Filtrar saída 12V fonte chaveada

[Marcelo Jo]

  Pessoal, alguém aí teria alguma dica de como filtrar os ruídos na saída de uma fonte chaveada?

  Eu tentei fazer um snubber no primário e no secundário (em paralelo com o diodo). Um indutor em série?

  Dicas?

  Valeu

  Marcelo

[Francesco]

Marcelo, tudo bem?

Depende do ruído. Pelo que eu entendi, é ruído do chaveamento do primário, certo?
Você pode dizer qual o chaveador que está usando? Qual a faixa de operação dele? É um Power Integrations?
Um abraço.

Francesco

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[Marcelo Jo]

  é.. lnk606... eu acho que é 60kHz... na verdade eu tenho a impressão q essa frequência de chaveamento não é fixa.. pode isso Arnaldo?

[Francesco]

Então,

Tive uma experiência com um chaveador da Fairchild de 600KHz. Ele ficava entre 580KHz e 620KHz.
Pelo que eu percebi era imprecisão do oscilador, provavelmente por conta do uso de um RC externo para isso.

É essa a faixa de frequência que você vê como ruído na saída?
Qual o DDP que você quer filtrar? Algo como 100mVpp?

Um abraço.

Francesco

[Marcelo A. Garbuli]

Tem uns da Infineon que colocam um jitter na frequência de oscilação para diminuir interferência de EMI.

[Alain Mouette]

Isso é um truque dentro das regras:
a medição de ruído irradiado é especificada dentro de uma manda e medida na média de um certo tempo...
Fazendo a frequência variar (jitter como o Marcelo falou) a medição em qualquer uma frequência ficar menor.

Não está irradiando menos mas passa no teste!!!
A VolksWagen que se cuide

Alain Mouette
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[Alain Mouette]

Marcelo, você ainda não disse qual o ruído você quer diminuir e como você está medindo...
com mais informação, talvez possamos ajudar!!!

Existem muitos ruídos diferentes, cada um é controlado de uma maneira.
Geralmente a maior dificuldade é identificar a orígem, por isso é bom indicar como está medindo

Alain Mouette
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[Marcelo A. Garbuli]

Jogada interessante!

[Gustavo Ortenzi]

Exatamente Alain!

Primeiro precisa saber se o ruído é prejudicial, depois qual a origem para achar a solução...

Gustavo Ortenzi
From my mobile
(19) 99104-1569
www.gustavoortenzi.wordpress.com

[Marcelo Jo]

  Alain, Marcelo, Gustavo, Francesco.. Antes de td, valeu!!

  Dêem uma olhada aqui nas fotos (não fui eum quem tirou, tá uma M.). Foi medido sobre a saída de 12V. Tem também o espectro quando  a placa está conectada a um filtro LISN.

  O ruído varia de acordo com a carga.

  Olhando a imagem 154944 parece que a freq fundamental do ruído é em 5kHz, 300mVpp.

  Vendo o espectro na linha, o ruído varia em tempo e frequência.

  Como a comunicação é power line, eu precisaria filtrar o retorno pra linha que a fonte tá mandando e também nos 12V.

  Me foi sugerido colocar um capacitor na entrada de 470pF depois dos indutores e antes da fonte pra evitar que o ruído voltasse pra linha. Me desculpem mas não poderia mandar o esquema  completo aqui na lista aberta por problemas de confidencialidade da empresa. A topologia é um flyback.

[Alain Mouette]

Não deu para entender todas as imagens, mas o que você tem é oscilação em sub-harmonicos...
Isso não se tira com filtros

Primeiro você tem que conseguir que os pulsos da fonte sejam regulares e não agrupados. É um problema de oscilação "linear" (meu professor de controles lineares que me perdoe) e geralmente se resolve mexendo na realimentação. Ou seja algum RC em algum lugar do feedback de tensão.

