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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit LM2576 -15V bzw -20V erzeugen?


Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo,

ich habe mir diesen Schaltregler ausgesucht, um -15V und -20V aus +12V 
zu generieren (mit zwei dieser Regler). Gibt es vielleicht Alternativen, 
die von den physischen Abmessungen ähnlich sind? Ich bräuchte ca. 100mA 
auf beiden Lanes.... ich bin bis jetzt nicht fündig geworden, bzw. 
reicht mein Wissen noch nicht aus, um mir selber was auszudenken.

Im Datenblatt ist eine Beispielschaltung für -12V gegeben, bei der der 
FB Pin direkt an den Output gelegt wird. Gibt es auch hier die 
Möglichkeit, ähnlich wie bei der ADJ Variante für positive Spannungen 
einen Spannungsteiler zu verwenden, um die negative Spannung noch weiter 
herab zu setzen... also auf -15V bzw -20V?

Schaltung von 12V auf -12V:
http://www.abload.de/img/_1aub9.jpg

Schaltung von 12V auf 5V (ADJ):
http://www.abload.de/img/_2qv4a.jpg

Vielen Dank!

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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tja, der benutzt ja auch den 2576-12. Man beachte die 12:-)

Autor: Pieter (Gast)
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moin moin,

der Schaltungs"trick" ist doch die verschobene GND-Leitung. Der 
Spannungsteile wird wie "normal" berechnet.
Zu beachten ist die geringere Eingangsspannungsfestigkeit. Bei UA-20V 
darf UE dann nur noch 20V max. betragen.

mfg
Pieter

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo und DANKE...

Ich habe es jetzt wie folgt gemacht:

Ich habe nach dieser Formel und Vref=1,23V gerechnet:
http://www.abload.de/img/unbenannt25pso.jpg

Dabei sind entstanden für 15V:
R1=2,8K
R2=31,6K
(beide E96, 1%)

für 20V:
R1=2,8K
R2=43,2K
(beide E96, 1%)

Daraus ist dann das entstanden:
http://www.abload.de/img/unbenanntfr8x.jpg

Man beachte den verdrehten Spannungsteiler bei den -15V.
Habe ich das richtig gemacht, oder gibt es noch Probleme?
FÜr die +-20V werden dann nur die Widerstände ausgetauscht gegen die 
entsprechenden Werte.

Wie kann ich noch die +15V von Rippeln befreien, also dass diese glatter 
(störungfreier) wird. Angestrebt ist ein ripple von ca. 5-10mV (nur bei 
+15V). Ist das realisierbar?

DANKE

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Könnte jemand meine Überlegungen bestätigen?
Sowohl die Schaltungen, als auch die Widerstandsberechnungen...

Wär echt Klasse!

Ich habe leider nicht die Möglichkeit rumzuprobieren und zu testen. Es 
muss dann so wie entworfen auf dem PCB verbaut werden und funktionieren, 
deswegen meine Nachfrage.

DANKE!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Der Spannungsteiler bezieht sich immer auf GND von dem IC. Du musst bei 
dem unteren den Spannungsteiler daher umdrehen.
Weniger Ripple bekommt man durch ein Filter (z.B. ein einfaches LC 
Glied) dahinter, 5-10mV ist aber schon sehr wenig.
In diesem Fall würde ich eine höhere Spannung erzeugen und per 
Spannungsregler runterregeln. Das sollte den Ripple auch deutlich 
reduzieren.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ok, habe es entsprechend abgeändert. Hatte das bedacht, nur leider 
nicht, dass Vout und GND ja auch in der Lage vertauscht sind :)

Gibt es denn einen ähnlichen Schaltregler, der ähnlich/genauso 
funktioniert, also mit dem ich problemlos pos. und neg. Spannungen 
erzeugen kann, aber der einen kleineren Footprint hat? Meinetwegen ein 
SOIC-8 oder sowas?!

Ich tue mich noch sehr sehr schwer mit dieser DC/DC Sache. Habe mir den 
CS5171 angeschaut. Dort sind im Datenblatt auch Varianten angegeben, wie 
man pos. und neg. SPannungen erzeugen kann, sogar mit einem IC, aber bei 
den Beispielen sind leider keine Stromstärken angegeben. Auch sind Vout 
Berechnungen nur für die NFB (negativer FB)- Variante angegeben.

