Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step Up Probleme mit dem LT1173


von Alex W. (Firma: coder-avenue) (whiterock)


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Hallo,
ich bin 14 Jahre alt, handle mit Waren aus China und interessiere mich 
für Elektronik. Wer jetzt denkt er weiß schon alles, der darf den Thread 
verlassen. Kürzlich habe ich mich dann entscheiden mein kleines Projekt 
auf eine Leiterplatte zu bekommen und zu bestellen. Es handelt sich 
dabei um die angehängte Schematic. Der Schaltplan, muss ich gestehen, 
ist im Prinzip aus dem Datenblatt übernommen. Platine gestern bekommen 
und sofort euphorisch zusammen gelötet und probiert, doch...

Wenn ich 4 AAA Batterien mit einer gesamten Spannung von ca. 5V (ohne 
Last) an meine kleine Platine anhschließe erzeugt es 12V (so soll es 
sein). Hänge ich nun Last an den Output meiner Platine, des Step Ups, 
fällt VIn auf ca. 3V und VOut auf ca 6V. (Der davon betriebene PC-Lüfter 
macht kaum Wind)

Bei einer kleinen Internet Recherche lernte ich das Programm LTSPice 
kennen. Darin habe ich die Schaltung nun simuliert und siehe da, das 
selbe Ergebnis wie in der Realität.

Was habe ich daraus gelernt:
1) Schaltung zuerst simulieren!
2) Schaltung zuerst auf dem Breadbord aufbauen!

Meine Frage nun:
Kann ich das Projekt und damit das Geld, das ich ihn die Platine 
gesteckt habe, durch irgend einen schlauen Kniff retten?
Gibt es womöglich einen IC der die selbe/ähnliche Rundum-Schaltung hat 
bei dem das Problem nicht auftritt?

Fakten:
Der LT1173 verbraucht auf der Input Seite 400mA (scheint mir ein wenig 
viel bei 80% Effizienz.

mfg Whiterock

von MaWin (Gast)


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> 1) Schaltung zuerst simulieren!
> 2) Schaltung zuerst auf dem Breadbord aufbauen!

Du hättest lieber lernen sollen:

"Erst ins Datenblatt gucken".

Micropower könnte schon ein Hinweis sein, daß es mit 8 Ohm an 12V für 
1.5A mit 18 Watt wohl nichts wird.

Im Datenblatt steht z.B.- drin
5V rein 12V raus bei 90mA

Offenbar zu wenig für deinen Lüfter, zumal nicht dessen Dauerstrom, 
sondern der deutlich höhere Anlaufstrom zählt.

Nimm das nächste mal einen Schaltregler, der auch die benötigte Leistung 
bringt.

Lüfter aus Batterien anzutreiben klingt allerdings wie eine merkwürdige 
Lösung.

> Der LT1173 verbraucht auf der Input Seite 400mA (scheint mir ein wenig
> viel bei 80% Effizienz.

3V/400mA = 1.2W, 80% = 960mV bei 12V = 80mA, knapp unter nde 90mA von 
oben, ist doch gut.

von Alex W. (Firma: coder-avenue) (whiterock)


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Danke für die schnelle Antwort.

Es scheint ich bin sogar für die simplesten Sachen zu dumm ;)
Natürlich müssen es 80 Ohm sein und 8 -> welcher PC-Lüfter verbraucht 
auch 1.5 A... 150mA!

Das selstame nun ist aber folgendes: Ich habe die Schaltung mit 80 Ohm 
simuliert und sie erzeugt tatsächlich 12V ... was mich ratlos macht!

MaWin schrieb:
> Lüfter aus Batterien anzutreiben klingt allerdings wie eine merkwürdige
> Lösung.
Dann habe ich nicht so einen Kabelsalat auf meiner Werkbank!

