quinta-feira, 2 de janeiro de 2014

Problema em Conversor Chaveado: Indutor e Validação de Projeto!

     Olá. Alguns meses atrás eu fiz um post contando um caso sobre problemas em circuitos eletrônicos devido ao excesso de fluxo de solda na placa. Hoje eu volto para, novamente, contar um caso que acompanhei na empresa na qual trabalho, em um circuito de sensor de inclinação. Como no momento estou trabalhando na parte de qualidade de produto, terei muitas histórias técnicas para contar, então pode ser que esse modelo de "estudo de caso" se torne mais comum no blog.

     Basicamente ocorreu o seguinte. Foi feita uma alteração na placa desse sensor de inclinação. O circuito em si não foi alterado. A alteração se limitou ao lay-out dos componentes, para a placa ficar menor e melhor organizada. Como o circuito era o mesmo, a nova versão de placa não foi testada pelo setor de projetos e passou direto para a produção. Então dois colegas meus, muito observadores, perceberam que o sensor ficou um pouco menos estável. Enquanto na versão antiga o ângulo possuía uma variação de 0,2° na versão nova a variação chegava a 0,7°, porém o problema parecia um pouco intermitente.

     Então teve um período de discussão se aquilo era um problema ou se era algo da nossa cabeça, foram feitas algumas comparações entre versões de placa, diversos testes. Enfim, passado esse período, determinamos que era um problema e passamos a buscar a causa. Minha ideia era desconectar o conversor chaveado e ligar uma fonte linear no lugar, para ver se a variação diminuía (suspeitava de ruido eletromagnético). Mas como não estou mais presente na empresa em tempo integral, um colega meu (um dos que observou o problema em primeiro lugar) teve a seguinte ideia: dessoldou o indutor do conversor chaveado, soldou dois fios nele e o reconectou eletricamente no circuito, porém fisicamente longe do resto dos componentes. O resultado foi uma diminuição da variação para valores iguais a versão anterior da placa.

Conclusões

     Não é novidade que conversores e fontes chaveadas geram ruído eletromagnético e o indutor é um componente onde esse fenômeno está mais concentrado. Desse caso tiramos a lição que CIs sensíveis, e nessa categoria incluo principalmente circuitos de instrumentação e medição, podem ser afetados por ruído tanto elétrico (que pode entrar pela alimentação) quanto eletromagnético. Nesses projetos o lay-out faz a diferença. A organização da placa deixa de ser uma questão puramente estética ou de economia de espaço e se torna uma questão de funcionalidade do produto, o que não ocorre com tanta ênfase em circuitos com fontes lineares, por exemplo.

     Outra lição é adotar a política de validação de projeto e alterações antes de passá-los para a produção. Mesmo nas alterações que parecem ser irrelevantes. Se a alteração foi significante a ponto de ser feita, deve ser significante a ponto de ser validada. Isso evita uma situação onde um projeto é passado para a produção, são montadas muitas vezes centenas de peças e depois percebe-se uma não conformidade. Por isso bato na tecla da validação de projeto!

     Então as dicas que eu deixo são essas: cuidado com o lay-out em fontes ou conversores chaveados. O lay-out importa muito nesses casos. Validação de projeto é uma política importante que faz a diferença.

     Espero que este estudo de caso sirva de ajuda para alguém passando por problemas semelhantes. Qualquer dúvida, sugestão, crítica ou contribuição com alguma história que presenciou, usem os comentários, que serão respondidos o mais breve possível. Um abraço, até a próxima e continuem estudando para resolvermos problemas como esse cada vez com mais facilidade!