Allgemein wird man quasi erschlagen von den Millionen Varianten an 
Schaltreglern von den unterschiedlichsten Firmen. Als Einsteiger bekommt 
man da keinen Überblick rein und weiß gar nicht, wo man nun am besten 
anfangen soll zu suchen, um den passenden zu finden.

Ich wäre für weitere Hilfe sehr sehr dankbar.

Autor: A. K. (prx)
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LM2574 in SO8 bis 0,5A.

LM2594 ebenso, 150KHz daher kleinere L/C, siehe 
http://www.mikrocontroller.net/attachment/50204/10...

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Vielen Dank!
Den LM2594 werde ich mir mal anschauen, da er auch als 8Pin SMD 
erhältlich ist.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Mit einem Stepup Wandler kann man leicht positive und negative 
Spannungen gleichzeitig erzeugen: Dazu greift man die Spannung an den 
Spule ab und verwendet eine Ladungspumpe die eine nahezu gleichgroße, 
aber negative Spannung erzeugt.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Hallo und vielen Dank,

Das Problem dieser Ladungspumpen ist ja in der Regel, dass sie keinen 
ausreichenden Ausgangsstrom zur Verfügung stellen können. Ich brauche 
bei -15/-20V ca. 100mA... das sind ja schon 2W. Und der Aufwand, der 
nötig ist, um einen höheren Strom zur Verfügung zu stellen, ist ja in 
etwa vergleichbar zu einem weiteren Schaltregler, der getrennt davon 
eine negative Spannung erzeugt.

Oder gibt es eine Beispielschaltung, wie sowas aussehen könnte?

VIELEN DANK !!!!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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100mA sollten eigentlich kein allzu großes Problem darstellen. Ein 
kleiner Low ESR Elko sollte das problemlos schaffen.
Der negative Zweig wird dann immer über den positiven mitgeregelt, 
lediglich der Abfall über den Dioden wird nicht kompensiert.

Hier mal ein Schaltplan mit einem MC34063:
http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/9/90/Vlcd_bipol.gif
Das ganze sollte mit nahezu jedem anderen Stepup aber auch 
funktionieren.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ich mache mir gerade Gedanken, dass es überhupt mit den 2576/2594 
funktioniert.

Habe gerade gesehen, dass in keinem Datenblatt eine Methode existiert, 
dass der Betrag der Ausgangspannung größer als der Betrag der 
Eingangsspannung ist.

Hatte mich verleiten lassen, dass am Vin 7-40V und am Vout 12V steht. 
Aber bei der Schaltung mit -12V ist ein Vin von 12-40V gegeben.

Ist ja auch nur ein Step-down Regler.

Nun wollte ich nochmal nachfragen, ob ich mit dem LM2594 aus +12V auch 
+20V machen kann. Alle anderen Szenarien (+15V, -15V, -20V, -5V) ergeben 
sich dann daraus.

VIELEN DANK !!!!

Autor: A. K. (prx)
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Andreas B. schrieb:

> Habe gerade gesehen, dass in keinem Datenblatt eine Methode existiert,
> dass der Betrag der Ausgangspannung größer als der Betrag der
> Eingangsspannung ist.

Bei Inverter gibt es die betragsmässige Unterscheidung zwischen Step 
Down und Step Up nicht. Allerdings gelten für maximalen Strom und für 
die Dimensionierung etwas andere Regeln.

Siehe auch Datasheet vom LM2594, S.24 Fig 26.

Autor: Andreas B. (loopy83)
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Ok, wenn nix dagegen spricht, dass ich mit dem 2594 aus 12V 20V machen 
kann und damit auch -20V, +15V und -15V (nur andere FB Teiler Werte und 
verschobene Masse), dann werde ich diesen Regler in meinem Design 
verwenden.

Die Fig. 26 hatte ich schon gesehen und mit berücksichtigt. Aber da ich 
bei -20V nie mehr als 100mA ziehen will (bei 12V Vin), sollte das alles 
gehen :)

Vielen Dank!

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