可以在面包板上搭建开关电源吗?

电器工程 电源 面包板 布局
2022-01-06 23:26:36

我正在考虑使用LT1076-5LM2576控制器 IC之类的东西组装一个开关电源(我的第一个) 。这些 IC 具有较少的外部部件数量和相对较低的开关频率 (56kHz-100kHz)。花了一些时间阅读控制器 IC 的数据表后,我很清楚某些组件放置对设计至关重要。那么,我想知道是否建议甚至可以在面包板上创建和测试电源,然后将其移至面包板布局原型板上。

如果我不需要超高效率(任何切换器在下降约 35V 时都必须优于线性切换器,对吧?),这有什么不同吗?还是更有可能根本不起作用?

4个回答

如果使用最短的最小引线长度、到电源轨的短路径以及适当的去耦和滤波仔细而明智地构建,那么面包板与基于 PCB 的电源不会有太大不同。可以预期得到良好的结果,并且噪声不应比典型的基于 PCB 的电路差很多。

如果通常像面包板电路一样粗略地构建,那么可以预期会产生不好的结果。但是,在这些情况下,低频(50 - 100 kHz)甚至可以为您省钱。

开关具有一定的魔力。在某些情况/位置,几 pF 的杂散电容可能会使事情变得非常糟糕。

我已经成功地在面包板上构建了许多切换器(插入式)。

LT1076 数据表:

LM2576 数据表

规格表说它们以 100 kHz 和 52 kHz 运行,因此两者都相对“面包板友好”。

固定电压 LM2575 在抗冲击性方面略有优势,因为它内部具有关键的反馈分压器,但我建议使用可变输出电压版本,因为它更有用、更灵活,并且能够教给您更多信息。LT 部分整体看起来更有能力。

低于更高的频率在面包板上更容易成功,因此 100 kHz 左右是一个很好的起始频率。大多数 IC 的旧技术。即使是 1 MHz 也可以,但电容耦合会在 100 kHz 时增加 10 倍。1 pF 相当于 10 pF。10 pF 相当于 100 pF。在 100 kHz 时,几个 pF 很少会造成太大伤害。

保持引线短。将共享共同大电流路径的组件组合在一起。绕过好。尽你所能做最好的面包板工作。避免长的环状电线,例如通常根本不重要的。提前考虑并至少计划一下。很有可能它会起作用。

陷阱是反馈分压器网络(数据表第 1 页图表中每种情况下的 R1 和 R2,但上下交换了)。这里 yu 有一个反馈输入引脚和一个输出分压器来调节电压。数据表都没有显示,但分压器顶部电阻器上的一个小电容器(反馈到 Vout)通常有助于脉冲响应。从中心点 = 反馈引脚到其他任何地方的小帽通常是一场灾难。问我怎么知道的:-)。这可能是许多电路中最敏感的地方。

想想当前的路径。电感器/开关/二极管/滤波器帽(输入和输出),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,则在栅源之间使用反向齐纳二极管。

选择的 IC 以牺牲一些灵活性为代价让生活变得轻松。对于“玩”,请查看 MC34063 - 我向所有人推荐它们。老的。一些缺陷。便宜的。有能力、灵活、有趣且零件数量少。内置高端电流限制。可以做任何拓扑(升压,降压,降压升压,CUK,SEPIC,...。

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 输出 - 可能更多。

  • 图 20 使用 NPN 外部,但我会使用 N 通道 FET。

  • 图 21 使用 PNP 外部 - 我会使用 P 通道 FET。

我更喜欢带有 N 沟道 FET 的图 20。

这将执行 36V + 直接(额定 40 V)但从 12V 到 5V 开始播放。在 36V 输入电压时会出现更多的能量和问题。

如果有兴趣,请提出更多问题。


添加:7 月 20 日(新西兰时间)

如果按照上述指南和数据表指南使用,所有引脚都在一条直线上的示例 IC 可以提供良好的结果。

可以定位 IC,以便电源轨从仅十分之几英寸远的面包板条馈电,并以最小的引线长度去耦。其他元件很少,这些元件可以用很短的引线放置。

然而,这是一个如此简单的电路,使用“vectorboard”/ veroboard / ...等铜条板将允许一个整洁和容易的实施,而且出错的几率会小一些。

当使用插入式面包板时,某些元件引线很厚,以至于它们要么不适合,要么如果插入会永久“固定”面包板弹簧。这些可以通过将短长度的电线焊接到它们作为引线延伸并将它们插入电路板来处理。正确完成并修剪了 LED,结果看起来还不错,并且很可能会有效。

太细的电线也可能有接触问题。

在那个频率下,它可能会工作,但会像地狱一样辐射,效率低纹波抑制差当您将其移至 PCB 时,这些都无关紧要而且由于其性能不佳,我不会用它为电路供电,而是坚持使用我的台式电源。如果您觉得需要,您只能将其用作概念验证。
就我个人而言,我会完全跳过面包板,直接选择 PCB。

我尝试在面包板上运行一个小型 5V 逆变器(-5V 来自 +5V 电源)。

这基本上是一个芯片中的小型低功率开关,只有几个电阻器、电容器和一个 47µH 线圈(我发现最好的结果是我自己绕了一个环形线圈)。

虽然它起作用了,但它真的很吵。它辐射到整个电路板,使我所有的运算放大器都发出尖锐的尖叫声。

不是很好。

可能有点吵,我不会尝试通过任何面包板电源拉出大量电力,但我不明白为什么它不应该工作。如果我有这种愿望,我当然会试一试。