Comparison of BCP to DRAFT and OPOP

El regulador Tiene a su alrededor bobinas, estas suelen dañarse, hay que tener cuidado con la bobina ya que tiene que ser el mismo número de parte. Se encuentran de 160 y 220 mH, para esta fuente se utilizan bobinas en paralelo. Ya que son bobinas para aplicaciones DC – DC, la capacidad no supera 0,5 Amperios, no se usan para transmisión de potencia. Son Bobinas especiales ya que cuentan con núcleo ferrítico. Un defecto es que genera mucho efecto choque en la línea de entrada, por tanto se utiliza una inductancia en serie, es decir el positivo de batería va a la inductancia y la salida al circuito, además debe tener como mínimo un diodo zener de 27 V y un capacitor de 47 uF a 35V antes de la bobina, Esto va al Pin IN (el cual viene por dos pines los cuales están puenteados).

Luego tiene una etapa denominado regulador de stand By el cual elimina la batería interna de las unidades de control, como se puede ver este debe tener un cierre de circuito con tierra. Este lo primero que va tomar es el voltaje de entrada y transformarlo en un voltaje de 2.5 V esto por el pin Q-STB (pin numero 7) este sirve para alimentar el reloj de la unidad de control y para alimentar la memoria KAM (KEEP ALIVE MEMORY memoria que mide los elementos de ajuste), en este pin no hay más de 80 mA.

La entrada de corriente tiene dos disposiciones. Una que va a un capacitor en serie y luego una resistencia de 22 ohmios, esto es para los vehículos diesel (24 V).La entrada tiene que ser a través de un diodo Boost. La salida de la resistencia pasa a través de una inductancia arreglada en paralelo y entra al pin SW (pin), la cual esta acoplado al bootstrap. El swich ciclea sobre el acople inductivo ya que está conectado al transistor y este emite pulsos. El resultado de esta va al pin Bootstrap. El cuál es el resultado de swicheo, y va a un circuito DRIVER.

Figura 40. Hardware de conexión

Fuente: www.autoavance.com

Figura 41. Hardware de conexion

Fuente: www.autoavance.com

Figura 43. Hardware de conexión Diseño de componentes

Circuito del convertidor Buck

En la figura 43 se muestra una selección típica de componentes externos para el convertidor buck. El funcionamiento básico del convertidor buck el capacitor de entrada CI2, el condensador bootstrap CBTP, el diodo de captura DB, la inductancia LB, el condensador de salida CB y la carga. Los condensadores de la bomba CFLY y CCCP son necesarios. Un diodo Zener en la entrada FB / L_IN es recomendado como protección contra picos de sobretensión.

Los componentes adicionales mostrados en la parte superior del circuito (LI, CI1, CI3, RSlew) y las pérdidas de conmutación (RBoost, CBoost, DBoost). Para 12V no es necesario utilizar la función de minimización de pérdida de conmutación. El pin de impulso (33) está conectado directamente a los pasadores IN (32, 30) en ese caso y los componentes RBoost, CBoost y DBoost quedan fuera.

Diseño de la inductancia LB del circuito del convertidor Buck

El valor de la inductancia determina junto con la tensión de entrada, la tensión de salida y la frecuencia de conmutación, la ondulación de corriente que se produce durante el funcionamiento Baja del convertidor. Esta ondulación de corriente es importante para

toda la ondulación en la salida del convertidor en conmutación. Como regla general, esta ondulación de corriente ΔI se elige entre el 10% y el 50% de la carga.

Fuente: Manual datasheet

Para un funcionamiento óptimo del bucle de control del convertidor Buck, el valor de inductancia debe estar en el rango de operación recomendado por el fabricante. Al seleccionar finalmente la inductancia de un determinado proveedor se debe considerar la corriente de saturación. Con un límite máximo de corriente del Convertidor Buck de 3.2 A una inductancia y con una corriente de saturación mínima de 3.2 A tienen que ser elegido.

Selección del capacitor CB de salida del Buck

La elección del condensador de salida tiene efecto directamente en la ondulación mínima alcanzable que se ve en la salida del convertidor Buck. En modo de conducción la Ondulación de la tensión de salida es igual a:

Fuente: Manual datasheet

De la fórmula se reconoce que la resistencia ESR tiene una gran influencia en la ondulación total en la salida, por lo que se recomienda condensandores de tipo cerámico o condensadores de tántalio de baja capacitancia. Otra cosa importante a tener en cuenta son los requisitos para la frecuencia de resonancia de la salida L-C.

Selección del Capacitador CI2

A corrientes de alta carga donde la corriente fluye continuamente a través de la inductancia el condensador de entrada está expuesto a una corriente de onda cuadrada con su ciclo de trabajo VOUT / VI. Para evitar una alta ondulación a la línea de la

batería debe ser utilizado un condensador con ESR bajo. La máxima corriente RMS que el condensador puede soportar se debe diseñar para una corriente:

FUENTE: Manual datasheet Diseño del diodo de captura (DB)

Para una pérdida de potencia más baja en la trayectoria de desplazamiento libre se recomiendan los diodos Schottky. Como el tipo de carga de recuperación inversa es insignificante y posee un traspaso rápido el modo de conducción directa es posible. Dependiendo de la aplicación (12V Batería del automóvil) los tipos de diodos se podrían ocupar para 40 V aunque también se podrían utilizar diodos 60 V.

