Kann ein Schaltnetzteil auf einem Steckbrett aufgebaut werden?

Ich spiele mit der Idee, ein Schaltnetzteil zusammenzustellen (mein erstes), indem ich so etwas wie die LT1076-5- oder LM2576- Controller-ICs verwende. Diese ICs weisen eine geringe Anzahl externer Teile und eine relativ niedrige Schaltfrequenz (56 kHz bis 100 kHz) auf. Nachdem ich einige Zeit mit dem Lesen von Datenblättern für Controller-ICs verbracht habe, ist mir klar, dass einige Komponentenplatzierungen für das Design von entscheidender Bedeutung sind. Ich frage mich also, ob es ratsam oder überhaupt möglich ist, das Netzteil auf einem Steckbrett zu erstellen und zu testen und es später auf ein Steckbrett-Layout-Protoboard zu verschieben.

Wenn ich keinen ultrahohen Wirkungsgrad benötige (ein Umschalter muss besser sein als ein linearer Umschalter, wenn er ~ 35 V absetzt, oder?), Macht das dann einen Unterschied? Oder ist es wahrscheinlicher, dass es überhaupt nicht funktioniert?

Bei sorgfältiger und vernünftiger Herstellung mit kürzesten Mindestleitungslängen, kurzen Wegen zu Stromschienen und ordnungsgemäßer Entkopplung und Filterung kann sich ein Steckbrett nicht wesentlich von einer PCB-basierten Versorgung unterscheiden. Gute Ergebnisse sind zu erwarten und das Rauschen sollte nicht wesentlich schlechter sein als bei einer typischen PCB-basierten Schaltung.

Wenn die Schaltkreise so grob gebaut sind, wie es häufig der Fall ist, sind schlechte Ergebnisse zu erwarten. Die niedrige Frequenz (50 - 100 kHz KANN Sie in diesen Fällen sogar retten.

Schalter haben eine gewisse Magie in sich. In einigen Fällen / Orten können einige pF Streukapazität dazu führen, dass etwas schief geht. ABER

Ich habe erfolgreich zahlreiche Switcher auf Steckbrettern gebaut (Plug-in-Style).

LT1076 Datenblatt:

LM2576 Datenblatt

Datenblätter besagen, dass diese bei 100 kHz und 52 kHz arbeiten, so dass beide relativ "breadboard-freundlich" sind.

Der LM2575 mit fester Spannung hat eine leichte Lashup-Sicherheit, da er intern über einen Teiler für kritische Rückkopplungen verfügt. Ich empfehle jedoch, eine Version mit variabler Ausgangsspannung zu wählen, da diese nützlicher und flexibler ist und Ihnen mehr beibringen kann. Der LT-Teil sieht insgesamt etwas leistungsfähiger aus.

Niedrigere Frequenzen als höhere Frequenzen sind auf einem Steckbrett wahrscheinlich erfolgreicher, daher sind etwa 100 kHz eine gute Startfrequenz. Alte Technik für die meisten ICs. Sogar 1 MHz mag in Ordnung sein, aber die kapazitive Kopplung erhöht sich um das 10-fache von 100 kHz. A 1 pF ist 10 pF äquiv. Ein 10 pF ist 100 pF äquiv. Ein paar pF tun bei 100 kHz selten zu weh.

Leitungen kurz halten. Gruppieren Sie Komponenten, die sich gemeinsame Starkstrompfade teilen. Bypass gut. Mache den besten Breadboard-Job, den du kannst. Vermeiden Sie lange, schleifenförmige Drähte, die normalerweise keine Rolle spielen. Denken Sie voraus und planen Sie es zumindest ein wenig. Die Chancen stehen gut, dass es funktionieren wird.

Eine Falle ist das Rückkopplungsteilernetz (R1 & R2 jeweils auf Datenblatt Seite 1, jedoch oben / unten vertauscht). Hier haben Sie einen Feedback-Eingangspin und einen Teiler vom Ausgang, um die Spannung zu regeln. Keines der beiden Datenblätter zeigt dies, aber ein kleiner Kondensator am oberen Widerstand des Teilers (Rückkopplungs-Ping zu Vout) hilft normalerweise bei der Impulsantwort. Ein kleines Häkchen vom Mittelpunkt = Feedback-Pin zu einem anderen Ort ist oft eine Katastrophe. Frag mich, woher ich das weiß :-). Dieser Punkt ist in vielen Schaltungen möglicherweise am empfindlichsten.

Denken Sie über aktuelle Wege nach. Induktivitäts- / Schalter- / Dioden- / Filterkappen (innen und außen), Masse- und Leistungsseite.

Wenn Sie einen externen Transistor ansteuern (hier nicht relevant), halten Sie die Leitungen kurz. Verwenden Sie bei Verwendung eines FET den Reverse-Zener über die Gate-Source.

Die gewählten ICs machen das Leben auf Kosten einiger Flexibilität einfach. Zum "Spielen" schauen Sie sich MC34063 an - ich empfehle sie allen. Alt. Einige Mängel. Billig. fähig und flexibel und Spaß und geringe Anzahl von Teilen. Eingebaute seitliche Strombegrenzung. Kann gegen JEDE Topologie vorgehen (Boost, Buck, Buck Boost, CUK, SEPIC, ...).

MC34063 Datenblatt

• Siehe Abb. 15, 20, 21 im Datenblatt für Step-Down-Beispiele.

• Fig. 15 ist mit internem Schalter. Bis zu 0,5 A - vielleicht mehr.

• Fig. 20 verwendet NPN extern, aber ich würde einen N-Kanal-FET verwenden.

