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Video: Buck Converter PDB: 5 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41
Fondo:
UCR RoboSub es un proyecto de vehículo submarino autónomo (AUV) competitivo de la Universidad de California Riverside que compite internacionalmente en la competencia Robonation RoboSub. La competencia RoboSub se lleva a cabo todos los años para que los AUV prueben su autonomía completando tareas submarinas. El RoboSub debe ser capaz de realizar diferentes tareas para la competencia, como pesas y navegación autónoma. Por lo tanto, RoboSub necesita una fuente de alimentación periférica para alimentar el hardware para operar el sistema.
Objetivo:
El convertidor reductor es una placa de distribución de energía periférica que recibe energía de una de las dos baterías principales. Tiene una entrada de 14,8V y una salida de 12V y 5V. Los interruptores que estamos usando para este circuito son el LM257602T-5 para una salida fija de 5V y el LM2576s-ADJ P + para voltaje de salida ajustable.
Suministros
- Condensador de salida de 1000μF
- Condensador de entrada de 100μF
- Inductor 67μH
- Resistencias de 8k y 1k
- Conmutador P + LM257602T-5 y LM2576s-ADJ
- Diodo Schottky Flyback 1N5822 - referenciado como diodo de captura
Paso 1: diseño
Visión general:
Hay dos condensadores: un condensador de entrada y un condensador de salida. El capacitor de entrada debe tener una ESR (Resistencia en serie equivalente) baja entre el pin de entrada y el pin de tierra para tener una operación estable. Evita que aparezcan grandes transitorios de voltaje en la entrada. El capacitor debe estar cerca del regulador y usar cables cortos. El condensador de salida tiene dos funciones principales: filtra la salida y proporciona estabilidad al circuito del regulador. La ESR del condensador de salida y el valor pico a pico de la corriente de ondulación del inductor son los principales factores que contribuyen al valor de la tensión de ondulación de salida. El diodo de captura proporciona una ruta de retorno para la corriente del inductor cuando el interruptor se apaga. Debe estar ubicado cerca del LM2576 utilizando cables cortos y trazas de circuito impreso corto para evitar problemas de EMI. El inductor será la piedra angular de todos los diseños de fuentes de alimentación conmutadas. El uso de un inductor mal diseñado puede causar picos de alto voltaje generados por las transiciones de velocidad en la corriente dentro de la fuente de alimentación de conmutación. Finalmente, elegimos estos valores de resistencia porque nos dan los valores que queríamos como se ve en la ecuación en el esquema anterior. Las resistencias funcionan para el interruptor ajustable.
Paso 2: creación de prototipos
Creamos un prototipo de esta placa creando primero el esquema para el chip no ajustable en una placa perf. Conectamos todas las partes exactamente como están en nuestro esquema y luego, usando un multímetro digital (DMM), verificamos el voltaje de salida para asegurarnos de que obtuvimos 5V. Una vez que supimos que el chip estaba funcionando, creamos la versión de chip ajustable cambiando el chip que estaba conectado y agregando las resistencias, luego usamos el DMM para asegurarnos de obtener la salida de 12V que esperábamos.
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