21 votos

¿Cómo combatir el ruido de mi circuito que contamina mi raíl de 12 V?

Hice un controlador para ventilador de 12V DC. Es básicamente un convertidor DC-DC controlado por voltaje. Regula el voltaje para el ventilador de 3V (velocidad más baja, el ventilador consume 60mA @ 3V) a 12V (velocidad máxima, el ventilador consume 240mA @ 12V). Este controlador funciona bien, controla la velocidad del ventilador como se esperaba. Traté de hacer un poco de filtrado, pero todavía hay algo de ruido significativo contaminando mi carril de 12V. ¿Cómo minimizarlo?

Este es mi circuito:
enter image description here

SW_SIGNAL es sólo una señal PWM, donde el ciclo de trabajo es fijado por otro circuito.

El problema está en el punto A. El inductor L1 está pensado para filtrar ese ruido, funciona pero no tan bien como esperaba:
enter image description here

Señal en el punto B:
enter image description here

Así, el ruido se reduce de 6V p-p a 0,6V p-p. Pero 0,6 V es un ruido enorme.
Está relacionado con el funcionamiento del convertidor Buck, no con el ventilador en sí. Intenté poner una resistencia de 47 17W en lugar del ventilador y el ruido sigue ahí. Yo estaba usando sondas de alcance con el contacto de resorte más pequeño para minimizar el bucle.
El ruido desaparece sólo en caso de que haya un ciclo de trabajo PWM del 100%, lo que es obvio, porque el 100% de PWM deja de conmutar.

Inductores que estoy usando:
enter image description here

ACTUALIZACIÓN:
Esta es la disposición (la parte superior es el convertidor Buck, el conector del ventilador en el lado izquierdo, la entrada de alimentación de 12V en el lado derecho):
enter image description here enter image description here enter image description here Utilicé condensadores electrolíticos genéricos. No tengo hoja de datos para ellos.

He añadido condensadores cerámicos de 10uF a C1 y C3.
He aumentado el valor de R2 de 0 a 220.
Cambiado D4 de US1G a SS12. Error mío, usé US1G originalmente.
Y el ruido bajó de 10mV (se utilizó resistencia en lugar de ventilador).

enter image description here

Después de enchufar el ventilador en lugar de la resistencia de potencia:
enter image description here

ACTUALIZACIÓN2:
Yo estaba usando 130kHz frecuencia de conmutación en mi circuito. Y los tiempos de subida/bajada eran de 10ns.

Trazo amarillo = puerta del transistor de conmutación Q2.
Trazo azul = drenaje de Q2 (tiempo de subida de 10ns). enter image description here

Cambié la frecuencia a 28kHz (necesitaré usar un inductor más grande debido a este cambio), y aumenté los tiempos de subida/caída a 100ns (lo conseguí aumentando el valor de la resistencia R2 a 1k).

enter image description here

El ruido disminuyó hasta 2 mV p-p.

enter image description here

0voto

Corey Puntos 700

Retire el diodo D2. Eso mata el filtrado que ocurre cuando el mosfet se apaga.

Esto requiere que el condensador C3 sea lo suficientemente grande como para absorber el pico.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X