SMD Royer Converter/Sekundär-> zum Lipo-Laden

[Fidi G. (fuddl)]

Hallo Community,

Ich habe wie oben in den Bildern vielleicht schlecht zu erkennen ein 
Sekundärteil vom Royer-Converter in SMD-Bauweise vorgenommen.
Bemaßung: B/H-29,6 x 12,7mm

Die Schaltung soll einen Lipo-AKKU Kabellos aufladen können.

Ich habe nun ein kleines Problem mir dem TPS54331DP das sich daraufhin 
bezieht dass ich den ON/OFF (ENABLE) Spannungsteiler aus irrwitzigen 
gründen nicht Berechnen kann. Da ich im Datenblatt nicht draus schlau 
werde.

Dieses wirkt sich natürlich, wie soll es auch anders sein, weiterhin 
auch auf den Spannungsteiler der die Ausgangsspannung festlegen soll 
aus.

Hier der Link zum Datenblatt:
http://www.ti.com/product/tps54331

Ich bedanke mich schon mal im Voraus bei euch für eure Hilfe und 
Bemühungen.

Derjenige der mir erfolgreich Hilft die Schaltung zum laufen zu kriegen, 
bekommt von mir 10 Platinen geschenkt.

[Joerg W. (joergwolfram)]

der EN-Pin speist selbst minimal 1µA und maximal 4µA in das Netzwerk aus 
R1 und R2 ein. Als erstes legt man die Ein/Ausschalt-Hysterese fest. 
Diese muß ja die 3µA Stromdiffrenz zwischen Ein und Aus kompensieren.

R1 = Uhyst / 3µA

Als nächstes brauchen wir die Einschalt-Spannung und können damit R2 
berechnen:

((Uein / R1) + 1µA) * R2 = 1,25V

Umgestellt ergibt sich:

R2 =  1,25V / ((Uein / R1) + 1µA)


Jörg

[Fidi G. (fuddl)]

Danke für die schnelle Hilfe.

Ich werde mich sobald wie es geht mich dran machen und die passenden 
Widerstände suchen.
Bei SMD ist das ja so eine Sache für sich. :-)

Hast du für den Spannungsteiler am Ausgang auch noch einen Tipp?

Gruß

[Joerg W. (joergwolfram)]

Lt Datenblatt (S.12) sollte R4 ca. 10KOhm groß sein, Vref=0,8V

R5= (10K * 0,8V) / (Usoll - 0,8V)

Jörg

[ftelektro (Gast)]

Nachfolgende Formel ist Gültig: R4 minimal 10k.

R5 = R4xVref/Vout-Vref

Vout = Vref x (R5/R6) + 1

[Frank M. (frank_m35)]

Also ich verwende dazu gerne Maple, du kannst dir die Formeln ja auch in 
Excel eintippen, da du viel probieren musst bis du eine passende 
Kombination gefunden hast.
Im Anhang ist einmal die Berechnung für den Enable Spannungsteiler, 
einmal bei gegebenen Spannungen die passenden Widerstände und dann bei 
gegebenen Widerständen die resultierende Spannus. Im zweiten Bild ist 
die Formel für den Vout Spannungsteiler für zwei Beispielrechnungen.

Diese sind unabhängig voneinander.


Generell etwas zu deinem Aufbau, da ich den TPS54231 für einen Royer 
Converter verwende:
So auf die schnelle denke ich die Eingangskondensator C6 ist zu klein 
(ich habe hier 10uF), ebenso wie C3 und C4 zu klein erscheinen und sind 
C1 und C2 wirklich NP0 (die Bauform erscheint mir recht klein). Auch die 
Spule würde ich als zu klein empfinden. Ich habe 47uH.

Hast du diese Werte mit dem Datenblatt abgeglichen und auch einmal 
versucht zu berechnen?

Die Leiterbahnen im Dreieck L1, D1 und IC hättest du so dick wie möglich 
machen sollen.

Achte auch auf die Spannung der Kondensatoren. Wähle X7R Dielektrikum 
mit der doppelten Spannung.

[Frank M. (frank_m35)]

Bitte nimm es mir nicht allzu übel, aber an deiner Stelle würde ich die 
Schaltung noch einmal überarbeiten.

Die passiven Bauteile scheinen unterdimensioniert zu sein, Kapazität und 
Baugröße/Spannung, und sie sind falsch platziert. Das Datenblatt enthält 
genaue Information zur Platzierung:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps54331.pdf
Seite 18, Fig. 16.

Der Schaltplan stimmt nicht mit der Schaltung überein, daher ist es 
schwer die Bauteile genau zuzuordnen, jedoch sind auf alle Fälle die 
Ausgangskondensatoren falsch platziert:
zu weit weg, nicht im Strompfad, sie müssen zwischen L1 und IC2 sitzen, 
sonst bekommt IC2 den ganzen Ripple ab. Ebenso der Spannungsteiler 
sollte nicht direkt an der Spule sondern dahinter die Spannung abnehmen.


Noch ein Tip zur Bestimmung der geeigneten Einschalt- / 
Ausschaltspannung. Am besten du deaktivierst die Hysteres erst einmal 
und lässt den Spannungswandler immer arbeiten. Unter voller Last näherst 
du dann die Empfängerspule an die Sendespule. Sobald der Wandler die 
korrekte und stabile Ausgangsspannung erreicht, und sich kein 
Hochfrequentes Piepen einstellt, behälst du die Position der Spule bei, 
entfernst die Last und liest die Leerlaufspannung an Vin ab. Das ist 
eine Einschaltspannung. Wenn du dann die Last wieder anklemmst, sollte 
der Wandler sofort 100% arbeiten.
Mit angeklemmter Last entfernst du dich langsam, beobachtest die 
Spannung an Vin und sobald die Ausgangsspannung sich ändert, ein Piepen 
ertönt, etc. merkst du dir Vin, das ist die Ausschaltspannung.
Wenn möglich fügt du zu den Spannungen dann noch ein halbes Volt oder so 
hinzu um auf der sicheren Seite zu sein.

Zusatzfragen:
Ich sehe gerade, der LiPo Akku hat gerade einmal 240mAh. Warum hast du 
dich dann für den TPS54331 entschieden, mit einem 3A Switch, anstatt dem 
für deinen Anwendungsfall ausreichenden TPS54231?

Mit was für Eingangsspannungen arbeitest du denn? Der verwendete 
Gleichrichter ist ein Spannungsverdoppler. Es ist gut möglich, je 
nachdem wie deine Spulen aufgebaut sind und die Spannung an der 
Primärseite gewählt, dass du das nicht brauchst, sondern mit einem 
Brückengleichrichter besser fährst, da dann eine geringere Spannung am 
Eingang des Wandlers anliegt.