos.

Ainda agora já tinha o esquemático fechado estava a passar para a board quando vi que a bobine do integrado que tinha escolhido era enorme (5mmx5mm) para o meu caso. Tinha escolhido este IC (ON SEMI) pelo custo mas depois de analisar melhor o custo do IC (0.277€@1k) ficava em 1€ com o resto do BOM e acabei por ir para uma alternativa da TI em que embora o IC custe 0.5€@1k o BOM fica apenas por 0,7€.

O IC da ON funciona a 180kHz enquanto que o da TI funciona a 2MHz. Este ultimo é melhor em tudo, preço, espaço, eficiência, etc. Daí surgir a minha questão para  haver mercado para o outro!

Online jm_araujo

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #1 em: 10 de Dezembro de 2014, 17:32 »
O ruído de alta frequência é mais difícil de controlar, se o circuito tiver circuitos RF ou analógicos sensíveis  pode ser uma razão.
A capacidade de corrente é semelhante? Suponho também que as perdas de comutação nos drivers de potência sejam piores em altas frequências. E há componentes que quando entras nos MHz os efeitos parasíticos começam a ganhar importância: ressonâncias nos condensadores, indutâncias de pistas e resistências, etc...

Isto são "suponhamos" ;D



« Última modificação: 10 de Dezembro de 2014, 17:34 por jm_araujo »

Offline Njay

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #2 em: 10 de Dezembro de 2014, 18:02 »
O IC da ON funciona a 180kHz enquanto que o da TI funciona a 2mHz.
2 mili-Hertz ???:o  :o  :o

E há componentes que quando entras nos MHz os efeitos parasíticos começam a ganhar importância: ressonâncias nos condensadores, indutâncias de pistas e resistências, etc...
Sem dúvida... o layout é cada vez mais crítico e a susceptibilidade de emissões também. E provavelmente os condensadores tem que ser melhorzinhos (e logo mais caros) e o metRo_ não viu isso e escolheu o mais barato (a datasheet dá recomendações).

Offline metRo_

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #3 em: 10 de Dezembro de 2014, 18:13 »
Como é óbvio era MHz :p

O ruído de alta frequência é mais difícil de controlar, se o circuito tiver circuitos RF ou analógicos sensíveis  pode ser uma razão.
A capacidade de corrente é semelhante? Suponho também que as perdas de comutação nos drivers de potência sejam piores em altas frequências. E há componentes que quando entras nos MHz os efeitos parasíticos começam a ganhar importância: ressonâncias nos condensadores, indutâncias de pistas e resistências, etc...

Isto são "suponhamos" ;D

A TI tem agora uma gama para aplicações low power/RF em que a frequência é ainda mais elevada: http://www.ti.com/product/TPS62740 2.5MHz. Em relação às pistas e visto que por norma o Vp-p é muito baixo não sei até que ponto terá assim tanta influencia. Estamos a falar de um sinal com ruído de mV a 2MHz e não um sinal com 3V a 2Mhz.

As perdas são menores, é a única coisa que posso supor visto que a eficiência é maior!

O IC da ON funciona a 180kHz enquanto que o da TI funciona a 2mHz.
2 mili-Hertz ???:o  :o  :o

E há componentes que quando entras nos MHz os efeitos parasíticos começam a ganhar importância: ressonâncias nos condensadores, indutâncias de pistas e resistências, etc...
Sem dúvida... o layout é cada vez mais crítico e a susceptibilidade de emissões também. E provavelmente os condensadores tem que ser melhorzinhos (e logo mais caros) e o metRo_ não viu isso e escolheu o mais barato (a datasheet dá recomendações).
Usei o BOM recomendado em ambos os casos ;)

Offline dropes

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #4 em: 10 de Dezembro de 2014, 18:14 »
O IC da ON funciona a 180kHz enquanto que o da TI funciona a 2mHz.
2 mili-Hertz ???:o  :o  :o

São Hertz pequeninos  ::)  :)

Offline metRo_

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #5 em: 10 de Dezembro de 2014, 18:29 »
Lembrei-me agora de um caso em que tive problemas: http://lusorobotica.com/index.php?topic=5414.msg60503#msg60503 :)

Offline Njay

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #6 em: 10 de Dezembro de 2014, 19:11 »
Citar
Usei o BOM recomendado em ambos os casos ;)
Ahhhh, muito bem :)....

São Hertz pequeninos  ::)  :)
LOL

A eficiência é conseguida, entre outras coisas, certamente à base de haver uma comutação rápida dos FETs. Quanto mais rápida é uma comutação, maiores frequências existem no sinal e os componentes parasitas dos componentes e layout são mais exercitados, ao mesmo tempo que as pistas começam a parecer antenas e linhas de transmissão.

Offline senso

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #7 em: 10 de Dezembro de 2014, 20:56 »
É tirar ideias das eval-boards que quase que aposto que são de 4 layers  :P
Avr fanboy

Offline metRo_

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #8 em: 10 de Dezembro de 2014, 21:47 »
É tirar ideias das eval-boards que quase que aposto que são de 4 layers  :P

Nem por isso, 2 layers, por acaso ontem há procura de drivers para leds na Linear vi as primeiras referencias com 4 layers.

