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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik StepUp Wandler gesucht auf 12V/15V


Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ich suche einen StepUp Wandler, möglichst einfach zubeschalten, der mir 
aus 3 Batterien (4,5V) eine Ausgangsspannung von 12V oder max. 15V 
zaubert.
Die Batterien sollten schon möglichst bis 2,6V ausgesaugt werden.
An Strom wird ca. 150mA bis max. 200mA benötigt.

Was empfehlt Ihr mir?
Danke.

Tschau
Devil-Elec

Autor: Ben ___ (burning_silicon)
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mehr batterien. bei 200mA mit 12V werden bei 4V schon 600mA draus - plus 
verlustleistung. also eher 700mA. das werden die besten batterien nicht 
lange aushalten.

Autor: Koch (Gast)
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Wie wärs mit Mono-Batterien, die haben genug Power um eine Weile 
durchzuhalten.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

es kommen auch 3 Monobatterien zum Einsatz. Für mehr ist kein Platz 
vorhanden. Zurück zur Frage. Welchen StepUp Wandler soll ich am Besten 
nehmen?

Autor: MaWin (Gast)
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10 Mignons.

Genau so gross, nicht schwerer, billiger, und ohne Elektronik.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  MaWin (Gast)

>10 Mignons.

Die haben aber keine konstante 12V über die Entladekennlinie.

MfG
Falk

Autor: National Semiconductors (Gast)
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Prüf mal das Datenblatt vom LM2700-ADJ, der sollte passen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Die haben aber keine konstante 12V über die Entladekennlinie.

Er wollte 12V bis 15V, passt perfekt.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  MaWin (Gast)

>> Die haben aber keine konstante 12V über die Entladekennlinie.

>Er wollte 12V bis 15V, passt perfekt.

Was passt denn da perfekt? Normale Alkali Mingnonzellen haben ein 
Entladeschlussspannung von 0,8V. Macht 8V in Summe. Weit weg von 12V. 
Bei 1,2V ist die Batterie noch fast halbvoll. Hmmm.
Oder hast du Aktien von einem Batteriehersteller? ;-)

MFG
Falk

Autor: MaWin (Gast)
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Er sucht "12V bis max. 15V", also 12V nominell mit
entsprechender Toleranz, jedoch auf keinen Fall über 15V.

Man muss nun nicht von +3V/-3V Toleranz ausgehen,
man könnte von +25%/-25% ausgehen, macht 9V bis 15V,
damit sind handelsübliche Alkalis gut ausgelutscht,
(er selbst wollte von 8.6666V als untere Grenze ausgehen)

und selbst wenn man nur -10% ansetzt, also 10.8V als
untere Spannung bzw. 1.08V als Zellenspannung, ist
nicht mehr viel Rest (weniger als 10%) in der Batterie.
Man bräuchte um dagegen anstinken zu können schon
Spannungswandle mit über 90% Effektivität.

Autor: Sym (Gast)
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12 Mignonakkus plus Regler (Schalt- oder Linearregler). Alternativ 
könnte man auch 6 Mignons plus einen kleinen Boostregler verwenden.
Monozellen sind sehr heutezutage schon etwas exotisch, daher würde ich 
Mignons bevorzugen, wo du gute Akkus quasi nachgeschmissen bekommst. Bei 
3 W Leistungsbedarf wirst du mit Batterien ohnehin nicht lange Freude 
haben.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ihr braucht wegen mir nicht wild zu spekulieren. Nützt mir eh nix, ich 
brauche eine stabile Ausgangsspannung. Erstmal egal ob 12V oder 15V. Das 
was dann daran betrieben wird, wird dann eh darauf abgestimmt. Nominal 
gesehen sind 12V erstmal besser.

a) ich habe kein Platz für mehr wie 3 Monozellen

b) sind die 3 Monozellen nach vielen Stunden noch fast voll, wenn ich 
dahinter einen MAX1724 5V StepUp Wandler habe, wo ich in etwas 100mA 
entnehme

Neben dem LM2700 wäre noch der TPS61085 interessant. Welcher macht 
weniger Probleme? Ist beim Layout nicht so kritisch?