Alex Weissenfels schrieb:
> Kann ich das Projekt und damit das Geld, das ich ihn die Platine
> gesteckt habe, durch irgend einen schlauen Kniff retten?
> Gibt es womöglich einen IC der die selbe/ähnliche Rundum-Schaltung hat
> bei dem das Problem nicht auftritt?

mfg Whiterock

PS: MaWin, hast du vor dich irgendwan anzumelden ;P

von Stefan (Gast)


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Schreib doch mal welche Bauelemente genau du für L1 und C2 benutzt.
In der Simulation sind die Bauelemente ideal!
Wenn wegen ungeeigneter realer Bauelement L1 in Sättigung geht oder C2 
mehr heizt als speichert lässt sich da noch was optimieren. D1 ist 
überdimensioniert, die Flussspannung ist bei weniger spannungsfesten 
Dioden geringer.
Ich hab hier einen LT1111 der am USB 8V 300mA im Kurzschluss liefert.

Stefan

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Einen Schaltregler bekommst du auf einem Steckbrett nicht richtig zum 
Laufen. Such mal auf hier im Forum oder auf meiner HP nach 
Schaltreglerlayout und den 3 Stromkreisen...

von Stefan (Gast)


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Alex Weissenfels schrieb:

>> Kürzlich habe ich mich dann entscheiden mein kleines Projekt
>> auf eine Leiterplatte zu bekommen und zu bestellen.

>> Platine gestern bekommen und sofort euphorisch zusammen gelötet
>> und probiert, doch...

Lothar Miller schrieb:

>> Einen Schaltregler bekommst du auf einem Steckbrett nicht richtig
>> zum Laufen.

>> Such mal auf het im Forum oder auf meiner HP nach
>> Schaltreglerlayout und den 3 Stromkreisen...

Der LT1173 läuft um die 25KHz den kriegst Du auch fliegend verdrahtet 
zum laufen. Sind diese permanenten Verweise auf geht so nicht und Deine 
HP schon Reflex sobald Schaltregler im Text vorkommt? Hast Du da ein 
Script?
Ansonsten weiss ich Deine fachliche Kompetenz durchaus zu schätzen!

Stefan

von AVRVernichter (Gast)


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Hallo Alex, nur so nebenbei, OT-Einschub sozusagen :)
Hast du damit etwas zu tun?
http://www.white-rock.de/racingteam/newpage/homepage/index.htm

von (prx) A. K. (prx)


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Stefan schrieb:
> In der Simulation sind die Bauelemente ideal!

Nicht notwendigerweise. Lässt sich definieren.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan schrieb:
> Sind diese permanenten Verweise ... schon Reflex
Ja, und zwar auf diesen Lernerfolg:
Alex Weissenfels schrieb:
> Was habe ich daraus gelernt:
> 2) Schaltung zuerst auf dem Breadbord aufbauen!
Wenn schon einen Schaltregler aufbauen, dann sehr kompakt auf einer 
Lochrasterplatine.

> permanenten Verweise auf ... Deine HP
Es ist kaum zu glauben, es gibt immer noch Leute, die diese simplen 
Sachen falsch machen, weil sie es nicht wissen. Und weil sie jetzt erst 
auf die Idee kommen, einen Schaltregler zu entwickeln, sollen sie diese 
kleinen Tricks nicht erfahren?

> Der LT1173 läuft um die 25KHz
Schon mal ein schlechtes Layout bei der EMV-Messung angesehen? Wie weit 
reicht da das Spektrum?
> den kriegst Du auch fliegend verdrahtet zum laufen.
Kriegst du hin und ich auch. Und zwar weil wir wissen, auf welche 
Leitungen es ankommt. Aber ich kann ganz leicht einen gutmütigen 
SimpleSwitcher mit 50kHz nehmen und auf dem Steckbrett eine wilde Sau 
draus machen. Und wer schon nicht im Datenblatt sieht, dass der 
Schaltregler es prinzipiell nicht packt, der schafft das mit der 
wilden Sau auch ohne jegliche Anstrengung...

Stefan schrieb:
> Ich hab hier einen LT1111 der am USB 8V 300mA im Kurzschluss liefert.
Hmmm, wie nochmal? 8V beim Kurzschluss?

von Jens G. (jensig)


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>Der LT1173 läuft um die 25KHz den kriegst Du auch fliegend verdrahtet
>zum laufen. Sind diese permanenten Verweise auf geht so nicht und Deine

Ja - wenn man aber nur eine 0815-Verdrahtung macht, können die 25kHz 
auch schon wieder deutlich zu viel sein.

von Stefan (Gast)


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>> Nicht notwendigerweise. Lässt sich definieren.

