Hallo zusammen Habe jetzt nichts über die Suchfunktion gefunden, deshalb neues Thema eröffnet... Ich beschäftige mich gerade mit einer Schaltung, bei welcher der Stromfluss ständig schwankt, im grossen Rahmen (worst case zwischen 50mA und 3.4A, eher jedoch zwischen 100mA und 2.7A). Bei bisherigen Schaltungen hatte ich keine so hohen "Stromfenster", die ich bei der Spulenwahl beachten musste, nun aber schon. Als Schaltregler wollte ich den LM2678 verwenden, siehe Anhang. Doch geht das überhaupt? Es wird im Datenblatt zwar erwähnt, dass der Strom nicht gegen Null gehen darf, jedoch wird auch kein explizites Minimum angegeben. Aus den Nomographen ist so ein grosses Stromfenster auch nicht ersichtlich. Schonmal Danke im Voraus für einige Tips, wird hier sicher noch einige andere Leuts interessieren :) Gruss Leander
Haha... Was für Details möchtest Du denn gerne wissen? Habe mein Problem glaub deutlich genug geschildert. Geht hier nicht um Details, sondern prinzipiell darum, wie so ein Schaltregler bei sehr geringen Lasten reagiert.
>Was für Details möchtest Du denn gerne wissen?
Die Schaltung, die aufgebaut wurde. Besonders alle Daten der Spule,
des Transistors und der Diode.
Wie schnell schaltest du den Ausgangsstrom zw den beiden Werten um?
Welche Schaltfrequenz hat der Wandler?
Spule: Siehe Anhang Transistor: ist im LM2678 integriert Diode: da werde ich ne Power-Schottky verwenden Frequenz der Laständerung: bis zu 100kHz, eher 10-70kHz Schaltfrequenz Regler: 260kHz fix Gruss Leander
Naja, die Schaltfrequenz des Stromes ist schon sehr nahe an der des Reglers. Das ist schlecht. Was genau ist jetzt das Problem? Du scheinst die Schaltung ja noch nicht aufgebaut zu haben...
Nein, ist sie nicht. Deswegen frage ich hier ja auch nur grundsätzliche Dinge, ob ich mit Problemen zu rechnen habe, wenn der Laststrom des Schaltreglers zu tief wird. Andere Meinungen?
Ich sehe eher darin ein Problem, das die Änderungsfrequenz des Laststromes an die PWM-Frequenz heranreicht. Das ist dann unmöglich sowas auszuregeln, da die Drossel ja (bedingt durch das L) eine Weile braucht um den Strom anzupassen. Das muss ja auch bei der Dimensionierung der Rückkopplung bedacht werden. Diese muss ja die PWM-Frequenz unterdrücken, die Laständerung aber nicht. Ich würde mal sagen, du solltest mit der Stromänderungsfrequenz unter 1/10 der PWM Frequenz bleiben.
Die Reaktionszeit des Reglers auf Lastschwankungen ist im Datasheet dargestellt. Ich denke nicht, dass der Regler allein damit klarkommt, zumal die LM2xxx Switcher meist mit eher geringem dI dimensioniert und folglich träge sind. Bis der also reagieren kann muss der Elko das abfangen. Bleibt für mich auch die Frage, ob sich ein solcher Regler unter diesen Umständen möglicherweise zum Schwingen anregen lässt.
Na ich habs schon fast vermutet, dass die Dinger zu träge sind :( Also müsste ich gemäss Matthias nen Schaltregler wählen, dessen Schaltfrequenz um die 700-1000kHz liegt. Da werde ich wohl beim layouten ziemlich aufpassen müssen... Oder aber, ich regle mit dem Schaltregler z.B. von 12V auf 8V und danach mit nem schnellen Spannungsregler die restlichen 1-2V runter (Beispiel) grübel Doofe Idee? ^^
>Schaltfrequenz um die 700-1000kHz liegt.
Was schaltest du denn so schnell??
Die 700-1000kHz bezogen sich auf die Schaltregler-Frequenz, nicht auf die Last ;) Laserdioden
Wie wäre mit einer ordentlichen Entkopplung der Last?? Somit "sieht" der Schaltregler nur DC.
Naja, die Schaltung ist schonmal so ausgelegt, dass Spannungsschwankungen ausgeregelt werden. Das ganze richtig entkoppeln, habe ich jetzt noch nie gemacht. Hättest Du da ne gute Adresse, wo man sich gut informieren könnte? (was auch bei diesen Strömen gut klappt) Paar Application Notes oder so?
>wie so ein Schaltregler bei sehr geringen Lasten reagiert. Er schaltet aus. Ab und zu schaltet er wieder ein, da der Spannungsteiler am Ausgang (für die Nennspannung) ein bißchen Strom verbraucht. U.U. gibt das dann Geräusche. Rechne doch einfach aus, welche Spannungsänderung bei Deinen Strömen und Deiner Schaltfrequenz am Ausgangselko vom Schaltregler auftreten sollen/dürfen/müssen und wie schnell nachgeregelt werden soll. Gut - Du weißt das alles nicht. Dann mußt Du halt probieren, wie sich der LM2678 verhält. Grundsätzlich sehe ich kein Problem darin, diesen zu verwenden. Zum Spaß könnte man auch zwei Regler verwenden, die um "180° gedreht" schalten. Oder auch 4-Phasenregler verwenden .....
google mal emc design considerations. da gibt es ne app note von atmel. die gilt eigentlich für alle gtakteten anwendungen.
