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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik MC34063 Strombegrenzung


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

ich habe ein kleines Problem mit meinem Step-Down-Wandler. Als
Regler-IC habe ich einen MC34063 im SO8-Gehäuse. Im Anhang habe ich
gleich das DB gepostet.

Vorhaben:
* Eingangsspannung von 12..24V
* Ausgangsspannung 5V
* Ausgangsstrom max. 500mA

Umsetzung (Vgl. Seite 7 im DB):
* Rsc = 1 Ohm (Eingangsstrombegrenzung 330mA zwischen Pin 6 und 7)
* R1 = 2K7
* R2 = 8K2
* Ct = 150pF (nach Möglichkeit f = 100kHz)
* L = 470µH

Bei der Validation der Schaltung wollte ich gerne die
Kurzschlussfestigkeit der Schaltung ausprobieren. Laut Dimensionierung
von Rsc = 0,33V/I wollte ich eine Begrenzung auf max. 330mA
Eingangsspannung realisieren. Bei mir raucht das IC leider ab. Also
nochmal ein neues auf die Platine gelötet und mit verschiedenen
Lasteinstellungen an den Grenzwert herangetastet. Der Eingangsstrom
wird aber nicht bei ca. 330 mA abgeregelt.

Hat jemand eine Idee?

Grüße Thomas

Autor: Robert Weber (rweber)
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Im Datenblatt wird ein Rsc von 0.33 Ohm verwendet, um auf 500mA zu
regulieren.

Ich denke mal, deine Formel ist nicht ganz korret. Laut Datenblatt:

Rsc = 0.3/Ipk(switch)

Ipk(switch) ist aber nicht der max Ausgangsstrom, sondern

                       ( ton      )
Ipk(switch)= 2Iout(max)( ---- + 1 )
                       ( toff     )

aber wie gesagt, die genaue Berechnung steht im Datenblatt.

Gruß,
rweber

Autor: Thomas (Gast)
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Bei einem größeren Widerstand müsste doch aber die Strombegrenzung dann
noch eher kommen, oder?

Viele Grüße
Thomas

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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>Strombegrenzung dann noch eher kommen

Ja

Benutzt einen Drahtwiderstand für Rsc?

Denke daran dass der 34063 mit Rsc keine harte Strombegrenzung
durchführt, sonder nur damit den gerade ablaufenden Ladezyklus
beschleunigt bendet, was zeit braucht. Daher kann der wirkliche Peak
Strom groesser werden.
Bei deinen 0.5A hast du einen Peakstrom von 1A und bist damit nicht
mehr weit von den 1.5A die der 34063 abkann.

Ebenso wenn du eine falsche Spule hast die in die Sättigung geht dann
steigt der Strom schneller an als der MC abschalten kann.

Übrigens bei deinen Werten komm ich auf eine Spule in der
Groessenordnung von 30µH (12V/5V/0.5A/100KHz).

@Robert
das ist die Ipk Formel für Step Up, Step down is Ipk = 2*Iout

Autor: Robert Weber (rweber)
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@Kupfer Michi
Da hast Du natürlich Recht. Bei der Hitze fängt wohl mein Hirn schon
zum Verdunsten an :-)

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo,

die größere Induktivität habe ich zwecks geringem Ripple-Ausgangsstrom.
Dafür habe ich geringere Ausgangskapazitäten (4xTAKA-D 10uF). In den
Applikation Notes sind jedoch Kapazitäten der Größenordnung 300...400
uF. Kann es sein, dass durch die geringer C-Last bei mir Schwingungen
auftreten und deshalb die Strombegrenzung versagt?

Mfg
Thomas

Autor: Christoph Wagner (christoph)
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Schau dir mal den an, der hat mir auch schon viel geholfen :

http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml

Autor: Thomas (Gast)
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Hallo Christoph,

vielen Dank für den Link. Hast du bei deiner/deinen Schaltungen
schonmal die Strombegrenzung (Kurzschlussfestigkeit) getestet und
funktioniert die bei dir? Bei meiner Schaltung (wie im Link
dimensioniert) fängt ab ca. 500mA Laststrom mit leichten
Schwinggeräuschen und steigt irgendwann komplett aus.

Viele Grüße

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Du hast dir schon die An920 durchgelesen?

Warum gehst du davon aus dass die Peak Strom Abschaltung wie die
Strombegrenzung bei einem Linearregler funktioniert?
Schau dir Figure 10 im Mot. DB an. Ist fast wie dein Fall (15Vin 5V
500mA out). Dort wird bei einem Rsc für 500mA ein Kurzschlussstrom von
1.1A angegeben.

