Queda Vout de Regulador de Tensão Linear

[eliveltonpsantos]

Estou com um problema ao utilizar o Regulador de Tensão Linear AP2114H-3.3TRG1 (https://br.mouser.com/Search/ProductDet ... sOhw%3D%3D), 3V3 1A.

Fiz a ligação conforme indicada no datasheet (página 25, http://www.mouser.com/ds/2/115/AP2114-271472.pdf), ou seja, um capacitor de 4.7uF na entrada e outro na saída, e alimentei com 5V com uma fonte de bancada.
Sem carga, há 3.297V na saída normalmente. Porém, para testes, ao colocar um resistor de 16.1 ohm, ocasionando um consumo de 170mA, a tensão na saída cai para 2.953V. Achei muito estranho isso, pois esse regulador é para 1A e estou tendo problemas com menos de 20% da corrente nominal.
Analisando os gráficos (da página 19 em diante) "Figure 19. Output Voltage vs. Temperature", "Figure 28. Output Voltage vs. Output Current", "Figure 32. Dropout Voltage vs. Output Current" e "Figure 36. Max. Output Current vs. Input Voltage", eu não deveria ter esse problema.

Alguém teria alguma sugestão de como solucionar essa tensão de saída tão baixa?

[MOR_AL]

Não sei não!
Está parecendo problema de dissipação.
Estude os arquivos que eu criei sobre o assunto.
Encontram-se no link.

https://drive.google.com/open?id=1KFH3H ... s6QMTXdX2L

MOR_AL

[eliveltonpsantos]

Acho pouco provável, MOR_AL. Estamos falando de 1/3 W no pior caso dessa minha aplicação.
De qualquer modo, obrigado e analisarei o documento com mais calma.

[andre_luis]

Um teste rápido seria colocar o dedo levemente humido sobre o componente (nao vale saliva) para ver se a tensão sobe um pouco. Notar que nosso corpo é um sistema refrigerado á agua e portanto tende a nao acumular tanto o calor assim; um outro teste poderia ser realmente colcando um pedaço de aluminio sobre a carcaça, mas o teste ideal seria sacar o componente da placa e testar externamente, já que a troca de calor ocorre na parte de baixo do componente. A proposito 1/3W sem disssipação pode ser pior do que 1W com dissipação, enfim...

[eliveltonpsantos]

O circuito está montado numa placa padrão a parte.
Vale ressaltar que o encapsulamento desse regulador é um SOT-223-3.

2017-11-27 12.37.23.jpg

2017-11-27 12.38.20.jpg

(i) Dedo Úmido
Molhei o dedo na torneira da pia e coloquei sobre o componente e não percebi nenhuma variação (na verdade, aumentou 2mV, o que é insignificante, podendo ser mais por ter mexido nos cabos ou nas ponteiras do multímetro).
Inclusive, uma "gota de água" ficou sobre o capsulamento, sem evaporar.

(ii) Dissipador
Passei pasta térmica sobre o encapsulamento e coloquei aqueles dissipadores do TO-220. Também, sem resultado.

[Red Neck Guy]

Você mediu os pinos de entrada pra ver se a queda não está no circuito de entrada?
Já tive problemas assim com o capacitor de saída invertido...
Eu faria o teste de dissipação de uma maneira diferente, colocaria cargas de 10,50,100mA pra saber onde é o joelho da curva de problema.
O regulador é lowdropout, tenta baixar a tensão de entrada pra 3,9 e vê se aumenta a tua capacidade de corrente na saída. Caso sim, isso confirma o problema de sobreaquecimento. ONde, resolveria com uma área de dissipação no PCB. Mas pra 200mA, não creio nisso...

[andre_luis]

Voce usou resistores de precisao para gerar a queda no pino de feedback (ADJ) ?

[eliveltonpsantos]

Você mediu os pinos de entrada pra ver se a queda não está no circuito de entrada?

Medi e está tudo certo.

colocaria cargas de 10,50,100mA pra saber onde é o joelho da curva de problema

Eu cheguei a fazer esse teste, mas não tão profundo assim; preciso testar isso...
Eu lembro que eu não tive esse problema com 10mA.

Voce usou resistores de precisao para gerar a queda no pino de feedback (ADJ) ?

Não tem pino de feedback; somente os clássicos GND, Vin, Vout.

[Red Neck Guy]

Eu já tive problemas com um LDO que só estabilizava se colocasse capacitores LOW ESR na saída...
Vou jogando os problemas que já tive, você vai testando e vê se te ajuda...

[eliveltonpsantos]

Eu já tive problemas com um LDO que só estabilizava se colocasse capacitores LOW ESR na saída...

Nem sabia da existência desse tipo de capacitor; apenas peguei na prateleira um com capacitância e tensão máxima que me atendia e usei. Cheguei a usar um capacitor de cerâmica e outro de alumínio eletrolítico, mas ambos deram o mesmo resultado.
Aparentemente, não tenho nenhum Low ESR aqui comigo. Tentarei reduzir a tensão do capacitor pra ver se melhora e também se algum conhecido tem esse capacitor.

Vou jogando os problemas que já tive, você vai testando e vê se te ajuda...

A ideia é essa mesmo, pois eu já não sei mais o que tentar.

[andre_luis]

Uma pergunta meio idiota da minha parte diante de tudo o que já foi verificado sem êxito, mas será que o seu multimetro nao está com problema de aferição ? Digo, talvez testar com um segundo multimetro fosse uma boa.

Ou também será que não estaria numa escala muito alta onde o erro inerente á resolução já estivesse proximo da faixa do valor a ser medido ? Tipo, medir 3,3v num fundo de escala de 20v...apenas um palpite.

[eliveltonpsantos]

Descobri o problema.
O problema estava trilhas, tanto da placa padrão, quanto na protoboard. A tensão de saída no componente, mesmo mudando a carga, se manteve em 3.297V; mas, como por conta da oxidação, há uma resistência muito alta causando essa queda de tensão inesperada.
Problema resolvido, e fica mais um aprendizado...

Obrigado a todos pela ajuda.

[MOR_AL]

Acho pouco provável, MOR_AL. Estamos falando de 1/3 W no pior caso dessa minha aplicação.
De qualquer modo, obrigado e analisarei o documento com mais calma.

Você tem razão.
Calculei que sem dissipador, com 5V na entrada e 170mA de carga, a temperatura ambiente poderia subir até cerca de 100ºC sem ter problema com o CI. Mas esta situação faria com que a temperatura na junção alcançasse seu limite, o que diminuiria em muito a sua vida útil.
Só não consegui identificar o encapsulamento que você informou (SOT-223-3). Só achei no manual os encapsulamentos SOT-223-H e SOT-223-HA. E eles tem diferença em suas pinagens.
Mas que bom que foi coisa simples de se resolver.
Bons projetos.
MOR_AL