ELECTRONICA DE POTENCIA Regulador Switching

ELECTRONICA DE POTENCIA

Regulador Switching

TRABAJO PRACTICO Nº 3[pic 1]

DOCENTES:

• VICINTORIO, FABIO.
• FRUND, JOSE LUIS.
• CHORT, AGUSTIN.

FECHA DE ENTREGA:

• 27/08/18

Introducción

En el presente trabajó se detallará la construcción de una fuente switching la cual deberá estar orientada a un cargador USB para vehículos que funcione con determinadas especificaciones. Se expondrá tanto el diseño y construcción, como los cálculos y resultados obtenidos.

Circuito implementado

Las características que debe satisfacer el circuito son las siguientes:

• Alimentación: varía entre 10 y 30 Vdc.
• Tensión de salida: entre 4,95 y 5,05 Vdc.
• Corriente máxima de salida: 500 mA.
• Protección contra corto circuitos.
• Conexionado: conector cenicero auto, lado entrada, y conector hembra USB, lado salida.

La base del circuito implementado está determinada por el integrado MC34063, la misma cuenta con la etapa de transistores necesaria, un oscilador interno el cual será utilizado para regular la salida mediante una resistencia de realimentación que influirá en el periodo de conducción del oscilador, y una protección interna del integrado. La justificación de su implementación es su baja complejidad de utilización, bajo costo y el requerimiento de pocos componentes adicionales. Posteriormente se agregará a la salida un USB hembra con un fusible de protección.

[pic 2][pic 3]

Etapa de regulación switching

[pic 4]

Extraído de la hoja de datos del MC34063A, dicha hoja de datos presenta tanto la implementación de circuitos BUCK y BOOST, como las gráficas de respuesta de su oscilador interno y una tabla con las fórmulas para los cálculos de los componentes para el integrado(ver parte ANEXOS).

ESQUEMATICO

 Cálculos:

                                Vout: 5V          Iout: 500mA           fmin: 50 kHz          Vin min: 10V          

• T  = (  Ton+Toff  ) =  1 / fmin  = 2,06X10-6 [sg].            
• (Ton/Toff) =  ( Vout + VD ) / (Vin min -Vout - VD) = (5+0,8) /(10-0,8-5) = 1,38.
• Toff     = T/( (Ton/Toff)+1) = 8,51X10-6 [sg].
• Ton     = T- Toff = 1,175X10-5 [sg].
• Lmin  =  ( Vin min - VD - Vout ) x (Ton) /Ipk  = 49x10-6 [H].         68x10-6 [H](usado)[pic 5]
• Rsc    =   0,33/Ipk    = 0,33 [ohm] al 1%.
• Vout = 1,25(  (R2/R1)+1 ) = 5V                 R2= 3,6 [Kohm]       R1= 1,2[Kohm]    [pic 6]
• Co   = ( Ipk  x T) / (8x Vripple) = 214[uF]          220[uF](comercial)[pic 7]
• Ct = (4x10-5) x Ton = 468 [pF]          470[pF](comercial)[pic 8]
• Ipk    = Iout x 2 = 1[A].

[pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20]

Se utilizo un preset de 5k como R2 y otro de 2k5 como R1, para corregir alguna desviación y  la caída de tensión (0,7V) en el diodo D2 (1N4007). Se coloco  un fusible (de 1[A]) con porta-fusibles como protección y un conector hembra para poder conectarle posteriormente a un cable USB para cargar celulares.

Mediciones

Mediciones de voltaje y corriente en el rango de 10[V] a 30[V]. Para ello se le aplico como carga una resistencia de 10[ohm] .