• In Abb. 21 wird PNP external verwendet. Ich würde einen P-Kanal-FET verwenden.

Ich würde Abb. 20 mit N-Kanal-FET vorziehen.

Dies führt zu einer direkten Spannung von 36 V + (Nennspannung von 40 V), beginnt jedoch bei 12 V bis 5 V, um zu spielen. VIEL mehr Energie und Dinge, die bei 36V in schief gehen.

Bei Interesse weitere Fragen stellen.

HINZUGEFÜGT: 20. Juli (NZT)

Die Beispiel-ICs, bei denen alle Stifte in einer geraden Linie angeordnet sind, lassen gute Ergebnisse erwarten, wenn sie gemäß den obigen Richtlinien und den Richtlinien des Datenblattes verwendet werden.

Der IC kann so positioniert werden, dass Stromschienen nur wenige Zentimeter entfernt von Steckdosenleisten gespeist und mit minimalen Leitungslängen entkoppelt werden. Es gibt nur wenige andere Komponenten und diese können mit sehr kurzen Kabeln platziert werden.

Dies ist jedoch eine so einfache Schaltung, dass die Verwendung von "Vektorplatine" / Veroboard / ... usw. Kupferstreifenplatte eine ordentliche und einfache Implementierung ermöglichen würde, bei der etwas weniger schief geht.

Bei der Verwendung von Steckplatinen sind einige Komponentenleitungen so dick, dass sie entweder nicht passen oder die Steckplatinenfedern dauerhaft "setzen", wenn sie eingeführt werden. Diese können behoben werden, indem man KURZE Drahtlängen als Verlängerungskabel anlötet und diese in die Platine einsteckt. Richtig gemacht und mit abgeschnittenen LEDs sieht das Ergebnis in Ordnung aus und ist wahrscheinlich effektiv.

Zu dünner Draht kann auch Kontaktprobleme haben.

Bei dieser Frequenz wird es wahrscheinlich funktionieren, aber höllisch strahlen , einen geringen Wirkungsgrad und eine schlechte Welligkeitsabweisung haben . Nichts davon ist relevant, wenn Sie es auf eine Leiterplatte verschieben. Und wegen seiner schlechten Leistung würde ich es nicht verwenden, um einen Stromkreis damit zu versorgen, sondern mich an mein Tischnetzteil halten. Sie können es nur als Proof-of-Concept verwenden , wenn Sie das Gefühl haben, dass Sie es brauchen.
Persönlich würde ich das Steckbrett zusammen überspringen und direkt für eine Leiterplatte gehen.

Ich habe versucht, einen kleinen 5-V-Wechselrichter (-5 V von einer + 5-V-Versorgung) auf einem Steckbrett zu betreiben.

Dies ist im Grunde ein kleiner Low-Power-Umschalter in einem Chip mit nur ein paar Widerständen, Kondensatoren und einer einzelnen 47-uH-Spule (die besten Ergebnisse habe ich mit einem selbst gewickelten Toroid erzielt).

Während es funktionierte, war es wirklich höllisch laut. Es strahlte quer durch das Board und erzeugte ein hohes Quietschen in allen meinen Operationsverstärkern.

Nicht nett.

Könnte etwas laut sein, und ich würde nicht versuchen, viel Strom durch ein Steckernetzteil zu ziehen, aber ich verstehe nicht, warum es nicht funktionieren sollte. Ich würde es auf jeden Fall versuchen, wenn ich den Wunsch verspüren würde.

Das Entwerfen eines Schalters auf einem Steckbrett macht das Leben nur schwerer. Es kann getan werden (siehe die anderen Antworten), aber warum für sich arbeiten lassen?

Grundsätzlich fügt ein Steckbrett Kapazitäten von zehn oder Hunderten von pF zwischen allen benachbarten Knoten hinzu. (Denken Sie darüber nach: Die Kontakte in zwei benachbarten Reihen sind die Platten, und der Kunststoff dazwischen ist das Dielektrikum.) Die große parallele Oberfläche der Kontakte ist hier der Killer. Auf einer Leiterplatte müssen parallele Leiterbahnen nur eine viel geringere Randkapazität ("Randkapazität") und eine Kapazität für die nächsthöhere ebene Schicht (normalerweise Masse) verarbeiten, die sich leichter vorhersagen und handhaben lässt.

Ich würde Ihnen stattdessen empfehlen, sich sogenannte "Plug-in-Power-Module" anzusehen, wie sie von TI vertrieben werden und deren Platinen in erster Linie alle wichtigen Komponenten enthalten und lediglich Eingangs- und Ausgangskondensatoren sowie einige andere benötigen Kleinteile (wie ein Widerstand zum Einstellen der Ausgangsspannung). Sie sind viel weniger anstrengend, um loszulegen.

Auch wenn es kein verfügbares Modul gibt, ist es besser, eine kleine 2-seitige No-Lötmasken-Platine (etwa 100 US-Dollar für 10 ) herzustellen , die nur die Leistung eines Aggregators wie DorkbotPDX bietet Das Beste daran ist, dass Sie diese Stromversorgungsplatine sowohl für das reale Design als auch für zukünftige Projekte wiederverwenden können.

(Auf meiner Liste der "Dinge, die zu tun sind, wenn ich die Welt erobere ", sind einige Grundplatinen für die µModule-Regler von Linear Tech aufgeführt. Sie müssen also nur die Platine mit den µModule- und den 0.1 "-Zentralstiften kaufen und die erforderlichen hinzufügen Kondensatoren und Widerstände dazu und voila, Netzteil.)