Alimentatore switching 5V 3A

Salve, vorrei cercare di realizzare un alimentatore switching da 5V e max 3A. Il problema sta nel fatto che vorrei realizzarlo il più piccolo possibile... dato che, a mio avviso, i componenti più ingombranti saranno l'induttanza e il\i mosfet di uscita... vorrei sapere se potreste consigliarmi qualche mosfet che faccia al caso mio! Magari ne esiste qualcuno SMD che per questo lavoro non necessita nemmeno di dissipatore!?!?!?!!? Oppure potrei pensare di mettere più mosfet in parallelo? Ripeto che l'alimentatore dovrà essere il più piccolo possibile. Il progetto è sempre in fase embrionale, e quindi volevo farmi un'idea di cosa potrei realizzare prima di iniziare il lavoro!

Inoltre, una volta chiarite le idee, quale software mi consigliereste per effettuare delle simulazioni simulazioni? (Considerando il fatto che il controllo vorrei implementarlo su microcontrollore).

Grazie.

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Tesla
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Tesla ha scritto:

Se vuoi un alimentatore più piccolo possibile, una soluzione potrebbe essere quella di usarne uno integrato, se non hai problemi col montaggio anche SMD. L'ST ne produce alcuni (guarda la famiglia degli L5970) e credo che alcuni sopportino anche 3 A, ma non sono sicurissimo. Con questi integrati devi solo aggiungere l'induttanza esternamente, qualche capacità e resistenze tutto possibile anche in SMD. Il MOS di potenza è integrato dentro il chip.

Naturalmente ti perdi la possibilità di controllo con microcontrollore ma già il tutto è protetto in temp, corrente, ha un controllo feedforward, l'oscillatore interno, ecc ecc.

Se non vuoi rinunciare al microcontrollore puoi simulare uno switching con qualsiasi Spice a patto di linearizzare il circuito e farne una media nel periodo di switching che ti permetta di pervenire ad un circuito equivalente lineare e tempo invariante che puoi simulare con uno spice. Con questo modello puoi simulare tutto quello che avviene alle grandezze medie del circuito (l'evoluzione della tensione e della corrente ad esempio) ma non potrai vedere quello che accade ad ogni commutazione. Se usi uno spice per simulare lo switching così com'è puoi avere grossi problemi di convergenza delle soluzioni con tempi lunghissimi di simulazione.

Bennny

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Bennny

Bennny ha scritto:

Non vorrei perdere la possibilità di controllarlo come voglio con qualche micro... il cuore del progetto vorrei fosse proprio questo!

Ho provato a fare delle simulazioni cercando di linearizzare il modello (o comunque di suddividerlo in sottomodelli lineari) ma il problema è appunto quello della durata della simulazione e comunque il fatto di non poter programmare dei micro in simulazione!

Grazi per la risposta! Ciao

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Tesla

Beh, il micro lo devi simulare non con tutto il suo codice ma con l'uscita che dovrebbe avere. Nei simulatori un po' più moderni dovresti poter creare blocchi che hanno certe uscite in funzione di una certa grandezza. Passo però la parola a chi ha più esperienza.

Bennny

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Bennny

Il 19 Feb 2008, 09:36, Tesla ha scritto:

Non per essere polemico, ma non credi che prima sia meglio costruirti un esemplare di questo alimentatore che vuoi realizzare, senza considerare il vincolo delle dimensioni, al fine di capire il suo funzionamento. Cioè capire se quello che vuoi fare è realizzabile o meno. Quando hai superato questa fase, e hai un oggetto che funziona, allora puoi pensare come ridurre le sue dimensioni. Da quello che scrivi nel tuo post, mi sembra che tu non sia molto preparato in materia , ricordati che progettare un alimentatore a commutazione non è una passeggiata ma, una cosa impegnativa.

stefano

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stefano delfiore

stefano delfiore ha scritto:

Bè... diciamo che ho abbastanza cognizione di sistemi di controllo e un'esperienza almeno sufficiente in elettronica. Inoltre mi sono informato un bel pò su questi tipi di alimentatori e sulle varie tipologie di funzionamento! Il problema che ho è quello di sapere o meno se esiste quello che mi serve... ovvero dei mosfet di potenza adatti alle mie esigenze energetiche più piccoli possibile! Il fatto sta che se non posso realizzare un qualcosa di dimensioni ridotte il più possibile questo lavoro non avrebbe senso, almeno per il breve tempo. E' ovvio che già realizzarne uno senza limiti di dimensioni fisiche mi aiuterebbe a capire più a fondo le varie problematiche che stanno dietro a questi "giocattolini"... ma, per il progetto che sto facendo adesso, sarebbe solo un "perdere tempo"!

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Tesla

Fornisci in ingresso bassa tensione o 220Vac?

-- Non temer mai di dire cose insensate. Ma ascoltale bene, quando le dici. (L. Wittgenstein) Wovon man nicht sprechen kann, darüber muss man schweigen (L. Wittgenstein) [Grazie, Franco!]

- Vi prego, quotate solo l'essenziale. Grazie! -

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LAB

LAB ha scritto:

In ingresso avrò bassa tensione max 12V.

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Tesla

Questo è già un buon punto di partenza.

Informarsi è ottima cosa ma vedo in ogni caso che non hai ancora le idee chiare sulla componentistica. Una volta scelta la topologia e fatti i dovuti calcoli progettuali, sai cosa ti serve, quindi scegliere il componente è facile. I costruttori di mosfet di potenza non sono tanti, basta guardare il catalogo presente sul sito e vedere se il componente esiste. I problema potrebbe essere la reperibilità del componente stesso.

sarebbe estremamente utile, specialmente se non hai mai progettato e costruito alimentatori a commutazione.

Qui scusami ma la tua frase -- sarebbe solo un "perdere tempo"! -- è proprio buttata lì. Tu pretendi di sapere se puoi realizzare una determinata cosa senza prima avere fatto tutta una serie di calcoli che ti permettono di dimensionare il tuo alimentatore. Solo dopo che conosci tutte le grandezze in gioco puoi sapere se qualcosa è fattibile. L'unica cosa che ti posso dire è auguri!

Stefano

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stefanodelfiore

stefanodelfiore ha scritto:

mmmm.... sono pienamente daccordo con te... ma vedi la discussione è nata dalla domanda se esistono o meno mosfet di piccole dimensioni magari SMD e che per le potenze che avrei in gioco non necessitano di dissipatore. Oppure, qualora non ci fossero, se fosse una cosa decente metterne più di uno in parallelo al fine di ottenere la potenza voluta. Tutto qui! Per il resto, ripeto, sono PIENAMENTE daccordo con te! Ciao

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Tesla

Allora è mooolto più semplice...

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LAB

LAB ha scritto:

Esauriente!

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Strongale

:-)

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LAB

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figura 11b. La bobina non può essere fisicamente molto picola...

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LAB

LAB ha scritto:

Tesla ha scritto:

e il\i mosfet di uscita...

dissipatore!?!?!?!!? Oppure potrei pensare di mettere più mosfet in parallelo?[...]

simulazioni? (Considerando il fatto che il controllo vorrei implementarlo su microcontrollore).

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Tesla

stefanodelfiore ha scritto:

Salve a tutti... vorrei iniziare ad apprendere le tecniche per la realizzazione di convertitori dc-dc switching... utilizzando però sistemi di controllo basati su microprocessore... sapreste consigliarmi qualche buona fonte di informazioni e magari darmi qualche buona dritta?

Grazie mille!

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Mcippaedo

Mi pare complicato, comunque qui c'e` qualcosa:

Digital Control in Power Electronics, Simone Buso Digital Power Electronics and Applications, Fang Lin Luo

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

Ok, grazie mille... Adesso vedo di procurarmeli e di tirarci fuori qualcosa! Ciao

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Mcippaedo

Allora... dopo aver letto un pò di materiale qua e la ho cominciato ad entrare (molto lentamente) negli switching DC-DC tuttavia c'è qualcosa che non ho chiaro (spero che qualcuno possa aiutarmi):

1) Vantaggi e svantaggi tra modalità continua e discontinua? 2) Quale metodo è più conveniente utilizzare per la linearizzazione e simulazione del sistema sul quale poi andrò ad implementare il mio controllo? (attualmente ho sfruttato la tecnica SSA). 3) Se avete qualche dritta da regalare mi fate felice!

Grazie a tutti

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Mcippaedo

CCM: meno stress di corrente nei componenti a pari potenza. DCM nelle topologie derivate dal boost non c'e` lo zero a destra nella funzione di controllo, che rende praticamente incontrollabile il circuito.

Direi che il metodo migliore sia quello di vorperian, media degli interruttori. C'e` un package di simulazione interessante dell'universita` di boulder, contenuto in un seminario ad un apec fatto da erickson.

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Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

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