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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Layout Verifizierung Aufwärtswandler


Autor: Arne Schmidt (Gast)
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Hallo,
ich bin dabei einen Aufwärtswandler zu bauen, der aus 4 NiMH(3.6V-4.8V) 
Zellen versorgt wird und ca 12V/1A ausgeben soll. Anbei das Layout. Ich 
würde mich freuen, wenn ihr eure Kommentare dazu abgeben könntet. 
Gesteuert wird das ganze von einem ATMega(3.3V). Mit ca 20KHz oder mehr. 
Der Treiber ist ein ICL7667. brauche ich ihn?
Zu den Dioden kann leider noch nichts sagen. Ich hatte bis jetzt keine 
passende bei Reichelt gefunden.

Meine Dimensionierungen bis jetzt:

Spule: 100µ 5A 50mOhm Reichelt:FED100µ
C1: 330µ 35V LowEsr Reichelt:VF330/25K-F(ich weiß, ist ein größer als im 
Layout)
C2: 100n 50V X7R-G0805 100N
C3: 100µ 35V LowEsr Reichelt:VF100/35K-D8(auch größer)
Die Cs beim Treiber sind: 100nF X7R und 4.7µTantal(Wie im Datenblatt)
Die beiden Transistoren: IRF7401
Treiber: ICL7667
Gate-Widerstände: ? vlt 15 Ohm?
ShuntWiderstand: ? 2*1R parallel?
Dioden:?

D1 und D2 separieren die Versorgung Netzteil/Akku
D3 Schaltdiode
D4 Freilaufdiode

Die Seite http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/aww_smps.html berechnet 
mir
Ue_min = 3.6V   Ue_max = 4.8V   Ue = 3.6V
Ua = 12.0V   Ia = 1.0A   f = 20.0kHz
L = 100.0uH  ΔILbei Ue_min = 1.29A
und eine IDmax=4.2A

Was haltet ihr davon? Was für Dioden könnte ich nehmen, die es bei 
Reichelt gibt? Brauche ich den ICL7667(könnte sogar stören, da die 
Schaltung ja bis 3.6V zumindest funktionieren soll)?

Viele Grüße,
Arne

Autor: Christian J. (elektroniker1968)
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Du.... ich will Dich nicht schocken aber sowas gibts von Recom in einem 
einzigen Baustein für ca 20€. Wirkungsgrad ca 90%. Oder mit Spezial IC. 
Warum machst Du Dir die Mühe sowas per Hand zu bauen? Das A und O ist 
die richtige Spule und die richtige Taktung, damit diese optimal 
ausgenutzt wird.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Ein Schaltplan würde die Sache aber schon vereinfachen :-(

Autor: Arne Schmidt (Gast)
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Hast ja Recht.. Schaltplan wäre besser.

Hier isser.

Viele grüße

Autor: Eddy Current (chrisi)
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So, wie der Schaltplan auf mich wirkt, hast Du es eigentlich nicht 
nötig, Dir Dein Layout prüfen zu lassen. Dennoch:

Ich halte es für seeeehr gewagt, daß Du den ICL7667 einsetzt. Das ist 
ein invertierender Schaltkreis. Wenn die Schaltung hochfährt und der 
Eingang Low ist, wird somit der/die MOSFETs erstmal schön 
durchgeschaltet. Das dauert quasi unendlich lange, bis der Controller 
die Ports initialisiert hat. Ich würde auf alle Fälle einen nicht 
invertierenden Typen einsetzen mit zusätzlich Pulldowns am Eingang. Am 
wenigsten Probleme wirst Du wahrscheinlich ganz ohne den Treiber haben, 
allerdings kenne ich die Schaltfrequenz nicht. Dass die Gatespannung 
sowohl mit als auch ohne Treiber minimal 3.8V haben kann, führt den 
Treiberansatz eh ins absurde. Ein integrierter Stepup erzeugt sich für 
solche Fälle halt gleich seine Steifelzieherhilfsspannung, was bei Dir 
einfach nicht möglich ist.

Autor: Arne Schmidt (Gast)
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Oh ja das stimmt. Ein invertierender Treiber ist sehr gewagt. Da sollte 
ich den Treiber vielleicht doch rausnehmen.
Meine Schaltfrequenz sollte so etwa 20KHz sein. vielleicht etwas mehr. 
Da bin ich flexibel, da ich den Schaltausgang an den PWM Ausgang des uC 
gehängt habe.

Zitat: "Dass die Gatespannung
sowohl mit als auch ohne Treiber minimal 3.8V haben kann"

Warum? Du meinst der Mosfet schaltet bei 3.8V durch? Mein ATMega wird 
allerdings mit 3.3V betrieben. Der Treiber, wenn die Batterie noch nicht 
zu stark entladen ist, mit 4.1V(mit Diode in Reihe). Deshalb hatte ich 
an einen Treiber gedacht.

Kennt vielleicht noch jemand passsende Dioden, die ich auch bei Reichelt 
bekomme? (Das Footprint muss erstmal noch nicht stimmen. Kann THT sein)

Viele Grüße,

Arne

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