Hi Forengemeinde, ich stehe vor einem großen Problem. und zwar habe ich eine Spannung von 50V und muss die per uC gesteuert und verlustarm runterregeln. Dazu dachte ich an einen Step-Down-Wandler. Die Schaltung soll dann in etwa so aussehen -> http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html Leider scheitere ich bei der Suche nach Bauteilen. Und nachdem ich jetzt den ganzen Tag lang Google und Datenblätter studiert und nix gefunden habe, dachte ich mir, ich frage mal bei euch an. Eckdaten sollen sein: Eingangsspannung: 50V Ausgangsspannung: per uC variabel (2-50V) Ausgangsstrom: bis zu 6A Schaltfrequenz: ich dachte so an 50kHz, ich lasse mich aber auch umstimmen. So und nun ist mein Problem, dass ich keine Bauteile finde, die für diese Eigenschaften geeignet sind. 1. Der FET: der schnellste den ich gefunden hatte, hat 68ns Rise Time und 29ns Falltime. Zusammen rund 100ns und bei 1% duty cycle bedetet das 50% der Zeit heizen... 2. Die Spule: Großes Fragezeichen! ich dachte an 100-200uH aber finde absolut nichts das den Strom (der ja annähernd 8A in der Spule erreichen kann) mitmacht. 3. Ein FET-Treiber: High side und High speed... bin ich blind? such ich etwas das es nicht gibt? Ich flehe euch an! Helft mir! BITTE!!!
Domi schrieb: > 1. Der FET: der schnellste den ich gefunden hatte, hat 68ns Rise Time > und 29ns Falltime. Zusammen rund 100ns und bei 1% duty cycle bedetet das > 50% der Zeit heizen... Nein. Die Zeit ist immer noch 20µs bei 50kHz. Ob zwischen der steigenden Flanke oder fallenden Flanke nun 0,1µs oder 19,9µs ändert an den Schaltverlusten nichts. Somit wird nur in 0,5% der Zeit geheizt. Die Schaltzeiten des Mosfets sind daher dein geringstes Problem. > 3. Ein FET-Treiber: High side und High speed... bin ich blind? such ich > etwas das es nicht gibt? z.B. IR2125 Der benötigt allerdings zusätzlich eine externe Ladungspumpe oder eine sonstige potentialfreie Hilfsspannung, ansonsten gibts Startprobleme wenn er starten soll, aber Source nicht auf Masse liegt, da die Ausgangselkos noch ein paar Volt haben.
Was für einen Regler willst du verwenden? Das im µC ordentlich hin zu bekommen ist nicht so einfach.
...nimm doch einfach einen National LM22677, der macht 5A und kann auch 50V Uin. Für den Feedbackzweig dann ein bzw. zwei elektronische potis (Analog Devices z.B.) mit 1024steps an die uC-SPI, Ausgangsspannung rückmessen per adc am uC und mit dem auf den benötigten wert nachstellen (weil die digitalpotis haben ziemliche toleranzen...). gruss, tom.
Hmm... nunja, so ganz gefällt mir das noch nicht. das mit der Spule ist zwar nen super link wenn http://www.darisusgmbh.de gemeint war, aber ich würde es bevorzugen nicht für jedes der Bauteile 7€ Versand zahlen zu müssen, wenn ihr versteht was ich meine. Ich such weiter... Trotzdem Danke. ich bin Dankbar um jeden gutgemeinten Rat! der Treiber war n Super Tip!!! DANKE!!! eine Frage bleibt bei dem aber offen und das Datenblatt klärt mich irgendwie auch nicht auf: CurrentSense zieht man einfach mit 100k oder so auf Source Potential, also wenn ichs nich nutzen möchte?! Bei Spule und FET verfolge ich gerade die Idee den Strom auf 2 oder 3 regler aufzuteilen... da jeder FET und jede Spule schon Widerstände in sich trägt, brauch ich mir ja nichtmal sorgen machen, dass sich der Strom nicht sauber aufteilen würde... als schmankerl könnte ich dann sogar 2 im gegentakt laufen lassen... So nen fertigen Schaltregeler zu verwenden halte ich auch nicht für zu verkehrt, aber ich mache mir sorgen, ob das dann auch so einwandfrei mit der regelbarkeit funktioniert. Zudem finde ich jetzt speziel den LM22677 in keinem der Einschlägigen shops wie Reichelt, RS, oder ganz in meiner nähe Bürklin.
