step down regolator L4971

[marco.caricato]

Salve,

ho una centralina per antintrusione che utilizza l'integrato in oggetto per fornire la tensione di alimentazione. Il problema è che a vuoto sembra funzionare tutto regolarmente ma ,non appena inizio a collegare il carico ai morsetti, la centralina "si siede" e si spegne, cosa che invece non avviene con la batteria, che oltretutto viene anche ricaricata regolarmente. Ovviamente il problema non è il carico in corto o eccessivo perchè ho fatto una prova e sono sufficienti 500mA per mandarla in blocco mentre quel regolatore dovrebbe garantire 1.5A. Ed ho misurato anche la tensione di ingresso al regolatore e. anche quando l'uscita va a zero, rimane costante intorno ai 35V DC.

Ho seguito il data sheet ed il circuito corrisponde. Ed ho anche controllato i componenti e sono tutti nei giusti valori... Quale potrebbe essere la causa considerando che l'integrato in questione è stato già sostituito?

[Dumah Brazorf]

Non ho capito quanta corrente ciuccia il carico. E a quanti volt?

Misura la corrente consumata a vuoto dai 35V.

Modificato: 5 luglio 2021 da Dumah Brazorf

[patatino59]

2 ore fa, marco.caricato ha scritto:

quel regolatore dovrebbe garantire 1.5A

Probabilmente è alterato qualche componente, oppure ha un trimmer da regolare ?

Prova a confrontare come è montato sulla scheda col Datasheet originale del costruttore.

Potrebbe essere solo l'elettrolitico in uscita sul pin 8.

 

Modificato: 5 luglio 2021 da patatino59

[marco.caricato]

36 minuti fa, patatino59 ha scritto:

Probabilmente è alterato qualche componente, oppure ha un trimmer da regolare ?

Prova a confrontare come è montato sulla scheda col Datasheet originale del costruttore.

Potrebbe essere solo l'elettrolitico in uscita sul pin 8.

 

Certo, ho controllato l'elettrolitico e l'ho anche sostituito a scanso di equivoci ma non è cambiato nulla.

Il trimmer di regolazione c'è (agisce proprio sul pin 8 ) 😎e varia la tensione di uscita a vuoto ma poi sotto carico si comporta sempre alla stessa maniera. Ovviamente il circuito funzionava quindi è successo qualcosa che ha cambiato i piani.

2 ore fa, Dumah Brazorf ha scritto:

Non ho capito quanta corrente ciuccia il carico. E a quanti volt?

Misura la corrente consumata a vuoto dai 35V.

La centralina a vuoto eroga regolarmente i suoi 12.70V ed il carico massimo richiesto dall'impianto dovrebbe essere di circa un ampere.

Modificato: 5 luglio 2021 da marco.caricato

[Dumah Brazorf]

Ok, dovrebbe. Se usi un alimentatore da banco? Quanto ciuccia realmente?

[Livio Orsini]

13 ore fa, marco.caricato ha scritto:

Ovviamente il problema non è il carico in corto o eccessivo perchè ho fatto una prova e sono sufficienti 500mA per mandarla in blocco

 

Se prima funzionava regolarmente, è evidente che c'è un componente guasto.

Oltre a controllare gli elettrolitici, specialmente quello subito dopo il ponte in ingresso, controlla anche il circuito di misura e limitazione della corrente.

Inoltre se l'alimentatore deve alimentare circuiti con batteria in tampone, come avviene regolarmente con le centrali anti intrusione, la tensione di usita deve essere nell'intorno dei 13,8V, perchè questo è il valore necessario per caricare le batterie in tampone da 12V nominali.

[marco.caricato]

9 ore fa, Dumah Brazorf ha scritto:

Ok, dovrebbe. Se usi un alimentatore da banco? Quanto ciuccia realmente?

Con alimentatore da banco ho dato tensione alla centralina sui morsetti batteria (la batteria però alimenta la centrale con un circuito diverso rispetto al regolatore in oggetto) e a vuoto l'alimentatore da banco segnava un carico praticamente nullo (0,20mA  - 0,30mA) e la centralina era accesa. Collegato il carico in questione l'assorbimento è salito a poco più di 500mA ma con la batteria tutto funzionava.

Ho fatto la stessa prova utilizzando il circuito di alimentazione della centralina e ovviamente si spegneva tutto. 

Ora, non ho ancora fatto la prova di misurare il carico in ingresso ma c'è un fusibile che protegge il primario del trasformatore 230V - 24V che è di 500mA e questo non salta mai.

45 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Se prima funzionava regolarmente, è evidente che c'è un componente guasto.

Oltre a controllare gli elettrolitici, specialmente quello subito dopo il ponte in ingresso, controlla anche il circuito di misura e limitazione della corrente.

Inoltre se l'alimentatore deve alimentare circuiti con batteria in tampone, come avviene regolarmente con le centrali anti intrusione, la tensione di usita deve essere nell'intorno dei 13,8V, perchè questo è il valore necessario per caricare le batterie in tampone da 12V nominali.

i 13,8 di ricarica ci sono... Quelli che vanno a zero sono i 12V che alimentano gli accessori (sensori volumetrici, inseritori, sirene esterne)

Modificato: 6 luglio 2021 da marco.caricato

[Dumah Brazorf]

Le saldature a posto?

2 foto?

Alla peggio si prende una scheda step-down e si bypassa quella parte.

Modificato: 6 luglio 2021 da Dumah Brazorf

[marco.caricato]

Allora...ho alimentato la scheda bypassando il suo trasformatore e fornendo 32V DC dopo il ponte raddrizzatore. L'assorbimento misurato dal mio alimentatore da banco era di 50mA che rimanevano costanti anche mentre l'uscita andava a 0V. Ho poi fatto delle prove stress collegando e scollegando rapidamente il carico e, con mio grande stupore, dopo alcuni tentativi che l'uscita andava a 0V poi la centralina è rimasta accesa regolarmente, accendendo il carico. Ho ripetuto la prova qualche volta ma non sempre dava il risultato sperato...

[Livio Orsini]

11 ore fa, marco.caricato ha scritto:

Ho poi fatto delle prove stress collegando e scollegando rapidamente il carico e, con mio grande stupore, dopo alcuni tentativi che l'uscita andava a 0V poi la centralina è rimasta accesa regolarmente, accendendo il carico. Ho ripetuto la prova qualche volta ma non sempre dava il risultato sperato..

 

Questo fatto indica che, quasi certamente, il problema risiede nel circuito di limitazione della corrente del regolatore L4971

Controlla la componentistica che fa capo al pin SS_INH (pin 2 o 3 socondo il tipo di package). Se questo pin è a livello zero l'uscita dell'alimentatore è a zero volt.

[marco.caricato]

5 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Questo fatto indica che, quasi certamente, il problema risiede nel circuito di limitazione della corrente del regolatore L4971

Controlla la componentistica che fa capo al pin SS_INH (pin 2 o 3 socondo il tipo di package). Se questo pin è a livello zero l'uscita dell'alimentatore è a zero volt.

Effettivamente l'ingresso SS_INH pin2 si abbassa molto andando a spegnere il regolatore. Ho controllato e sostituito il condensatore da 100nF che lo isola dalla massa ma il risultato è uguale. Perché si abbassa quel valore? Difetto del regolatore?

[Livio Orsini]

3 minuti fa, marco.caricato ha scritto:

Perché si abbassa quel valore? Difetto del regolatore?

Bisognerebbe avere il circuito sott'occhio.

Io, da distante, ipotizzerei o un eccessivo assorbimento di corrente dall'uscita o un difetto del chip.

Per verificare se si tratta di eccessivo assorbimento potresti provare acaricare l'uscita con resistori di valore decrescente, misurando la corrente assorbita everificando quando inizia a dare problemi.

