24/04/17

Circuito regulador de tensão CRT3350A

O CRT3350A é um circuito regulador de tensão destinado à alimentação de circuitos em placas de ensaio. Foi concebido com base no CRT3350, apresentado no post de 17 de Março de 2015, porém com a principal diferença de utilizar conversores DC-DC integrados em vez de reguladores modulares. Tal necessidade deu-se porque os reguladores empregues no projecto anterior não garantiam a corrente nominal esperada. Tal como o seu predecessor, o CRT3350A é capaz de entregar 3,3V e 5V em simultâneo, com uma capacidade nominal de 980mA para cada uma dessas tensões. É, contudo, bastante mais fiável e um pouco mais eficiente.

Parâmetros de funcionamento:
– V d. mín. = 5,93V
– V d. máx. = 17V
– I L máx. (3,3V) = 980mA
– I L máx. (5,0V) = 980mA


Características eléctricas:
– I d. (V d. = 7V, I L = 0A) = 25,33mA
– I d. (V d. = 16V, I L = 0A) = 11,03mA
– P (V d. = 7V, I L = 0A) = 177,3mW
– P (V d. = 16V, I L = 0A) = 176,5mW


Circuito regulador de tensão CRT3350A.

O CRT3350A em teste com a carga máxima.

O circuito não é muito distinto do que já fora apresentado, apesar dos componentes serem outros. A regulação é feita por dois conversores DC-DC, ambos da Texas Instruments: um TPS62152 para fornecer a tensão de 3,3V, e um TPS62153 para fornecer a tensão de 5V. Tratando-se de conversores da mesma série, os respectivos circuitos envolventes têm a mesma topologia e são compostos por componentes idênticos. De modo a filtrar o ruído à entrada do circuito, causado pela comutação dos conversores DC-DC, empregou-se um condensador de electrólito sólido em C1. Este tipo de condensadores tem uma ESR muito baixa, sendo tipicamente empregues em aplicações como esta, onde os picos de corrente podem ser substanciais.

Muitas das medidas de protecção aplicadas não são novas. O díodo D1 protege todo o circuito contra inversões de polaridade, ao passo que D4 e D5 absorvem possíveis picos de tensão causados por cargas indutivas. O circuito também incorpora protecção contra corrente excessiva, feita pelo PPTC em F1, que é do tipo 2920L185. Embora os conversores DC-DC incluam protecção contra curto-circuitos e corrente excessiva, esta medida suplementar protege a fonte de alimentação a montante em caso de falha.

Lista de componentes:
C1 – Condensador de electrólito sólido RNS1E101MDN1;
C2/5 – Condensador cerâmico multi-camada 10µF 25V (1210);
C3/6 – Condensador cerâmico multi-camada 3,3nF 25V (0805);
C4/7 – Condensador cerâmico multi-camada 22µF 10V (1210);
D1 – Díodo rectificador Schottky FSV540;
D2/3 – LED Kingbright APT2012EC (ou KPT-2012EC);
D4/5 – Díodo de comutação rápida MMSD4148;
F1 – Fusível PPTC 2920L185;
IC1 – Conversor DC-DC TPS62152 (TPS62152RTG);
IC1 – Conversor DC-DC TPS62153 (TPS62153RTG);
J1 – Receptáculo de alimentação 5,5mm x 2,1mm;
J2-5 – Conector header macho de 2 pinos;
JP1/2 – Conector header macho de 3 pinos (com shunt);
L1/2 – Indutor de potência XFL3012-222ME (XFL3012-222MEB ou XFL3012-222MEC);
R1 – Resistor de filme espesso 82Ω±5% 1/8W (0805);
R2 – Resistor de filme espesso 180Ω±5% 1/8W (0805).


O layout da placa está disponível nos formatos .brd (Eagle 7.7.0) e Gerber. Relativamente à montagem, os componentes SMD devem ser soldados por refusão com ar quente. Os restantes componentes, sendo through-hole, podem ser soldados com um simples ferro de soldar. Por último, deverá fixar os espaçadores na parte de baixo da placa, utilizando chaves de bocas ou de lunetas para tal fim (leia as notas do projecto para obter as especificações dos espaçadores e restante quinquilharia).

Links importantes:
Diagrama do circuito (pdf): http://www.box.com/s/zgr3...8frc
Diagrama do circuito (Eagle 7.7.0 sch): http://www.box.com/s/bqw5...br3d
Layout da placa (pdf): http://www.box.com/s/xdbc...x9ns
Layout da placa (Eagle 7.7.0 brd): http://www.box.com/s/bjjo...e5fc
Ficheiros Gerber: http://www.box.com/s/xwhw...vgeg
Notas do projecto: http://www.box.com/s/mn04...mnij
Pasta contendo todos os ficheiros: http://www.box.com/s/jh87...btoy
Projecto no OSH Park: http://www.oshpark.com/shared_projects/4yARbgYv

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