Danke dir. Du sprichst also von ner LC-Entkopplung oder so? Wenn ja: war mich noch etwas zu heikel, da ich nicht wusste, was passieren würde, wenn ich nen zusätzliches LC-Glied am Ausgang des Schaltreglers ranhänge. Oder mache ich mir da umsonst Sorgen?
Nein, Du machst Dir nicht unnötig Sorgen. Ein zusätzlicher LC-Kreis am Ausgang kann den Schaltregler schon zum Schwingen bringen. Was ist gegen die Verwendung eines ICs mit 1 MHz Schaltfrequenz und mehr zu sagen?
Angehängte Dateien:
-
Entkopplung.PNG
15 KB
So war das auch nicht gemeint. Du sollst dir eher mal die Desgin Rules für die Layouterstellung ansehen. Durch geeignete Layouts und Abblockkondensatoren kannst du die Pulsströme drastisch verkleinern. SOmit sieht der Schaltregler nur noch DC. Siehe Bild im Anhang (aus einem anderen Thread)
Hm, sprechen wir jetzt vom Selben? Diese Abblockgeschichte ist mir bekannt, aber halt eher bei geringeren Strömen als 3.xA Deshalb meine Frage, wie Du das bei den hohen Strömen gut abblocken würdest. Nunja, trotzdem nebenbei nochmal meine andere Idee, nach dem Schaltregler die letzten 300-400mV mit einem schnellen LDO (ULDO) zu glätten. Im Datenblatt benötigt der LM2678-Schaltregler bis zu 1ms, um grosse Stromänderungen auszugleichen! Ein schneller LDO schafft sowas innert etwa 2us! (Oder noch schneller, habe jetzt einen auf die Schnelle gesucht) By the way: Bei Digikey bin ich über ziemlich billige Schaltregler gestolpert. Einer davon ist bereits ab 1Stk. zu haben, für 2.94USD!! (Sharp) Aber ob der was ist, naja. Datenblatt ist etwas knapp.
Welches Tastverhältnis hat denn deine Last? ABer das passt schon. Das Abblocken ist ja dasselbe Problem wie oben. Nur sollte man halt mehrere geeignete C's parallel schalten.
Hm, das schwankt ständig. Gibt kein genaues Tastverhältnis, kann auch
mal continiuous sein.
Also Du meinst abblocken alleine genügt? Na ok... Ich dachte, diese
1-1.2ms sind dann doch etwas ZU lange, bis der sauber ausgeregelt hat.
Meine Meinung war halt, dass Kondensatoren nur wesentlich kürzere Peaks
abblocken/glätten können. Vor allem bei diesem Strom...
Betreff parallelen Kondensatoren, vielleicht interessierts ja jemand.
Siehe Anhang, Seite 99 (saubere Anordnung einzelner Kondensatoren)
>> Machen wohl einige direkt parallel, ich auch immer bisher. Ist wohl ned das
beste ;)
...nunja, falls sich jemand dafür interessiert, sehr interessantes PDF!
Hm, ist wohl zu gross (ca. 10MB) Falls sich jemand dafür interessiert, kann er mir ne Email schicken. Die PDF umfasst rund 255 Seiten über diverse Layouttechniken. lucerne at gmx punkt ch Gruss
>Im Datenblatt benötigt der LM2678-Schaltregler bis zu 1ms, um grosse >Stromänderungen auszugleichen! Wo bitte steht das? Die 5A-Sprünge im Datenblatt erzeugen eine Änderung der Ausgangsspannung von ca. 0,1V. Leider sagst Du ja nicht, wie stabil die Spannung bleiben muß und ob Du bei den Ausgangskondensatoren sparen mußt.
Die Spannung muss nicht sooo stabil sein. Schwankungen von +/- 200mV sind auch noch ok. Die Flanken der Spannungseinbrüche und -überschwinger dürfen bloss nicht zu steil sein. Im Datenblatt sind auf einer Seite einige Diagramme abgebildet, so kam ich auf die 1 bis 1.2ms Ausgangskondensatoren: was nötig ist wird nunmal gekauft. Die billigsten Kondensatoren will ich nicht verwenden, nein. Aber es gab ja bereits ganz andere Bedenken, dass die Frequenz der Laständerung nicht sehr weit der Schaltfrequenz vom Schaltregler entspricht... Deshalb kam mir auch die Idee mit einem zusätzlichen, schnellen (U)LDO.
>ber es gab ja bereits ganz andere Bedenken, dass die Frequenz der >Laständerung nicht sehr weit der Schaltfrequenz vom Schaltregler >entspricht... Ja. Aber damit meinte ich die Laständerung, die der Schaltregler sieht. Deshalb sollst du ja gut abblocken, damit der Schaltregler nur DC sieht! >Die billigsten Kondensatoren will ich nicht verwenden, nein. Bei den Frequenzen solltest du auch lieber Ordentliche nehmen.
>Die Spannung muss nicht sooo stabil sein. Schwankungen von +/- 200mV >sind auch noch ok. Dann weiß ich nicht, was Dein Problem ist.
Hm, oki. Bleiben wir mal bei der Abblock-Variante: etwa 4-5 Kerkos zwischen 1nF bis 1uF und noch bisschen Tantal bis ca. 100uF (mal-aus-dem-Ärmel-schüttel)
>(mal-aus-dem-Ärmel-schüttel)
Wie wäre es mal mit einer Rechnung?
Hm, na bei dir denke ich, Du machst das beruflich und hast bestimmt schon langjährige Erfahrung. Hat halt noch nicht jeder hier, deshalb bin ich mich ja noch am Einarbeiten ;)
>Du machst das beruflich und hast bestimmt >schon langjährige Erfahrung. Eher zweiteres. Beruflich schreibe ich nur Software.
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