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Ich habe den LM2700-ADJ im letzten Projekt eingesetzt und keine 
Schierigkeiten damit gehabt.

Für eine größere Stückzahl würde ich aber auf ein preiswerteres Bauteil 
zurückgreifen.

P.S.: Leider habe ich keine übrig behalten, aber es gibt sie bei Farnell 
oder RS.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ich habe mich mal den jeweiligen Design Tool von TI und National 
beschäftigt. Laut den Efficiency Kurven wäre der LM2700 effektiver wie 
der TPS61085. Ich würde es demnach zuerst mit dem LM2700 versuchen.
Meine Frage wäre noch. Funktioniert die externe Beschaltung auch mit 
konventionellen Bauteilen? Es würde sich dadurch ein wenig das Layout 
verändern. Wie kritisch ist die Schottky Diode? Ich hätte eine 1N5822 
da.
Bei den Kondensatoren entweder nach Möglickeit low ESR Elkos bzw. 
Tantalkondesatoren? Wie wichtig ist die ESR Eigenschaft in Bezug auf das 
die Schaltung funktioniert?

Würde die Spule funktionieren?
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;GROUP=B513;GROUPI...

Autor: Oliver Döring (odbs)
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> Funktioniert die externe Beschaltung auch mit
> konventionellen Bauteilen? Es würde sich dadurch ein wenig das Layout
> verändern. Wie kritisch ist die Schottky Diode? Ich hätte eine 1N5822
> da.
> Bei den Kondensatoren entweder nach Möglickeit low ESR Elkos bzw.
> Tantalkondesatoren? Wie wichtig ist die ESR Eigenschaft in Bezug auf das
> die Schaltung funktioniert?

Alle angesprochenen Dinge sind bei hocheffizienten Schaltreglern 
essentiell! Du musst die Schaltung mit den konkreten Bauteilen berechnen 
(lassen). Einfach irgendeinen beliebigen Kondensator kannst du auch 
nicht verbauen, neben Kapazität spielen ESR und Ripple-Strom die 
Hauptrolle. Ganz unspezifisch "low ESR" reicht da nicht.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

okay. Aber wie soll ich die Schaltung mit meinen Bauteilen berechnen 
lassen? Das Design Tool gibt mir doch die Bauteile und dessen Werte 
fertig aus. Ich kann doch in dem Design Tool keine Bauteile ändern. Nur 
gewünschte Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Strom.

Wenn ich wirklich nur die angegebenen Bauteile in SMD! verwenden darf, 
dann kann ich es eigentlich sein lassen, was wirklich Schade wäre. Den 
Chip im 0,65mm Raster kann ich noch löten. Darunter ist eigentlich 
unmöglich. Noch hätte ich dazu ein Problem genau die Bauteile bestellen 
zu können.

Ich dachte Du hast die Schaltung einfach mal so locker nachgebaut und es 
funktioniert. Deshalb dachte ich man kann etwas lockerer an die Sache 
rangehen.

Bei einem anderen StepUp Wandler von MAXIM bin ich nämlich bisher 
gescheitert. Den angegeben MOSFET gibt es nicht mehr und ein von den 
Werten vergleichbarer tut es scheinbar nicht. Der Takt kommt am MOSFET 
an danach geht aber nichts weiter. Locker formuliert.

Autor: Oliver Döring (odbs)
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Bei dem Design-Tool von National werden konkrete Bauteile ausgegeben, 
die du auch ändern kannst. Die Schaltung wird dann für das geänderte 
Bauteil neu durchgerechnet. Es ist eigentlich kein Problem, da Bauteile 
zu finden, die RS oder Farnell oder wer auch immer liefern können. Mit 
Reichelt wirst du allerdings nicht sehr weit kommen. Auch auf SMD 
solltest du dich einlassen, sonst wird das schwierig - zumindest mit 
diesem Baustein.