Un diodo de recuperación rápida con tiempos de recuperación en el intervalo de 30 ns también puede usarse si son valores de capacitancia de unión (picos más pequeños), la resistencia de giro debe ajustarse en este caso para soportar potencia entre 10 y 20 kW. Capacitor del Boostrap (CBTP)

El voltaje en el condensador Bootstrap no excede de 15V, un tipo cerámico con un Mínimo del 2% de la capacitancia de salida del buck y la clase de voltaje 16V suficiente.

Capacitores de la bomba de carga (CFLY y CCCP)

El voltaje de realimentación a la bomba de carga genera una tensión entre 8 y 10V, el condensador conectado entre C + y C- está cargado con la tensión de realimentación y el nivel de descarga para alcanzar casi el doble voltaje en CCP. El condensador CFLY debe tener un valor de 100 nF y el condensador CCCP de 220nF, ambos deben ser del tipo cerámicos.

La conexión del CCP a una fuente de voltaje de 7V por ejemplo se debe cuidar al máximo a través de un diodo para mejora el comportamiento de arranque a voltaje de

batería muy baja. El diodo con el cátodo en CCP tiene que ser utilizado para evitar cualquier influencia de la tensión de la fuente al funcionamiento del dispositivo y viceversa.

Componentes del filtro de entrada para EME reducido (CI1, CI2, CI3, LI, RSlew) A la entrada de los convertidores Buck se observa una corriente de onda cuadrada causando interferencia electromagnética en la línea de la batería. La emisión a la línea de la batería consiste en una parte de componentes de la frecuencia de conmutación (onda fundamental) y armónicos, por otro lado de los componentes de alta frecuencia derivados de la pendiente actual. Para una atenuación apropiada de estos interferentes, se recomienda una estructura de filtro de entrada de tipo π por lo que se construye con componentes inductivos (LI) y capacitivos (CI1, CI2,CI3). La inductancia se puede elegir hasta el valor de la del convertidor de Buck, los valores más altos podrían no ser necesarios, CI1 y CI3 deberían ser tipos cerámicos y para CI2 se debe elegir la capacitancia de entrada con una ESR muy baja y colocarse lo más cerca posible de la entrada del convertidor Buck.

Los filtros de entrada económicos muestran defectos debido a sus parásitos una característica de filtro de muesca, que significa básicamente que el filtro de paso bajo actúa desde una cierta frecuencia como un filtro de paso alto, significa además que los componentes de alta frecuencia no se atenúan adecuadamente. Por eso el TLE 6368 G1 / SONIC ofrece la posibilidad de ajuste de pendiente actual. La corriente de transición puede ser ajustada por la resistencia externa (localizada en el pin SLEW) entre 20 ns y 80 ns variando el valor de la resistencia entre 0Ω (transición rapida) y 20kΩ (transición lenta).

Circuito de realimentación para pérdida mínima de conmutación

Se trata de elegir los componentes adecuados para RBoost, CBoost, DBoost para disminuir las pérdidas de conmutación a un mínimo. La resistencia de realimentación RBoost es de unos pocos miliamperios donde el diodo DBoost y el condensador CBoost ejecutan una parte de la corriente de carga. Si esta característica no es necesaria los tres

componentes no son necesarios y el Boost pin 33 pueden conectarse directamente a los pines 32 y 30 que son IN.

Protección de polaridad inversa

El convertidor de Buck posee corriente parasita por lo que se debe colocar un diodo de drenaje con una protección de polaridad inversa. Por lo tanto el diodo de polaridad inversa se muestra en el Circuito de aplicación, en general la protección de polaridad inversa puede realizarse de maneras diferentes.

Capacitadores de los reguladores lineales

Son los capacitores CLDO 1, 2, y 3, como se ha indicado antes los reguladores lineales muestran un funcionamiento estable con capacitores con un mínimo valor de 470 Nf, siempre y cuando sean cerámicos.

Para evitar una ondulación alta en la salida debido a los pasos de carga, esta etapa de salida podría tener que ser aumentado a valores de capacitancia del orden de unos pocos microfaradios.

Capacitores de los reguladores “trackers”

Para los componentes del CT1 al CT6 se requieren capacitores del tipo cerámicos con valores de 1μF en sus salidas, la función es evitar oscilaciones en la salida. Si es necesario, las salidas de seguimiento pueden conectarse en paralelo, en este caso el condensador de salida aumenta linealmente de acuerdo con el número de salidas paralelas.

Resistencias para las salidas del Reseteo

Las salidas de los pines de restablecimiento por sobrevoltaje son estructuras de drenaje abiertas y requieren resistencias pull up en el rango de 10 kΩ a.

De lo expuesto anteriormente se ha realizado un análisis en el plano electrónico de la figura que muestra la colocación de los distintos componentes externos, en todo caso en la tabla se muestran valores adecuados para el montaje en la tarjeta electrónica.

Figura 44. Resistencias para las salidas del reseteo

Fuente: www.autoavance.com

Figura 45. Resistencias para las salidas del reseteo

Fuente: www.autoavance.com

V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES