Sursa de 1,5 volti (pentru ceas de perete)

[Mircea]

39 minutes ago, sesebe said:

... cu cit frecventa de comutatie este mai ridicata cu atit pierderile de comutatie sint mai mari...

Chiar cu scaderea pierderilor Joule in bobina mult mai mica? Intreb, eu nu am studiat problema.

[core]

Era vorba de LM3671, are condensator de 4.7uF, pe intrare, si bobina de 2.2uH si condensator de 10uF, pe iesire. Frecventa de comutatie de 2MHz, eficienta de 88%, pt 1.8mA la 3.6V, ceea ce ar fi trebuit sa reduca consumul de la baterie la 0.85mA, in teorie; in practica am 1.45mA. Avand in vedere cat de importante sunt traseele scurte, banuiesc ca intr-o lume ideala eficienta lui o fi cea din datasheet. Eu a trebuit sa improvizez pe un cablaj de test.

 

[Marian]

Pierderile in comutatie despre care vorbeste @sesebe sunt incluse in curentul ala de mers in gol al integratului devreme ce cauzele lui ( comanda mosfet si mosfetul in sine ) sun interne in integrat si sunt luate in calcul.

Nici mie nu imi este clar de ce curentul consumat este mai mare decat trebui...

Nu ai specificat deci insist si eu pe ce zice sesebe referitor la condensatori, care nu poti fi electroltici decat poate daca sunt cu polimer ( mai scumpi dar foarte buni ), acolo trebui esr si esl cat mai mic posibil, cel mai usor de obtinut ce trebui este din ceramici smd, eventual mai multi in paralel pentru obtinerea capacitatii necesare ( ajuta la esr mai mic ).

 

PS: Ce ai masurat nu este riplu ci zgomot de comutatie, riplul arata altfel si se masoara doar in sarcina, ar fi fost imposibil ca la 2Mhz sa fie asa mare ( la 2mA, cu 10uF pe iesire si 2Mhz riplul teoretic nu poate fi mai mare de 100uV ).
Frecventa mica este probabil de la regimul PFM de functionare a CI...

LE: Referitor la traseele scurte pe un montaj de test.
Ce conteaza este in mod special lungimea traseelor de la pinii CI pana la condensatori, atat pe intrare cat si pe iesire condensatorii trebui sa fie cat mai aproape fizic posibil de pinii integratului ( ideal ar fi ca sa fie lipiti direct de pini ). Mai conteaza si lungimea traseului catre inductanta ( si el trebui sa fie cat mai scurt ), cel de feedback nu-i foarte critic, important e sa nu treaca direct pe sub inductanta sau prin imediata ei apropiere, si sa fie legat direct de conexiunea de plus a condensatorului de pe iesire ( pinul/padul condului ).

Editat Noiembrie 23, 2020 de Marian

[core]

Nu pot face poza cu cablajul, pentru ca face parte dintr-un poiect comercial, si am folosit de la el padul pentru integrat.

Pot sa spun ca toate piesele din montajul buck-ului sunt la o distanta de maxim 10mm unele de altele, iar filtrul LC suplimentar e la 40mm distanta, aprope de iesire. Nu am condenstori electrolitici in ultimul montaj. A fost folosit unul, de test, doar pentru prima versiune de fitrul LC unde aveam riplu de 900mV scazut de la 3.6V. In ultima versiune riplu e de 50mV, ceea ce nu ma deranjeaza. Ce ma deranjeaza este randametul care nu se apropie de cel din caltalog, insa nu am alta posibilitate sa fac alt cablaj, nici nu ma pricep. Am rugat un amic electronist sa mi le lipeasca piesele pe ce avea el la indemana.

[Marian]

Eu pentru teste folosesc placute din alea de pcb de tip adaptor de la un tip de capsula SMD la una THT ( in cazul meu de la SOT23 si SO8 la DIP8 ), sunt foarte ieftine si tocmai bune pentru teste.

Ar fi interesante ceva teste comparative pe sarcini rezistive de diferite valori, si verificat randamentul la fiecare caz in parte cu varianta cu 4 multimetre, cu montajul alimentat dintr-o sursa reglabila in praguri de 0,1V ( deci digitala ).

 

Editat Noiembrie 23, 2020 de Marian

[core]

Mai am trei bucati noi si unul "uzat". A fost schimbat din circuit, ca parea ca nu functiona, de fapt problema era in alta parte. Insa nu am acele adaptoare si nu am fost inspirat sa le iau impreuna la comanda, desi stiam de existenta acestora. Am alte adaptoare, dar nu se potrivesc.

[sesebe]

Discuția cu riplu vs zgomot și cum sa le diferențiezi am avut-o recent cu colegi mai tineri de la servici. 

Pt reducerea riplu lui e suficient de cele mai multe ori numai mărirea capacității de ieșire concomitent cu reducerea ESR-ului. In schimb pt reducerea zgomotului contează foarte mult layout-ul, poziționarea componentelor și tipul lor, THT vs SMD, și felul cum se ridica semnalul de măsură, tipul sondelor și felul conexiunii de masa a sondelor. 

Cind vorbim de surse ce lucrează la 2Mhz deja situația este diferita de sursele ce lucrează la 50-200khz.

Pt clarificare, riplu de tensiune arata întotdeauna sub forma triunghiulara sincron cu încărcarea și descărcarea condensatorului de ieșire și comutația elementelor de comutație, tranzistori și elentual diode. Ce nu are forma triunghiulara este zgomot apărut prin alte mecanisme și trebuie aplicate alte tehnici pt a-l reduce. 

In cazul de fata sigur sint probleme de zgomot și acest zgomot își trage energia tot din sursa de alimentare

 De asta randamentul este prea mic. 

O sursa ca aceasta pt performante optime trebuie făcută pe un PCB dublu-layer de maxim 5x5mm.

Editat Noiembrie 23, 2020 de sesebe

[core]

Mi-a ajuns un adaptor SOT23, cu care am reusit sa reduc consumul la 0.63mA la 3.8V, in urma caruia ceasul lucreaza fara filtru suplimentar si consume 1.3mA la 1.5V. Nu am explicatie de ce acum ceasul consuma doar 1.3mA fata de 1.8mA cat consuma inainte.

[core]

Saptamana trecuta am pus la incarcat acumulatorul de 3600mAh. Cam jumate de an a tinut la prima utilizare. Destul de bine, avand in vedere ca in 2-3 ore se reincarca.

[yo3fhm]

La 03.11.2020 la 19:36, Mircea a spus:

Insa, de cand se discuta aici, sigur se puteau lipi 3 tranzistoare si 3 rezistente.

Exaaaact ! 

Schema isi face treaba si o asamblezi in 2 timpi si 3 miscari. Fix cate tranzistoare are!

Tine binisor tensiunea la iesire ptr. consumuri de pana la 20mA .

La impuls (simulat cu tact de 1 sec si 3.6V on, 0 off) pe intrare, consumul creste pana la 140mA per spike (daca e prea ingust). Daca exagerez cu tfall/trise la 10ms (nerealist), cade pana la 20mA per spike (asta gandind la tactul ceasului cu secundar la 1 secunda).

Am si eu un ceas din LIDL, sincronizat cu DCF77, schimb bateria cam la 1an jumate. Nu am avut curiozitatea de a incerca sa masor consumul, dar ca sa iasa ceva realist, ar trebui sa folosesc osciloscopul, cred . Hi.

 

Referitor la modelele tranzistorilor, ptr. consumurile estimate ale ceasului (pana la 150mA per spike) merg binisor si tranzistoare mai banale, precum cele din schema simulata mai jos (ar putea functiona si cu BC557/BC547). 

Click pe poze ptr. marire:

  

 

Ptr. eventualii incepatori:

R4=1mohm am pus-o ca senzor de curent ptr masuratori (asa imi convine mie, nu e obligatoriu).

I1 e sursa de curent configurata ca sarcina activa. Prefer s-o trantesc pe asta, ca sa nu mai calculez rezistori ;-) 

In rest, ptr. ajustari farmaceutice, R3 ar trebui inlocuit cu un semireglabil. 

Cam aia e tot.

 

Variantele cu LDO si SMPS sunt f interesante, tot respectul!

Doar ca ptr. aplicatia ceruta, eu n-as fi miscat un deget sa comand asa ceva, atat timp cat exista varianta de fata. Altfel, ptr. experiment, da, ar merita.