Sobald er sich wieder meldet würde ich da mal ansetzen.
Innenwiderstand der Spannungsquelle und  die reale Spule eintragen und 
dann mal probieren was sich mit R1 rausholen lässt. Mit seinem R1 müsste
soweit ich das in Erinnerung habe der Strom durch die Spule in der 
Spitze 1,5A erreichen.

>> Hänge ich nun Last an den Output meiner Platine, des Step Ups,
>> fällt VIn auf ca. 3V und VOut auf ca 6V

Ich denke die Batterien liefern nicht genug Strom, und eventuell ist die 
Spule ja auch in Sättigung.

Stefan

von Stefan (Gast)


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>> Schon mal ein schlechtes Layout bei der EMV-Messung angesehen? Wie weit
>> reicht da das Spektrum?

Sein Problem ist aber die Leistung.

>> Und wer schon nicht im Datenblatt sieht, dass der
>> Schaltregler es prinzipiell nicht packt, der schafft das mit der
>> wilden Sau auch ohne jegliche Anstrengung...

>>>> Kann ich das Projekt und damit das Geld, das ich ihn die Platine
>>>> gesteckt habe, durch irgend einen schlauen Kniff retten?

Auch wenn er nicht ganz an seine Traumwerte kommt, wird es doch noch 
erhebllich besser gehen.

>> Hmmm, wie nochmal? 8V beim Kurzschluss?

Fachlich nicht richtig aber anschaulich.
Wenn die Ausgangsspannung signifikant anfängt abzusinken.

Stefan

von Alex W. (Firma: coder-avenue) (whiterock)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Hallo,
> ich bin 14 Jahre alt, handle mit Waren aus China und interessiere mich
> für Elektronik.
Erstaunlich, dass trotzdem soviele antworten!

Stefan schrieb:
> Schreib doch mal welche Bauelemente genau du für L1 und C2 benutzt.
Elkos von 'Jamicon' von distrelec. Wenn ich mich recht erinnere 20% 
Toleranz. Spule ist 100uH und 370mA (keine Marke - sieht aus wie 
überdimensionierter Resistor)

Stefan schrieb:
> Der LT1173 läuft um die 25KHz den kriegst Du auch fliegend verdrahtet
> zum laufen
Stefan schrieb:
> Wenn wegen ungeeigneter realer Bauelement L1 in Sättigung
Ich bin ja hier um zu lernen, was bedeutet das denn ?

AVRVernichter schrieb:
> Hallo Alex, nur so nebenbei, OT-Einschub sozusagen :)
> Hast du damit etwas zu tun?
> http://www.white-rock.de/racingteam/newpage/homepa...
Nicht das geringste. Hätte mir meinen Namen wohl doch trademarken lassen 
!

Stefan schrieb:
> Mit seinem R1 müsste
> soweit ich das in Erinnerung habe der Strom durch die Spule in der
> Spitze 1,5A erreichen.
Da haben wir dann wohl ein Problem mit der 370mA Spule !

Mein nächstes StepUp Design wird wohl dem MC34063 angehören (und das nur 
weil es der verrückte australische Youtuber gesagt hat - #EEVBlog)

Danke im vorraus,
whiterock

von Stefan (Gast)


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>> Da haben wir dann wohl ein Problem mit der 370mA Spule !
Oder mit R1 ;-)

>> Mein nächstes StepUp Design wird wohl dem MC34063 angehören
Was aber an den grundlegenden Problemen nichts ändert ;-)

Stefan

von (prx) A. K. (prx)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Elkos von 'Jamicon' von distrelec. Wenn ich mich recht erinnere 20%
> Toleranz.

Die Toleranz interessiert weniger, eher der Innenwiderstand (ESR).