Hm, du findest keine ICs bei einschlaegigen Herstellern, aber willst dir deinen Superschaltregler selber bauen, traumst von Gegentakt usw?
Öhm ja so siehts aus. nicht gut oder? Aber RS ist seit einiger Zeit auch nicht mehr so gut im auflisten von Bauteilen (zumindest ich finde da nix mehr zu gut wie früher) und die andren Shops sind ja gleich direkt zur Beuteilfindung ungeeignet. Ich finde höchstens den LM2567T-xyz. Klingt auch interessant, aber bisher habe ich mehr nach FETs und Spulen gesucht... Tips nehme ich höchst Dankbar an!
Willst du den uC die Regelung machen lassen und die Schaltimpulse für den Transistor liefern lassen ? Und wenn sich der uC aufhaengt oder ein Interrupt passiert, verbrutzelt es die zu versorgende Schaltung ? Oder willst du einen autonomen Schaltregler einsetzen, und nur die Ausgangsspannung per uC steuern ? Dann lohnt sich der Vorschlag von tom mit Schaltregler-IC und dem elektronischen Poti. Der billigste Schaltregler, bei jedem Versender zu bekommen, ist der MC34063. Mit externem Schalttransistor schafft der auch 6A, aber keine 50V. Aber auch alle anderen haben Schwierigkeiten, aus 50V am Eingang auch 50V am Ausgang zu machen, alle haben Verluste im Schaltelement die bei 6A eher im Voltbereich liegen, als im Millivoltbereich. Du muesstest noch ueberlegen, ob du eine einstellbare oder feste Strombegrenzung brauchst. Der LT1074HV könnte gehen (6.5A Schaltstrom), wenn man einen mit integriertem Schalttransistor sucht und etwas mehr als 50V reinliefern kann. Den gibt es bei Conrad, Segor, elpro.org, zusammen mit der Spule und anderen Bauteilen.
Nunja, der uC sollte die Regelung übernehmen und mit einem PWM-Ausgang den Transistor steuern. Und da das neben 2 Tastern und einem UART seine einzige Aufgabe sein wird, denke ich sollte ein aufhängen vernachlässigbar sein... und wenn nich, na krachts halt. glaub i aber ned. und n Watchdog gibts ja auch noch. Aber wie gesagt, sollte es einen gut geeigneten Regler geben, dann nehm ich den, denn dann gibts wohl auch weniger Fehlerquellen. Ich find halt nur keinen Vin 50V, Iout 6A Regler. 50Vout sind unwichtig. Sollten 45V rauskommen wärs auch noch ok wenn nicht 30W verheizt und gekühlt werden müssten. Bei 50V wird meine Spannungsquelle eh an ihren Granzen betrieben (Trafo-Gleichrichter-C) und unter Last wird sie einbrachen. Stabil rechne ich mit etwa 35-40V. (Trafoangabe sind 37,5V) Und die sollen auch max. hinten raus kommen, nur vorne will ich nichts wegheizen müssen! PS: gibts noch günstige Alternativen zum LM1074HV? Das Preis-leistungs.Verhältnis will mich einfach nicht willig machen ^^ Ja ich such was das es nciht gibt, aber wenigstens annäherungshalber sollte doch irgend ein Schaltregler drin sein der 6A 50V mitmacht und max.2-3€ kostet?! Liegen meine Vorstellungen und die Realität wirklich so weit auseinander?
