可以在面包板上构建开关电源吗?


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我正在用LT1076-5LM2576控制器IC之类的东西来组合开关电源(我的第一个想法)。这些IC的外部零件数量少,并且开关频率相对较低(56kHz-100kHz)。花了一些时间阅读控制器IC的数据表后,对我来说很明显,某些元件的放置对设计至关重要。那么,我想知道,是否建议甚至可能在面包板上创建和测试电源,然后再将其移至面包板布局原型板上。

如果我不需要超高效率(当电压下降到〜35V时,任何开关的性能都将优于线性开关,对吗?),这有什么区别吗?还是更有可能根本不起作用?


低频的优点是辐射少,但也需要更大的线圈。2〜3MHz的将经常与3.3有足够的 H.如果你有一点空间可能是重要的。μ
Federico Russo

我的电源合作伙伴始终打造我所谓的“电力之塔”。他将自己能做的放在面包板上,并将高电流部分放在粗电线上焊接到空中。
肯尼

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您会在这里得到各种各样的答案。我建议仔细辨别输入内容:-)。
罗素·麦克马洪

Answers:


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如果精心设计并明智地使用最短的最小引线长度,较短的电源轨路径以及适当的去耦和滤波功能,那么面包板与基于PCB的电源可能没有太大区别。可以预期会有好的结果,并且噪声不会比典型的基于PCB的电路差很多。

如果经常像面包板电路那样建造,那么结果可能会很差。但是,在这种情况下,低频(50-100 kHz甚至可以节省您的时间)。

开关中有一定的魔力。在某些情况/位置,几pF的杂散电容可能会使情况变得非常错误。但

我已经成功地在面包板上建立了许多切换台(插入式)。

LT1076数据表:

LM2576数据表

规格表说,它们的工作频率分别为100 kHz和52 kHz,因此两者都相对“对木板友好”。

固定电压LM2575内部具有关键的反馈分压器,因此在耐冲击性方面略有优势,但我建议您使用可变输出电压版本,因为它更有用,更灵活并且可以教给您更多信息。整体而言,LT部分看起来更有能力。

在面包板上,低于较高的频率很可能会更成功,因此大约100 kHz是一个很好的起始频率。大多数IC的旧技术。甚至1 MHz也可以,但电容耦合会在100 kHz时增加10倍。1 pF等于10 pF等效。10 pF相当于100 pF。在100 kHz时,几pF很少造成太大伤害。

保持引线短。将共享公用大电流路径的组件组合在一起。绕过好。尽力做到最好的面包板工作。避免使用通常不会有任何问题的长环状电线。提前考虑并至少计划一点。可能会起作用。

陷阱是反馈分压器网络(在数据表第1页的图表中,R1和R2分别存在,但上/下互换)。这里有一个反馈输入引脚和一个从输出到稳压器的分压器。数据手册均未显示,但分压器顶部电阻两端的小电容(反馈ping至Vout)通常有助于脉冲响应。从中心点到反馈引脚到其他任何地方的小上限通常都是灾难。问我我怎么知道:-)。这可能是许多电路中最敏感的地方。

考虑一下当前路径。电感器/开关/二极管/滤波器盖(进出),接地和电源侧。

如果驱动外部晶体管(此处不相关),请保持引线短。如果使用FET,则在栅极-源极之间使用反向齐纳二极管。

选择的IC使生活变得轻松,但要付出一些灵活性。对于“演奏”,请查看MC34063-我向所有人推荐它们。旧。一些缺陷。便宜的。功能强大,灵活有趣,零件数量少。内置高端电流限制。可以处理任何拓扑(升压,降压,降压升压,CUK,SEPIC等)。

MC34063数据表

  • 有关降压示例,请参见数据表中的图15、20、21。

  • 图15带有内部开关。高达0.5A的输出-也许更多。

  • 图20使用外部NPN,但我使用N沟道FET。

  • 图21使用外部PNP-我使用P沟道FET。

我更喜欢带有N沟道FET的图20。

这样可以进行36V +直接(额定40V)的BUT播放,例如从12V到5V。在36V输入电压下会有更多的能量和出错的地方。

如果有兴趣,请问更多问题。


新增:7月20日(NZT)

如果按照上述指南和数据手册指南使用所有引脚都呈直线的示例IC,则可以很好地预期结果。

可以对IC进行定位,以使电源轨仅从十分之几英寸远的面包板上送出,并以最小的引线长度去耦。其他组件很少,这些组件可能放置在很短的引线中。

但是,这是一个如此简单的电路,使用“ vectorboard” / veroboard / ...等铜排板将使整齐,易于实现,并且出错的机会更少。

当使用插入式面包板时,某些组件引线太粗,以致于它们不适合或如果插入会永久“固定”面包板弹簧。可以通过将短长度的导线焊接到引线上作为引线扩展并将其插入板中,从而解决这些问题。如果正确完成并修剪了led,结果看起来还可以,并且很有效。