> Spule ist 100uH und 370mA (keine Marke - sieht aus wie
> überdimensionierter Resistor)

Nicht optimal und eine Störschleuder. Und hoffentlich sind die 370mA die 
Sättigungsgrenze und nicht bloss die thermische. Wobei 370mA in der 
Spule den Ausgang vom Step-Up auf einen Bruchteil davon begrenzt.

> Ich bin ja hier um zu lernen, was bedeutet das denn ?

Dass jenseits dieses Stroms die Induktivität einbricht. Gewöhnlich 
kriegt dann der Regler ein Problem und raucht entweder ab oder regelt 
ab.

> Mein nächstes StepUp Design wird wohl dem MC34063 angehören

Kann man machen, ändert aber wenig.

von Jojo S. (Gast)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Toleranz. Spule ist 100uH und 370mA (keine Marke - sieht aus wie
> überdimensionierter Resistor)

das hört sich eher nach einer Entstördrossel an, die sind wenig geeignet 
für Schaltregler. Guck mal bei Reichelt unter PISR, so sollten die 
Dinger etwa aussehen.

von Alex W. (Firma: coder-avenue) (whiterock)


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A. K. schrieb:
> Die Toleranz interessiert weniger, eher der Innenwiderstand (ESR).
Habe folgendes gefunden:
10uF =  Äquivalenter Vorwiderstand: 15.92 Ohm
100uF = Äquivalenter Vorwiderstand:  2.3  Ohm

Stefan schrieb:
>>> Mein nächstes StepUp Design wird wohl dem MC34063 angehören
> Was aber an den grundlegenden Problemen nichts ändert ;-)
Immerhin steht er kann bis zu 1.5 A.

Jojo S. schrieb:
> Guck mal bei Reichelt unter PISR, so sollten die
> Dinger etwa aussehen.
Ein Spec ist, dass alles bei distrelec zu bekommen ist, weil die mit 
3,30 den günstigsten Versand haben. Nach was soll ich suchen ? :)

mfg whiterock

von (prx) A. K. (prx)


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Alex Weissenfels schrieb:
> 100uF = Äquivalenter Vorwiderstand:  2.3  Ohm

Yep. Und jetzt rechne dir mal aus, was mit der Spannung passiert, wenn 
der Elko mit (vereinfacht) beispielsweise 100mA in der Einschaltphase 
geladen und in der Abschaltphase entladen wird. Du kriegst knapp ein 
halbes Volt Ripple!

> Immerhin steht er kann bis zu 1.5 A.

Der LT1173 auch. Diese 1,5A sind der Spitzenstrom des Transistors, nicht 
der maximale Laststrom der Schaltung.

Zur Orientierung: Bei 5V auf 12V und 100mA und regelgerechter 
Dimensionierung wird der Transistor vom MC34063A mit einem Spitzenstrom 
von knapp 600mA belastet. Die Spule ebenso.

von Jojo S. (Gast)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Ein Spec ist, dass alles bei distrelec zu bekommen ist, weil die mit
> 3,30 den günstigsten Versand haben. Nach was soll ich suchen ? :)

Die Induktivität sollte für Anwendungen wie 'DC/DC Wandler' spezifiert 
sein, 'power inductor' wäre ein Suchbegriff. Darf es auch SMD sein? Z.B. 
354658 von Würth wird passen. Bei den radial bedrahteten habe ich auf 
die Schnelle nix bei Distrelec gesehen. Im Datenblatt ist ein Teil von 
Gowanda als Beispiel angegeben, an diesen Daten kann man sich 
orientieren. Der Widerstand von dem Teil ist 0,3 Ohm, da landet man bei 
Spulen für 1A und grösser. Im Datenblatt gibt es zu den kritischen 
Teilen auch Hinweise. Der Ausgangselko sollte noch ein Low-ESR Typ sein. 
Wenn man da nicht die richtigen Komponenten auswählt werden hilft auch 
ein anderes Regler IC nix.

Und wie kommst du auf 3,30 Versand? Wenn ich die Teile in den Warenkorb 
werfe werden 6,95 Versand angezeigt.

von Alex W. (Firma: coder-avenue) (whiterock)


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A. K. schrieb:
> Yep. Und jetzt rechne dir mal aus, was mit der Spannung passiert, wenn
> der Elko mit (vereinfacht) beispielsweise 100mA in der Einschaltphase
> geladen und in der Abschaltphase entladen wird. Du kriegst knapp ein
> halbes Volt Ripple!
Wie berechnet man das ?