Citar
Usei o BOM recomendado em ambos os casos ;)
Ahhhh, muito bem :)....
Como bom eng quanto menos trabalho melhor LOL

Offline Njay

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #9 em: 10 de Dezembro de 2014, 23:17 »
Como bom eng quanto menos trabalho melhor LOL
Preguiça ao máximo ;)

Offline senso

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #10 em: 10 de Dezembro de 2014, 23:41 »
Por acaso o webbench da TI é algo de fantástico, mas eu costumo ter sorte e os BOM deles metade nunca há componentes na Mouser e tenho de andar a procurar equivalentes, mas aquilo realmente poupa muito tempo e trabalho para coisas mais run off the mill.
Avr fanboy

Offline metRo_

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #11 em: 10 de Dezembro de 2014, 23:50 »
Por acaso o webbench da TI é algo de fantástico, mas eu costumo ter sorte e os BOM deles metade nunca há componentes na Mouser e tenho de andar a procurar equivalentes, mas aquilo realmente poupa muito tempo e trabalho para coisas mais run off the mill.
Por acaso tenho tido sorte mas quando não tenho tens uma opção para abrir uma lista de alternativas ;)

Offline Sérgio_Sena

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #12 em: 12 de Dezembro de 2014, 08:51 »
Era para saber pela vossa experiência que tipo de circuitos, que necessitam de um conversor dc/dc, podem ser influenciados pela a frequência a que os conversores dc/dc funcionam.

A minha questão vem do facto da frequência nos conversores vir sempre a aumentar e tornar os circuitos cada vez mais pequenos e mais baratos.

Ainda agora já tinha o esquemático fechado estava a passar para a board quando vi que a bobine do integrado que tinha escolhido era enorme (5mmx5mm) para o meu caso. Tinha escolhido este IC (ON SEMI) pelo custo mas depois de analisar melhor o custo do IC (0.277€@1k) ficava em 1€ com o resto do BOM e acabei por ir para uma alternativa da TI em que embora o IC custe 0.5€@1k o BOM fica apenas por 0,7€.

O IC da ON funciona a 180kHz enquanto que o da TI funciona a 2MHz. Este ultimo é melhor em tudo, preço, espaço, eficiência, etc. Daí surgir a minha questão para  haver mercado para o outro!


Depende da utilizacao que vahs fazer ?

- vais ter RF na PCB ?

- vais ter Analogicos de baixo ruido na PCB ?

- que nivel de consumos vai a SMPS ter ?

- vais ter que certificar o produto ?


Se nao houver preocupacoes a nivel de ruidos, temperaturas, etc.... uma SMPS eh sempre uma boa opcao pois eh mais densa, mais fria e mais eficiente.

Eh claro que houver situacoes a ter em conta, continuo a apoiar uma solucao SMPS de alta-frequencia.
Mas... :

- design da PCB tem q ser extremamente cuidado: 4-layers ajuda a limitar o ruido emitido via eter

- uso de filtros Common-Mode na entrada de energia, para limitar o ruido conduzido via cabos

- desacoplar/filtrar as pistas de alimentacao com filtros passa-banda tipo EMIFIL da Murata

- quaisquer pistas q conduzam picos de corrente, especialmente entre a entrada de energia e o chip SMPS devem ser filtrados e desacoplados

- todas as pistas de control e plano positivo devem estar em inner-layers, as outer-layers devem ser planos de massa (se houver diferenca entre planos de Power, Analogue e RF)

- se tiver que haver certificacao do produto, entao o ruido conduzido e emitido tem q estar abaixo dos limiares estabelecidos pelas normas. E ahs vezes pode ser extremamente complicado manter os ruidos tranquilos, especialmente em sistemas com altas frequencias. Um SMPS de 2MHz tem uma frequencia alta (eu faco transmissoes em 1.8MHz) e se nao estiver tudo muito bem desenhado e pensado, em vez de teres um sistema narrow-band, vais criar um "barbeiro" radiofonico que se vai medir nas centenas de MHz.


Como exemplo, o meu ultimo design que teve que ser certificado tinha SMPS a 1.4MHz, RF a 13.56MHz e Correntes na casa dos 3ADC.
Na primeira revisao cometi um pequeno erro de manter as pistas de Power DC numa outer-layer da PCB... assim que cheguei ah camara anequoica, tinha barbeiro nas harmonicas todas ateh ~500MHz !!!!! 
Redesenhei a PCB e tomei conta de todas esses detalhes q escrevi em cima. Tive q estudar um pouco mais acerca do assunto, encontrei umas boas publicacoes dedicadas a colmatacao de ruido em PCB.
A segunda revisao passou imediatamente. Curiosamente o tecnico de testes teve que abrir a porta da camara para verificar q a aparelhagem estava a medir bem pois o ruido era tao baixo q resvalava o floor-level.


Por isso, cuidado a desenhar sistemas com SMPS de alta frequencia. Tem grandes vantagens mas exige bastante cuidado.

Offline senso

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #13 em: 12 de Dezembro de 2014, 13:25 »
Andas a fazer fontes para os ferros de soldar para a Metcal?  :P
Avr fanboy

Offline Sérgio_Sena

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Re: Discussão - Exemplos que necessitem de dc/dc a baixas frequências
« Responder #14 em: 12 de Dezembro de 2014, 13:53 »
Andas a fazer fontes para os ferros de soldar para a Metcal?  :P

EHEH
Nem por isso, mas sim carga de baterias e outros controlos de potencia :)

O meu ultimo projecto, estive envolvido na electronica interna e fiz a solo a electronica da estacao de carga. Vejam este LINK
Provavelmente conhecem a marca. Foi um grande desafio.