Problème régulateur LM2679T-5.0

[FoxProg]

Bonjour à tous,

J'ai besoin d'aide pour comprendre le comportement d'un circuit.

Pourquoi mon circuit ne parvient-il pas à délivrer plus de courant ?

J'ai fabriqué un abaisseur/régulateur de tension avec un LM2679T-5V pour transformer du 12V cc en 5V cc, avec une intensité maximale de 3A.

Voici le schéma du montage:
schémas.JPG

Voici des photos du montage (prototype):
pcb1.webp
pcb2.webp

Le circuit semble fonctionner correctement : lorsque je l'alimente en 12V, je mesure 5V stable en sortie (vérifié à l'oscilloscope).

Cependant, en testant la capacité maximale en courant, le régulateur plafonne à 640mA, la LED témoin (branchée entre le +5V et le GND faiblit) et la tension de sortie descend à 2,5V.
Pour ce test, j'ai utilisé une breadboard avec 8 résistances de 10 ohms chacune en parallèle (faute de résistances de puissance).
La résistance totale est donc de 1,25 ohm, ce qui devrait permettre de tirer environ 4A sous 5V d’après la loi d’Ohm.
Un dissipateur thermique de 1°C/W est également fixé sur le LM2679.

Ensuite, j'ai mesuré l'ondulation de courant dans l'inductance en plaçant une résistance de faible valeur (0,12 ohm) en série avec l'inductance.

Voici le schéma du test:
Test.JPG

J'ai mesuré la variation de tension aux bornes de cette résistance avec un oscilloscope, et voici les résultats obtenus :

- À vide : Vmin = -1,875V, Vmax = 0,937V, Vpp = 2,813V
- Sous charge : Vmin = -5,547V, Vmax = 5,313V, Vpp = 10,86V

Voici un visuel de l'oscilloscope:
mesures.jpg

Ces valeurs me paraissent très élevées.
En appliquant la loi d'Ohm comme suit : Iripple = Vpp/R, j'obtiens :

- À vide : Iripple = 2,813 / 0,12 = 23,4A
- Sous charge : Iripple = 10,86 / 0,12 = 90,5A

Quelques observations :

- Le courant de sortie monte jusqu'à 1,2A lorsque l'oscilloscope est connecté.
- Dans le datasheet du LM2679, le schéma de câblage d'exemple montre que les condensateurs C_in et C_out sont composés de plusieurs petits condensateurs en parallèle, alors que dans mon circuit, j'ai opté pour un seul gros condensateur.
Cela pourrait-il impacter la filtration ?
Peut-être un problème lié à l'ESR des condensateurs ?

Je me demande aussi si l'inductance choisie est adaptée à cette application.
Voici les caractéristiques de l'inductance :
Référence : AIAP-03-220K

- L = 22μH
- Tolérance = 10%
- DCR (max) = 0,026Ω
- Idc (max) = 6,07A

Applications mentionnées :

- Alimentation électrique
- Circuits de commutation
- Équipement TV et audio
- Dispositifs de télécommunication
- RF et autres filtres
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[f6bes]

Juste une question: le 12 volts qui c'est y qui le fourni ? (intensité possible de ...?)
A+

[f6bes]

C'est toi qui a chois la valeur de l'inductance ou elle fait aprtie du schéma originel ?
me demande si le condo de sortie (680 uF) est suffisant pour que la tension ne s'écroule pas SOUS forte demande de courant (plusieur s ampéres)
A+

[antek]

Chute de tension aux connexions de la planche à pain ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[umfred]

c'est peut-être aussi parce que la limite est atteinte: dans la doc (page 13), il est dit que lorsque la puissance limite est atteinte, ça coupe et la fréquence est réduite.
Si tu ne met que 7 résistances en parallèle, quel est le comportement ?

[FoxProg]

Le 12v viens d'une batterie AGM, je n'ai pas pensé à tester l'intensité max, je le ferais dans le doute. Merci !

[FoxProg]

Merci pour vos réponses rapides !
Excusez la double réponse, j'utilise le forum pour la première fois.

Pour le 12V, il est fourni par une batterie AGM. Aucun appareil n'est intercalé, donc le courant n'est pas limité à ma connaissance.
Je vais tout de même effectuer un test pour vérifier le courant maximal, au cas où, et je vais chercher rapidement des résistances de puissance.

La valeur de l'inductance provient du datasheet du LM2679.
Je vais aussi tester avec un ou plusieurs condensateurs de sortie ayant une capacité plus élevée.

Je mesure la chute de tension aux bornes de mon "PCB", au niveau du connecteur noir.

D'accord, je vois par rapport à la page 13. Je vais faire des tests avec des valeurs de résistances de charge plus élevées pour voir comment le circuit se comporte.

[titijoy3]

peut être faudrait t'il un refroidisseur sur le régulateur ?

[titijoy3]

pourquoi mettre un 1200 µF en entrée alors que l'alimentation est une batterie ?

il manque des capacités faibles en entrée

[jiherve]

bonjour
moi je sens mal la self !
remarque : je ne sais pas qui à dessiné la figurine du circuit mais c'est une misère!
JR

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Ensuite, j'ai mesuré l'ondulation de courant dans l'inductance en plaçant une résistance de faible valeur (0,12 ohm) en série avec l'inductance.
Voici le schéma du test:
Pièce jointe 501489

Tu as mis la masse de l'oscillo après la résistance ? Tu utilises un oscillo portable ?

