Uma fonte de alimentação comutada pode ser construída em uma tábua de pão?

Estou brincando com a idéia de montar uma fonte de alimentação comutada (minha primeira), usando algo como os CIs do controlador LT1076-5 ou LM2576 . Esses CIs têm baixa contagem de peças externas e uma frequência de comutação relativamente baixa (56kHz-100kHz). Depois de passar algum tempo lendo planilhas de dados para ICs de controladores, ficou claro para mim que alguns posicionamentos de componentes são críticos para o design. Gostaria de saber, então, se é aconselhável ou mesmo possível criar e testar a fonte de alimentação em uma placa de ensaio e depois movê-la para um protoboard no layout da placa de ensaio.

Se não estou exigindo eficiência ultra-alta (qualquer switcher precisa ser melhor que um linear ao diminuir ~ 35V, certo?), Isso faz alguma diferença? Ou é mais provável que simplesmente não funcione?

Se construída com cuidado e sensibilidade, com comprimentos mínimos mínimos de cabos, caminhos curtos para trilhos de força e desacoplamento e filtragem adequados, uma tábua de pão pode não ser muito diferente de uma fonte baseada em PCB. Bons resultados podem ser esperados e o ruído não deve ser muito pior do que um circuito típico baseado em PCB.

Se construídos da mesma maneira que os circuitos de tábua de pão, geralmente são resultados ruins. No entanto, a baixa frequência (50 - 100 kHz PODE até salvá-lo nesses casos.

Os interruptores têm uma certa quantidade de magia neles. Em alguns casos / locais, alguns pF de capacitância perdida podem fazer as coisas correrem muito mal. MAS

Eu construí com sucesso vários comutadores em placas de ensaio (estilo plug in).

Ficha técnica LT1076:

Folha de dados do LM2576

As folhas de especificações dizem que elas operam em 100 kHz e 52 kHz, portanto, ambas são relativamente "compatíveis com a tábua de pão".

A tensão fixa LM2575 tem uma ligeira vantagem na proteção contra chicotadas, pois possui o divisor de feedback crítico internamente, mas eu recomendo usar uma versão de tensão de saída variável como mais útil e flexível e capaz de ensinar mais. A parte LT parece um pouco mais capaz em geral.

Freqüências menores que altas podem ser mais bem-sucedidas em uma placa de ensaio; portanto, cerca de 100 kHz é uma boa frequência inicial. Tecnologia antiga para a maioria dos CIs. Mesmo 1 MHz pode estar OK, mas o acoplamento capacitivo aumenta em 10X wrt 100 kHz. Um 1 pF é 10 pF equiv. 10 pF é 100 pF equiv. Alguns pF raramente machucam demais a 100 kHz.

Mantenha os leads curtos. Agrupe componentes que compartilham caminhos de corrente pesados ​​comuns. Desvie bem. Faça o melhor trabalho que você puder. Evite fios longos e volumosos, como geralmente não importam. Pense no futuro e planeje-o pelo menos um pouco. É provável que funcione.

Uma armadilha é a rede do divisor de feedback (R1 e R2 em cada caso no diagrama da página 1 da folha de dados, mas trocado superior / inferior). Aqui você tem um pino de entrada de feedback e um divisor de saída para regular a tensão. Nenhuma folha de dados mostra isso, mas um pequeno capacitor no resistor superior do divisor (feedback de ping para Vout) geralmente ajuda na resposta ao impulso. Um pequeno limite do ponto central = pino de feedback para qualquer outro lugar geralmente é um desastre. Pergunte-me como eu sei :-). Que pode ser o ponto mais sensível em muitos circuitos.

Pense nos caminhos atuais. Tampas de indutor / interruptor / diodo / filtro (entrada e saída), lados de aterramento e potência.

Se estiver dirigindo um transistor externo (não relevante aqui), mantenha os condutores curtos. Use o zener reverso na fonte de porta se estiver usando um FET.

Os CIs escolhidos facilitam a vida à custa de alguma flexibilidade. Para "tocar", veja o MC34063 - eu recomendo a todos. Velho. Alguns defeitos. Barato. capaz e flexível, divertido e com baixa contagem de peças. Construído no limite de corrente lateral alto. Pode fazer sobre QUALQUER topologia (boost, buck, buck boost, CUK, SEPIC, ....

Folha de dados do MC34063

• Veja as figuras 15, 20, 21 na folha de dados para exemplos passo a passo.

• A Fig. 15 está com interruptor interno. Saída de até 0,5 A - talvez mais.