Ja - Vorstellungen und Realität liegen recht weit außeinander. - 5-6A ist schon ein ordentlicher Strom - da muß alles genau passen sonst geht die Verlustleistung durch die Decke (auch Spule und Kondensatoren) - 50V Eingangsspannung ist nicht ohne - Regelung in einem weiten Spannungsbereich ist für einen Schaltregler auch eine Aufgabe da z.B. die Dimensionierung der Spule nur für eine Spannung wirklich optimal ist (Anpassung an den Duty Cycle des Reglers) Das Problem ist halt, daß 50V Eingangsspannung nur sehr selten gebraucht werden - gibt es zwar aber ist keine Massenware. Daher teuer und nicht überall erhältlich. Den Regler selbst mit einem Microcontroller zu bauen ist zwar möglich, wird aber Tage oder Wochen dauern bis es vernünftig funktioniert. Die Regelung über Analogpotis zu machen ist sicher ein sinnvoller Ansatz. Macht man es über PWM eine Microcontrollers kann es passieren, daß sich die beiden Schaltfrequenzen ungünstig überlagern. Gruß, Marcus
http://www.national.com/pf/LM/LM5116.html http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp?sku=1342345
> sollte doch irgend ein Schaltregler drin sein der 6A 50V mitmacht und max.2-3€ kostet?! Vergiss es. Selbst der gute alte L4970 ist teurer (hält keine 50V aus). Daß ein Schaltregler funktioniert, der nur aus einer PWM besteht die ausgangsspannungsabhängig geregelt wird, haetten die Herseller auch gern. Sie mussten aber feststellen, dass doch ein paar mehr Funktionsblöcke in ihren ICs notwendig sind, um die Regelcharakteristik zwisch continuous und discontinuierlich anpassen zu können, um kurzschlussfest und sicher gegen Saettigung der Spule (heisse Spulen sättigen früher) sein zu können. Klar kannst du auf all das verzichten, dann kann man einen Schaltregler it dem NE555 aufbauen (ok, gheht auch nicht mit 50V), und du bist bei deinem Wunschpreis. Und dass 35V hinten rauskommen, wenn 35V vorne reingehen, ist auch Wunschdenken einer idealen Welt ohne Schaltverluste. ABER: Natürlich schreibst du nicht wozu, aber vermutlich geht es um Akkuladen, da ist ein sauberer Ausgangsstrom gar nicht gefordert. Ein MOSFET, der den Spulenstrom einschaltet, und direkt und sofort und unmittelbar von seiner Steuerelektronik wieder ausgeschaltet wird, wenn der Spulenstrom 6A (oder wie hoch der Ladestrom auch immer sein soll) erreicht, lässt sich da schon von einem uC immer wieder anstossen, wenn Ladestrom fliessen soll.
Marcus Müller schrieb: > Ja - Vorstellungen und Realität liegen recht weit außeinander. Dem stimme ich voll zu. > - 5-6A ist schon ein ordentlicher Strom - da muß alles genau passen > sonst geht die Verlustleistung durch die Decke (auch Spule und > Kondensatoren) Naja, ... Solange man damit noch nicht schweißen kann, ist es noch nicht soooo viel. Alles eine Frage der Erfahrung und des Standpunktes. > - 50V Eingangsspannung ist nicht ohne Aha?!? Abgesehen davon, daß die meisten Schaltregler wohl in PC-Netzteilen verbaut werden und dort eine 'Bus'-Spannung in Höhe der gleichgerichteten Netzspannung (und mit PFC noch ein bißchen mehr) haben, sind 50V wohl eher Peanuts dagegen und keinesfalls 'nicht ohne'. > Das Problem ist halt, daß 50V Eingangsspannung nur sehr selten gebraucht > werden - gibt es zwar aber ist keine Massenware. Daher teuer und nicht > überall erhältlich. Im Kommunikationssektor (d.h. Schaltschränken für Mobilfunk- und Festnetzen) sind 48V-Busspannungen nicht nur gebräuchlich sondern auch üblich. Dazu gibt's von diversen Herstellern (u.a. auch LT, TI, ...) entsprechende Schaltregler. Diese haben allerdings auch mehr Fähigkeiten. Dazu zählt z.B. auch Hot-Swap/Plug-Fähigkeit, Currentsharing, ..., um damit z.B. redundante Netzteilgruppen aufzubauen, und noch ein paar Gimmicks mehr. Allerdings gebe ich zu, daß diese nicht unbedingt die billigsten Regler sind und man sie leider auch nicht überall bekommen kann.
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