Es gibt auch andere Schaltregler, die keine so hohen Ansprüche stellen. 
Dort wirst du dann aber erhebliche Abstriche beim Wirkungsgrad machen 
müssen.

Autor: Oliver Döring (odbs)
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> Bei einem anderen StepUp Wandler von MAXIM bin ich nämlich bisher
> gescheitert. Den angegeben MOSFET gibt es nicht mehr und ein von den
> Werten vergleichbarer tut es scheinbar nicht. Der Takt kommt am MOSFET
> an danach geht aber nichts weiter. Locker formuliert.

Welcher war vorgesehen und welchen hast du verwendet? Zu geringe Ugs?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Veit Devil schrieb:
> Die Batterien sollten schon möglichst bis 2,6V ausgesaugt werden.
Es lohnt sich nicht, zusätzlichen Aufwand zu betreiben, um eine 
Primärzelle wesentlich unter 1,1V zu entladen. Da steckt nicht mehr viel 
Energie drin.
http://www.teccommunity.de/articles/article/201/li...

Du könntest also deine Untergrenze ohne energetische Gewissenskonflikte 
auf 3...3,3V hochsetzen. Und hättest entsprechend mehr Batueile zur 
Auswahl...
z.B. National Webbench
2,5V --> 2 Bausteine (LM2700/LM2698)
3V   --> 5 ICs
3,3V --> 7 ICs

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ich guck mir das Design Tool nochmal genauer an um zu wissen was Du 
meinst.
Der Hinweis mit den Batterien ist auch gut. Haben die anderen Wandler 
nicht auch solche hohen Layoutansprüche? Die arbeiten doch alle mit 
mehreren hundert kHz und mehr.

Wegen der bisher gescheiterten Schaltung.
Ich habe einen MOSFET IRF9410 verwendet, original sollte ein Si9140 
verwendet werden. Das gesamte Problem kannst Du hier nachlesen.
Beitrag "DC-DC Wandler funktioniert nicht richtig, MAX1771"

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Veit Devil schrieb:
> Haben die anderen Wandler nicht auch solche hohen Layoutansprüche?
Alle Schaltregler haben die selben Ansprüche:
Halte die beiden Stromkreise Laden (der Spule) und Entladen kompakt.
Dabei ist es egal ob es ein Step-Up oder -Down Regler ist.

> Das gesamte Problem kannst Du hier nachlesen.
Ja, das Layout sieht böse aus...
Die Lösung kannst du hier nachlesen:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

Danke. Okay, wegen der Layouthilfe. Hmmm ja, mein Layout ist nicht 
perfekt bzw. weit davon entfernt. Jedoch interessiert mich zur Zeit eher 
ob das die Ursache ist für die Nichtfunktion ist oder ob das Layout 
einfach nur Einfluss auf das reine EMV Verhalten hat? Also die Schaltung 
trotzdem funktionieren sollte. Vorrausgesetzt ich habe im Datenblatt für 
den MOSFET keinen eichtigen Wert/Eigenschaft übersehen. Wenn natürlich 
MAXIM in der Bsp.beschaltung einen Fehler hat, dann hätte ich Pech 
gehabt.

Jetzt wollte ich eben mit einem anderen StepUp es neu probieren.

Autor: Lowtzow .... (lowtzow)
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schau dir mal die IZ0515 an der ist simpelst, im datenblatt steht zwar 
4,5v-9v eingang

ich hatte schon die 0505 mit +-5v im einsatz und konnte beobachten, dass 
noch mit einer eingangsspannung von 3,5v das ding gearbeitet hat. ist 
halt risikoreich auserhalb der spezifikationen zu arbeiten.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Veit Devil schrieb:
> Jedoch interessiert mich zur Zeit eher
> ob das die Ursache ist für die Nichtfunktion ist
Es ist unwahrscheinlich, dass die Schaltung wegen des Layouts gar 
nicht funktioniert. Sie wird bei ungünstigem Layout nur schlechter 
funktionieren (Rauschen, Ripple, Regelverhalten...).

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