• A Fig 20 usa NPN externo, mas eu usaria um canal FET N.

• A Fig 21 usa PNP externo - eu usaria um canal P FET.

Eu preferiria a Fig 20, com FET de canal N.

Isso fará 36V + direto (classificação de 40V), mas comece com, digamos, 12V a 5V para jogar. MUITO mais energia e coisas a dar errado a 36V pol.

Faça mais perguntas se for do seu interesse.

ADICIONADO: 20 de julho (NZT)

Os CIs de exemplo que possuem todos os pinos em uma linha reta fornecem todas as perspectivas de bons resultados se usados ​​seguindo as diretrizes acima e as diretrizes da folha de dados.

O CI pode ser posicionado de forma que os trilhos de força sejam alimentados a partir de tiras de tábua de pão a apenas alguns décimos de polegada e desacoplado com comprimentos mínimos de chumbo. Existem alguns outros componentes e estes podem ser colocados com cabos muito curtos.

No entanto, este é um circuito tão simples que o uso da placa de tira de "placa de vetor" / veroboard / ... etc permitiria uma implementação fácil e organizada, com um pouco menos de erro.

Ao usar as tábuas de pão, alguns condutores de componentes são tão grossos que não encaixam ou "permanecem" fixos nas molas da tábua de pão, se inseridos. Isso pode ser solucionado soldando comprimentos de fio CURTOS, como extensões de chumbo e conectando-os à placa. Feito corretamente e com leds aparados, o resultado parece bom e pode ser eficaz.

O fio muito fino também pode ter problemas de contato.

Nessa frequência, provavelmente funcionará, mas irradiará como o inferno, terá baixa eficiência e rejeição ruim às ondulações . Nada disso será relevante quando você o move para uma PCB. E devido ao seu mau desempenho, eu não o usaria para alimentar um circuito, mas sim para manter a fonte de alimentação da minha bancada. Você só pode usá-lo como prova de conceito , se achar necessário.
Pessoalmente, eu pularia completamente a tábua de pão e iria diretamente para um PCB.

Tentei executar um pequeno inversor de 5V (-5V de uma fonte de + 5V) na placa de ensaio.

Este é basicamente um pequeno comutador de baixa potência em um chip com apenas alguns resistores, capacitores e uma única bobina de 47µH (os melhores resultados encontrados foram com um toróide que me machuquei).

Enquanto funcionava, era realmente barulhento como o inferno. Ele irradiava através do tabuleiro, induzindo um grito agudo em todos os meus amplificadores operacionais.

Não é legal.

Pode ser meio barulhento, e eu não tentaria puxar muita energia através de qualquer fonte de alimentação à prova de pão, mas não vejo por que não deveria funcionar. Eu certamente tentaria se sentisse o desejo.

Projetar um comutador em uma tábua de pão apenas torna a vida mais difícil. Isso pode ser feito (veja as outras respostas), mas por que fazer você mesmo trabalhar?

Basicamente, uma placa de ensaio adiciona capacitâncias de dezenas ou centenas de pF entre todos os nós adjacentes. (Pense nisso: os contatos em duas fileiras adjacentes são as placas e o plástico intermediário é o dielétrico.) A grande área de superfície paralela dos contatos é a principal causa; em um PCB, traços paralelos apenas têm capacidade de lidar com bordas ("franjas"), o que é muito menor, e capacitância para a próxima camada de plano abaixo (geralmente terra), que é mais fácil de prever e lidar.

Em vez disso, recomendo que você analise os chamados "módulos de energia plug-in", como os vendidos pela TI , que possuem placas de circuito integrando todas as coisas boas e exigem apenas capacitores de entrada e saída e outros peças pequenas (como um resistor para definir a tensão de saída). Eles são muito menos dolorosos para seguir em frente.

Mesmo se não houver um módulo disponível, seria melhor criar um pequeno PCB de duas faces sem máscara de solda (cerca de US $ 100 por 10, ou você poderia tentar um agregador como o DorkbotPDX ) que possua apenas o poder de alimentação e possui pinos em centros de 0,1 "(o fio do barramento funciona bem aqui) para fazer a interface com a sua placa de ensaio. O melhor disso é que você pode reutilizar essa placa de energia no design real, bem como em projetos futuros.

(Na minha lista de "coisas a fazer quando eu dominar o mundo" está fazendo algumas placas de circuito básico para os reguladores µModule da Linear Tech , então você compra a placa com os pinos centrais µModule e 0,1 "nela, adicione os necessários capacitores e resistores, e voila, fonte de alimentação.)