Depois o ruído deve ficar menorjo

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Alain Mouette

[Alain Mouette]

Não entendi 100% as imagens, mas...
O que você tem aí é uma oscilação em sub-harmonicos, ou seja uma oscilação "linear" (meu professor de sistemas lineares que me perdoe) sobreposta que aparece na malha de feedback.
A solução tem que ser na malha de controle, algum RC bem colocado! Já resolvi até só com um Capacitor entre a saída e o comparador de tensão, às vezes com um resistor em série.

O primeiro objetivo é conseguir os pulsos uniformemente espaçados e na frequência de oscilação da fonte.
Daí filtrar fica muito mais fácil porque a amplitude diminui e a frequência aumenta ;-)

Alain Mouette
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[Walter Gallegos]

Oi Marcelo,

Comentários, pensando num projeto industrial...

Quem projetou a fonte ? Foi simulada antes construída ?

Os ruídos nas fontes chaveadas sao colateral de erros de projeto, por ordem de aparição eu diria : PCB, capacitor do filtro com ESR não apropriada, erros no calculo ou construção do transformador e a seguir.

Se comprastes a fonte passa o problema para o fornecedor, tentar apagar o ruido pode ser mais caro que mudar mudar de fornecedor.

a+

 

[Alain Mouette]

Enquanto a fonte estiver com sub-harmonicas, que são caracterizadas por pulsos agrupados, o problema de filtrar fica excessivamente complexo.

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Alain Mouette

[Marcelo Jo]

  Foi nós mesmos! hehehe =D
  Baseado no chip lnk606 da PI. Quem quiser dar uma bizoiada, olha isso

https://ac-dc.power.com/design-support/circuit-ideas/high-voltage-input-switching-power-supply-using-stackfet/

  Não é exatamente assim, mas é próximo. =D

 

[Marcelo Jo]

  Alain,

  Vc sabe me dizer o q pode causar isso?

[Alain Mouette]

Sim, é uma oscilação "linear" na malha de realimentação.
Duvido que essa teoria aqui ajude em alguma coisa...

Mas pode ajudar a restringir a área de busca. Uma causa comum seria o "atraso" da malha de realimentação, um capacitor que aumente a velocidade da realimentação pode ajudar. Se atrapalhar e a fonte ficar instável, experimente colocar um resistor em série com esse cap...

Mas isso é difícil mesmo, já sofri muito com problemas semelhantes. Fica pior com chips pacote-fechado porque vocâ não tem muito acesso :(

Alain Mouette
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[Walter Gallegos]

Marcelo,

Apenas complementando outros comentários. Por experiencia, é mais simples reduzir a geração do ruido que tentar apagar ruido gerado. Nesse raciocino, a nossa preferencia é procurar a fonte do ruido antes que adicionar mais filtros o "ajustar" o projeto na placa.

Pontos pra considera :

1: Layout do PCB.
O fornecedor do chip recomenda um layout ?
Tem um PCB de exemplo ou avaliação ?
Especial cuidado nos fluxos de retorno dos transistores e capacitores.
Se tiver uma ponteira de corrente para PCB olhar as correntes nas trilhas.

2: O fornecedor do chip recomenda algum tipo especifico de capacitor no filtro do secundário ?
Alguns chips só funcionam corretamente com capacitores de ESR reduzido. No podes montar capacitores eletrolíticos ou tântalo.

3: O chip tem modelo de simulação ?
O LTSpice da Linear e uma excelente ferramenta pra ter uma ideia "razoavelmente próxima" do comportamento esperado.

a+




   

[Marcelo Jo]

  Olá Walter,

  Sim entendo perfeitamente que é melhor prevenir que remediar! =D

  Tomamos cuidados com o roteamento, seguimos sugestões de app notes do fabricante. Como temos problema de espaćo não temos o layout ideal. Mas tentamos seguir o mais próximo possível.

  Estamos usando um capacitor low ESR de 330uF na saída.

  Não achei o modelo no LTSpice. Aliás. eu vejo qe muita gente usa ele, eu mesmo uso, mas confesso que devo usar apenas 10% do seu potencial! =(

  Valeu