Primeras pruebas SMPS.

Esta semana por fin me llegaron a casa las bobinas que me hacían falta para construir el primer prototipo de la fuente conmutada elevadora. Esa misma noche hice el montaje en una protoboard. En la entrada anterior comenté que quería hacer el control en bucle abierto con un 555, pero después de estar mirando varios esquemas vi que la cantidad de componentes externos era bastante alta, por lo que decidí utilizar un microcontrolador 12f683. El hecho de utilizar el microcontrolador tiene sus ventajas, y desventajas. La principal ventaja es que solo hace falta un integrado para que obtengamos una señal PWM, por otro lado, si queremos reducir el número de componentes, lo ideal es utilizar el oscilador interno, por lo que la frecuencia de trabajo se reduce a 8 MHz, lo que son 2 MIPS, y las frecuencias que podemos obtener a la salida, sin sacrificar la resolución del PWM no son demasiado altas, teniendo en nuestro caso una frecuencia de salida de alrededor de 77 kHz, lo que a simple vista parece bastante alto, pero hay que recordar que las fuentes conmutadas funcionan a unos 100kHz. Otra desventaja, y que se enfrenta bastante con la ventaja de la solución monochip, es que, así como el 555 ofrece una salida con capacidad de suministrar bastante corriente, no es así con el PIC, por lo que hay que añadir otro integrado que suministre la corriente necesaria para el disparo del mosfet. Así que en nuestro montaje se encuentra el PIC12F683, y además un driver para mosfets, el TC4424. A continuación veis una foto del montaje.

La siguiente es una foto del sistema funcionando.

Como veis, la fuente funciona correctamente, ya que, con una entrada de 5 voltios, estamos obteniendo a la salida 10,03 voltios. En el osciloscopio se puede ver que el ciclo de trabajo es mayor al 50%, esto es debido a las perdidas tanto en el transistor, como en el diodo que, evidentemente no son ideales. Como comenté, el objetivo de esta fuente es alimentar 3 o 4 leds, con lo que necesitare una tensión entre 10,8 y 14,4 voltios, tensiones que espero alcanzar sin problemas. En este caso, limitando el ciclo de trabajo al 80% la tensión máxima que he obtenido es de 13,19 voltios, el problema es que a ciclos de trabajo mayores, la tensión caía hasta 12 voltios. Puede que la razón sea que la bobina se satura, por lo que si trabajo a frecuencias mayores podre evitarlo, cosa que es posible hacer con un pic32 o un dsp. (Si en este punto estoy equivocado decídmelo!)

Bueno, el próximo paso es diseñar y fabricar la placa, para que tenga la opción de poder hacer el control mediante microcontroladores más potentes. En la próxima entrada ya os pondré el firmware del PIC12F, en el que por primera vez he utilizado MPLAB X con el compilador XC8.