¿Qué podría causar que un regulador LDO falle en regular adecuadamente?

Question

Primero, algo de antecedentes. Tengo dos placas, Placa A y Placa B. Dos diseños separados, pero extremadamente similares. Comencemos con las similitudes:

• Basado en AVRXMega
• Mismo setup de regulador exacto. 5V de entrada, regulador 7833 SOT-223 de 3.3V, y capacitores de bypass idénticos
• Ambas placas consumen aproximadamente 5mA sin programar, y 30-50mA cuando están programadas.
• Ambas son PCB estándar de 2 capas de 1.6mm con 1oz de cobre con una aplicación exhaustiva de vias de puesta a tierra

Pero

• La Placa A no tiene problemas con la regulación. Independientemente de la corriente de carga (hasta 500mA), la salida es sólida a 3.3V.
• La Placa B no regulará a 3.3V a menos que el voltaje de entrada se reduzca por debajo de 4.5V, e incluso entonces solo producirá 3.4V. Por encima de 4.5V de entrada, el voltaje de salida sigue al de entrada con un desfase de 1V. Entonces, 5V de entrada es 4V de salida.
• Agregar un resistor de carga de 100 a la Placa B mejora la salida, solo seguirá hasta 3.6V, y solo producirá 3.4V una vez que la placa ha sido programada, consumiendo aproximadamente 60-80mA.

He probado media docena de reguladores diferentes, incluso intercambiando los de la Placa A y la Placa B. He utilizado varias placas A y B, incluso solo con los circuitos de regulación populados.

Incluso he probado reguladores de 100mA (TC1015-3.3), y de 10mA (MIC5232-3.3), todos hacen exactamente lo mismo.

Answer 1

Si el regulador x falla en la placa b, pero funciona cuando se mueve a la placa a, y el regulador y funciona en la placa a pero falla en la placa b, el problema está en la placa b. Si no publicas los archivos esquemáticos y físicos de la placa, entonces no podemos responder por qué. Sin embargo, el punto de fallo es evidente. La placa b tiene un problema.

Answer 2

Solo una posibilidad:

Algunos proveedores de reguladores de voltaje 7833 especifican que la salida necesita una carga mínima de 5 mA para regularse. Si la corriente consumida es menor a 5 mA, se infiere que el voltaje de salida aumentará. Por lo tanto, si la sección del circuito conectada a la salida del 7833 es inferior a 5 mA, podrías tener problemas.

La parte de TI es buena hasta 100 uA, pero la parte de componentes de Taitron solo es buena hasta 5 mA.

Answer 3

Parece que el regulador está entrando en modo de bypass. Eso normalmente ocurre cuando el voltaje de entrada es demasiado bajo.

Sin embargo, también sucede cuando el pin de tierra está flotando.

Verifica la tierra. Incluso si parece estar bien, conecta un cable puente directo desde el pin común del regulador hasta la entrada de tierra de la placa y observa si funciona.

Si funciona, y estás utilizando un plano de tierra, es posible que haya un mal baño metálico en el agujero pasante.

Answer 4

Primero, las cosas más pequeñas.

El 7833 no es un LDO. Requiere al menos 5.8 voltios para funcionar correctamente.

Por lo tanto, cuando reduces la entrada incluso por debajo de eso, el 7833 no está funcionando en absoluto, simplemente está proporcionando corriente de fuga/no regulada. Por eso obtienes un rendimiento pobre. ¿Estás seguro de que tu voltaje de entrada es de 5.8 o superior en B?

Ahora, pasemos a los problemas más grandes. Tu problema es simple: has hecho algo estúpido en la placa B. No estoy tratando de ser insultante, es el término que me he aplicado a mí mismo en el pasado cuando he cometido el mismo tipo de error que has hecho tú. Los circuitos son, como @jstola ha señalado, "Dos diseños separados, pero extremadamente similares." y ahí está tu problema. Has hecho algo diferente entre los dos. Descubre qué es. Y no te limites al esquemático. Para empezar, mide el voltaje en los tres pines. Estoy inclinado a estar de acuerdo con Trevor_G en que el pin de tierra está flotando. Ten en cuenta que este es el tipo de cosa que las sondas pueden afectar, así que asegúrate de medir la tierra y las salidas simultáneamente.

Dado que has estado golpeándote la cabeza con esto durante un tiempo, deberías conseguir la ayuda de un compañero de trabajo durante 10 minutos. Explícale el problema y tus problemas de solución MIENTRAS LO HACES. Te sorprenderá la frecuencia con la que un segundo juego de ojos puede complementar un punto ciego.