太细的电线也可能有接触问题。


在应用笔记中增加了对相关电路的引用。
罗素·麦克马洪

如果有帮助,我添加了一些有关潜在控制器IC的信息。
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如果“好机会”> 50%,则“有工作的机会好,而没有工作的机会”毫无意义。概率地。
Federico Russo

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1.随后添加的芯片信息可能解释了为什么我想知道如何错过该数据:-)。2.我关于“一个好机会”的说法仍然很高兴。做得好,经过细心和理解,它很有可能获得成功。没有思想的关心和理解,您可能会很幸运。我认为具体情况很明确。无论如何,希望如此:-)。
罗素·麦克马洪

如何面包板图案的PCB上,比如这一个?我想您仍然需要处理走线之间的电容,但是至少您应该拥有良好的连接...
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在该频率下,它可能会工作,但会散发出地狱般的光芒,效率低下纹波抑制效果不佳将其移至PCB时,这些都与之无关。而且由于其性能不佳,我不会用它为电路供电,而是坚持使用台式电源。如果您认为需要,则只能将其用作概念验证
就我个人而言,我会完全跳过实验板,直接去PCB。


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我尝试在面包板上运行小型5V逆变器(+ 5V电源提供-5V)。

这基本上是一个芯片中的小型低功耗开关,只有几个电阻,电容器和单个47µH线圈(我发现最好的结果是我自己缠绕了一个环形线圈)。

虽然有效,但确实很吵。它辐射到整个板子,引起了我所有运算放大器的尖锐啸叫。

不是很好。


您是否认为面包板是噪声辐射的主要因素?如果相同的电路位于PCB上并且连接在相同的点,则噪声结果会大不相同。
罗素·麦克马洪

在PCB上,您可以内置诸如保护环之类的东西,并放置元件以使走线非常短等。您不能在面包板上这样做。
马延科,2011年

...除非您在电源回路和面包板上使用不敏感的东西使用焊料和粗电线。棘手的,但可能的。
Mike DeSimone

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可能有点吵,我不会尝试通过任何面包板式电源拉很多功率,但是我不明白为什么它不起作用。如果我感到渴望,我当然会去做。


通过“强大的力量”,我们在这里说什么?我正在设计的PS在5VDC时的最大电流为2A,但实际上,我要比通过它的电流要小得多(〜100mA-500mA)
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最终为随机面包板找到了数据表,它说对36V @ 2A来说是很好的。我最初担心的是当前所用的电流,但听起来您那里有足够的利润。如果下降35V,则输入电压可能会出现问题。某些随机电路板的额定电压可能比我发现的电压还要低。(不确定安全性EE.SE的安全性如何,但是...)最坏的情况是,您可能会熔化一些塑料并破坏电路板。我会在我的一个较小的板上尝试一下。
杰伊·科米尼克

@Jay-我们在这里不太安全。您的评论是,您不会尝试通过试验板获得足够的能力,这足以说明问题,而挖掘数据表非常棒。我猜不到它们电压这么低!
凯文·维米尔

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在面包板上设计切换器只会使生活更艰难。可以完成(请参阅其他答案),但是为什么要自己做呢?

基本上,面包板在所有相邻节点之间增加了数十或数百pF的电容。(考虑一下:两排相邻的触点是极板,而中间的塑料则是介电的。)触点的较大平行表面积是杀手the。在PCB上,平行走线仅具有要处理的边缘(“边缘”)电容,该电容要低得多,而到下一个平面层(通常是接地)的电容则更容易预测和处理。

相反,我建议您查看所谓的“插入式电源模块”,例如TI出售的那些模块。,其中的电路板首先集成了所有好的材料,只需要输入和输出电容器以及其他一些电容器即可。小零件(例如用于设置输出电压的电阻器)。他们开始工作的痛苦少了很多。

即使没有可用的模块,你还是会离开做一个小的,2边无阻焊层PCB较好(10 100 $,或者你可以尝试像一个聚合DorkbotPDX),有的力量电源,并且在0.1英寸中心处有针脚(此处的总线导线工作良好),用于与面包板的接口。关于这一点的好处是,您可以在实际设计以及将来的项目中重复使用该电源板。

(在我“接管世界时要做的事情”清单上,正在为凌特公司的µModule稳压器制造一些基础电路板,因此,您只需购买带有µModule和0.1“中心引脚的板,然后添加所需的电容器和电阻器,瞧,电源。)

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