[FoxProg]

Bonsoir à tous,

Voici les résultats des tests que j'ai réalisés en suivant vos retours :

Test 1 : Mesure de l'ondulation de courant
J'ai refait le test d'ondulation, cette fois en notant précisément la position de la masse de l'oscilloscope.
--> J'utilise un oscilloscope alimenté par le secteur (non portable).
Résultats :
R_test1.JPG

Test 2 : Résistances de puissance en parallèle
J'ai connecté des résistances de puissance de 10Ω, 5W en parallèle, de manière progressive.
Résultats :
R_test2.JPG

Test 3 : Ajout d’un condensateur non polarisé
J'ai ajouté un condensateur non polarisé de faible valeur (0.1uF) entre les bornes + et - à l’entrée (12V).
Charge utilisée : 6 résistances de puissance (10Ω, 5W) en parallèle.

Observation :
Aucun changement dans le comportement du circuit.
Les résultats sont identiques à ceux du tableau précédent (chute de tension de 3,651V et courant de 761mA).

Test 4 : Ajout d’un condensateur polarisé
J'ai ajouté un condensateur polarisé de 120 µF, 63V entre les bornes + et - de sortie (5V).
Charge utilisée : 6 résistances de puissance (10Ω, 5W) en parallèle.

Observation :
Aucun changement dans le comportement du circuit.
Les résultats restent les mêmes que ceux du tableau précédent (chute de tension de 3,651V et courant de 761mA).

Conditions des tests
Tous les tests ont été réalisés avec un dissipateur thermique de 1°C/W fixé sur le régulateur.
J’ai conservé le condensateur de 1200 µF en entrée, conformément au schéma du datasheet.

Question
Si le problème vient effectivement de l’inductance utilisée, quelle type d’inductance me recommanderiez-vous pour cette application ? Un modèle en particulier ?
À noter que j’aimerais idéalement pouvoir utiliser le régulateur jusqu’à 5A.

[antek]

Dans cette datasheet il n'est pas question de 1200 µF -> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2679.pdf ce n'est peut-être pas le problème mais si tu ne peux pas mettre plusieurs chimiques en // ajoute un céramique de quelques µF.
Pour la sortie l'esr aussi est important, il vaut mieux mettre plusieurs C en // si on n'a pas le choix du composant.
Pour le boost TI recommande un céramique 10 nF 50 V.

Tu as fixé la limitation du courant crête à 4,5 A, il faut vérifier si l'inductance et la diode l'acceptent. Cette limitation autorise un courant de sortie d'au maximum 3,75A. D'autre part, d'après le tableau3 et la figure15 il te faut l'inductance L46.

Il faut aussi s'inspirer des "Layout Guidelines", où on remarquera certainement l'incompatibilité entre un bon routage et la planche à pain. Bref, il faut aimer lire . . .

[Antoane]

Bonjour,

Les mesures de valeurs RMS ou moyennent montrent qu'il y a un problème, mais tendent à ne pas permettre de le résoudre. Il faut faire des relevés d'oscillogrammes et les comparer aux attentes :
- tension d'alimentation du IC ?
- tension sur le neoud de découpage ?
- tension de sortie ?
- courant dand l'inductance ?
Prendre gare à faire "de bonnes mesures" :
- utilisation d'une sonde 1:10
- connection courte de la pince de masse, au niveau de la masse du IC
- Bon réglage de l'oscilloscope : trigger et visualisation de ~ 2 périodes de découpage.
Poste stp des photos de la connection physique des sondes au circuit en plus des oscillogrammes.

L'inductance est un composant critique, mais celle choisie semble ok.

Il pourrait falloir ajouter un bon découplage en entrée du IC, par le biais d'un condensateur céramique (eg 1uF) directement connecté entre les broches d'alimentation de celui-ci.



Comme indiqué plus haut, la masse de l'oscillo est reliée à la terre. En la connectant sur un potentiel variant rapidement (le noeud de découpage) on perturbe (possiblement fortement) le montage. Ici, si il est assuré que tout, sauf l'oscilloscope, est isolé de la terre, le mieux est de placer la résistance de shunt "de l'autre côté" de l'inductance, directement en contact avec le potentiel fixe de la sortie.

[annjy]

Bsr,

j'aimerais bien voir le dissipateur thermique. Parce que 1°/W, c'est assez imposant.
https://www.conrad.fr/fr/search.html..._RTH=1%20K%2FW

trop petit, ça pourrait expliquer une limitation en puissance et/ou en température.

cdlt,
JY

[DAT44]

Bonjour,
tu peux montrer les oscillogrammes, avec une BT a 1µs par division ...?

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Pour lire l'image du courant dans R_TEST place 2 deux sondes, une de chaque cote de R_TEST, et ensuite avec la fonction MATH de l'oscillo tu fais ch1-ch2 (ou ch2-ch1 selon la position des sondes).

[titijoy3]

Bsr,

j'aimerais bien voir le dissipateur thermique. Parce que 1°/W, c'est assez imposant.
https://www.conrad.fr/fr/search.html..._RTH=1%20K%2FW

trop petit, ça pourrait expliquer une limitation en puissance et/ou en température.

cdlt,
JY

les mesures ne me paraissent pas toutes cohérentes