A. K. schrieb:
> Bei 5V auf 12V und 100mA und regelgerechter
> Dimensionierung wird der Transistor vom MC34063A mit einem Spitzenstrom
> von knapp 600mA belastet. Die Spule ebenso.
Würde es etwas helfen eine Spule für höhere Ströme einzubauen. Im Moment 
ist es ja eine bis 370mA

Jojo S. schrieb:
> Im Datenblatt ist ein Teil von Gowanda als Beispiel angegeben
Das Teil hab ich nicht gefunden.

Jojo S. schrieb:
> Darf es auch SMD sein?
Solange es von Hand lötbar ist. Hab keine solder paste und auch kein hot 
air soldering iron.

Jojo S. schrieb:
> Und wie kommst du auf 3,30 Versand? Wenn ich die Teile in den Warenkorb
> werfe werden 6,95 Versand angezeigt.
Nach Österreich bei distrelec.at -> 3,30€ :)

> Neue Erkenntnisse:
Mit einem 6V Netzteil schaffe ich nicht ganz 11 V. Ein erstaunlicher 
Unterschied. Damit wird es zwar nicht mehr von Batterien betrieben, aber 
es war auch nicht ganz für die Katz!

mfg Whiterock

von Jojo S. (Gast)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Jojo S. schrieb:
>> Im Datenblatt ist ein Teil von Gowanda als Beispiel angegeben
> Das Teil hab ich nicht gefunden.
>
> Jojo S. schrieb:
>> Darf es auch SMD sein?
> Solange es von Hand lötbar ist. Hab keine solder paste und auch kein hot
> air soldering iron.

http://cds.linear.com/docs/Datasheet/lt1173.pdf auf S.11 ist eine 
Tabelle mit Ein/Ausgangsspannungen und min. Strömen. Da wird für 5->12V 
bei min 90mA die Gowanda GA10-123K genannt (120µH). Google liefert dir 
zu dem Typ auch sofort das Datenblatt: 
http://www.gowanda.com/files/399051531_GA10.pdf
Die Berechnungshilfen für die Schaltregler liefern oft auch den max. R 
den die Induktivität haben darf, die LTSpice Simu habe ich allerdings 
noch nicht benutzt.

Die SMD Powerdrosseln kriegt man noch von der Seite her gelötet, da 
sollten andere Bauteile aber nicht zu nahe liegen weil man schon etwas 
braten muss. Für einen Testaufbau kann man natürlich auch Drähte anlöten 
um das Teil steckbar zu machen. Nur die Bedenken zu Schaltregler auf 
Breadboard wurden ja schon genannt.

von Stefan (Gast)


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>> Würde es etwas helfen eine Spule für höhere Ströme einzubauen. Im
>> Moment ist es ja eine bis 370mA

Ja, und eine mit möglichst geringem DC Widerstand. Und einen LowESR 
Elko.

>> Mit einem 6V Netzteil schaffe ich nicht ganz 11 V. Ein erstaunlicher
>> Unterschied. Damit wird es zwar nicht mehr von Batterien betrieben,
>> aber es war auch nicht ganz für die Katz!

Na ja, mit einem 12,6 V Netzteil schaffst Du sogar 12V ;-)
Mit 80 Ohm Last? Sind die 6V gemessen oder stehen einfach nur drauf?
Versuch doch mal für R1 180 Ohm, damit begrentzt Du den Spitzenstrom 
durch die Spule. Miß die Leerlaufspannung. Wenn Du 12V hast häng solange 
Last dran bis die Spannung absinkt. Dann weisst Du etwa was das Ding mit 
der Spule leistet.

Stefan

von (prx) A. K. (prx)


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Alex Weissenfels schrieb:
> Wie berechnet man das ?

Mit dem Ohm'schen Gesetz. 100mA * 2,3 Ohm, und das einmal in die eine 
Richtung und einmal in die andere.

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