[marco.caricato]

aggiornamento: ho ordinato un nuovo regolatore e, appena montato, la scheda ha iniziato a funzionare subito bene. Ho fatto la prova a rimontare il vecchio regolatore che ha continuato a non funzionare ma mi sono spinto oltre e ho cambiato la tensione di ingresso. Ho sostituito i 25/26V AC che stavo utilizzando con 21V nominali (che sotto carico vanno intorno ai 20V) e con questa tensione torna a funzionare anche il vecchio regolatore...la tensione in uscita è costante ma il chip arriva a temperature che superano i 60 °C con un carico di circa 900mA

Modificato: 14 luglio 2021 da marco.caricato

[Livio Orsini]

1 ora fa, marco.caricato ha scritto:

che stavo utilizzando con 21V nominali (che sotto carico vanno intorno ai 20V) e con questa tensione torna a funzionare anche il vecchio regolatore..

 

E chiaramente difettoso, visto che è caratterizzato per tensioni di ingresso comprese tra 8V e 55V.

 

1 ora fa, marco.caricato ha scritto:

..la tensione in uscita è costante ma il chip arriva a temperature che superano i 60 °C con un carico di circa 900mA

 

E un'ulteriore indizio di problemi interni al chip. con quella corrente e con i valori di tensione citati dovrebbe avere un'efficienza >80%, quindi dovrebbe dissipare <2.16W, dissipazione che non dovrebbe far arrivare a quella temperatura, a meno di montaggio non ottimale.

[marco.caricato]

5 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

E chiaramente difettoso, visto che è caratterizzato per tensioni di ingresso comprese tra 8V e 55V.

 

 

E un'ulteriore indizio di problemi interni al chip. con quella corrente e con i valori di tensione citati dovrebbe avere un'efficienza >80%, quindi dovrebbe dissipare <2.16W, dissipazione che non dovrebbe far arrivare a quella temperatura, a meno di montaggio non ottimale.

Anche il nuovo scalda tanto ed anche i diodi di potenza li vicino scaldano. Anche il condensatore di livellamento in ingresso al regolatore scalda.... è montato su zoccolo, proverò a saldarlo direttamente...

Modificato: 14 luglio 2021 da marco.caricato

[Livio Orsini]

8 ore fa, marco.caricato ha scritto:

è montato su zoccolo, proverò a saldarlo direttamente...

 

Brutto. Solitamente viene lasciata un'isola di rame sotto il chip che funga da estrattore di calore. Io proverei ad incollare, con apposita colla termoconducente, un dissipatore di calore, per migliorare lo smaltimento.

Verifica anche la frequenza di PWM e, nel caso, modifica il valore del gruppo RC che la determina, in modo da avvicinarti il più possiible a quella indicata per il rendimento massimo; sul data sheet ci sono le curve.

8 ore fa, marco.caricato ha scritto:

Anche il condensatore di livellamento in ingresso al regolatore scalda....

 

Se scalda significa la ESR è troppo elevata! BIsogna assolutamente usare condensatori specifici a bassa ESR. Se il condensatore scalda o si è deteriorato, oppure è di scarsa qualità ed indadatto per regolatori SMPS. Questo tipo di regolatori necessitano di condensatori di filtro sulla rete, di ottima qualità ed a bassisismo ESR.

 

8 ore fa, marco.caricato ha scritto:

ed anche i diodi di potenza li vicino scaldano

 

Se scaldano eccessivamente significa che sono soddimensionati.

 

Comunque non è la temperatura che raggiungono che deve preocupare, ma il differenziale tra temperatura ambinete e temperatura del compnente a regime. Già un differenziale di 25°C può essere pericoloso, se misurato a contenitore aperto, perchè una volta chiuso il contenitore la temperatura ambinete si innalza, quindi si innalza la temperatura del componente facendo aumentare la temperatura ambiente; si rischia l'innesco di una spirale perversa che porta alla distruzione del componente stesso.

[Dumah Brazorf]

Una foto guai eh...