Warum machst du Cout mit 40µF so klein? Die Ausgangspannung wird durch
Cout geglättet, nicht durch eine grössere Spule.

Wenn du dir sicher bist dass deine Spule nicht in Sättigung gerät dann
liegt das Fiepen an einer losen Wicklung.

Autor: Thomas (Gast)
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Vielen Dank für den Hinweis. Ich habe jetzt diverse Widerstandswerte
ausprobiert und habe trotzdem das Problem, dass die Begrenzung nicht
funktioniert. Vielleicht habe ich ja auch einen Denkfehler...

Wenn ich Rsc=1Ohm setze, dann ergibt sich ein Ipeak = 0,3/1Ohm = 300mA.
Davon weiter ausgehend beträgt der dimensionierte Iout = 150mA. Soweit
so gut müsste laut Datenblatt und auch dem AN920D der Ausgangsstrom bei
meiner Beschaltung bei ca. 300mA kommen. Ich kann aber bei
entsprechender Belastung mit elektronischer Last problemlos über 500mA
Laststrom ziehen gehen. Hat deshalb jemand schonmal dieses Problem
untersucht?

Meine Idee war eventuell, dass durch die relative kleine
Ausgangskapazität Schwingungen auftreten und deshalb die Begrenzung
nicht funktioniert.

Ich freue mich über weitere Hinweise...

Autor: Christoph Wagner (christoph)
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In Strombegrenzung ist er noch nicht gegangen ... nur in eine Begrenzung
vom Duty-Cycle. Ich hab versucht aus 5V -24V zu machen mit ca. 30mA
Belastung ung da isser eingebrochen - weil der Duty-Cycle zu groß
wurde. Dann hab ich 9V ungeglättet genommen und es ging.

Autor: Thomas (Gast)
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Dann muss ich mir nochmal die Ausgangsspannung anschauen - vielleicht
schwingt ja doch etwas und deshalb gehts nicht...

Autor: sabrina (Gast)
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Hallo,

ich habe ein kleines Problem mit meinem Step-up-Wandler bei der 
richtigen dimens. . Als Regler-IC habe ich einen MC34063

Vorhaben:
* Eingangsspannung von 5V
* Ausgangsspannung 12V
* Ausgangsstrom max. 500mA

nach der Folgenden dimensionierung erhalte ich als Ausgangsspannung Ca 
9V und  als Ausgangsstrom ungefähr 360mA kann jemand mir helfen wie ich 
die schaltung richtig dimensionieren soll um die Gewünschten Ergebnisse 
zu bekommen.Ich Danke Vorraus
* Rsc = 0,22Ohm
* R1 = 1,5k
* R2 = 13k
* Ct=C3 = 820pF (nach Möglichkeit f = 100kHz)
* L = 56µH


Viele Grüsse

Autor: Markus B. (wolframator)
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Gibt es eigentlich einen sinnigen Mindestwert für die Spule? Sowohl 
Stepup als auch Stepdown... Und welche Frequenz wäre ratsam?

Autor: sabrina (Gast)
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für die Spule gibts laut Datenblatt keine Mindestwert.Ich habe laut 
meine Prof. für die Frequenz 33KHz gewählt.

Autor: Arno H. (arno_h)
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Hallo,
12Volt bei 500mA Ausgangsstrom mit optimistischen 87% Wirkungsgrad sind 
knapp 7 Watt, somit ca. 1,4 A Eingangsstrom bei 5Volt.
Also Rsc neu dimensionieren.
Wenn möglich, solltest du dich an der Schaltung in Fig.8 des o.a. 
Datenblatts orientieren, was den Anschluss von Treiber und 
Schalttransistor betrifft. Die Verlustleistung ist so wesentlich kleiner 
als bei der üblichen Darlingtonschaltung. Hast du eine externe Endstufe 
nach dem IC?
Das was bei der Berechnung als Spulengröße rauskommt, ist eigentlich der 
Mindestwert. Schau mal, für welche Welligkeit des Spulenstroms die 
Berechnung stattfindet und welche du tolerieren kannst.
Übliche Spulentoleranzen sind +- 20 bis 30%, hinzu kommt der 
Temperatureinfluss. Die Datenblattwerte sind für eine bestimmte 
Temperaturerhöhung (durch Eigenwärme) bzw. Induktivitätsverlust 
angegeben. Sinnigerweise wird das durch jeden Hersteller anders 
gehandhabt.
Zusätzliche Wärme aus deiner Schaltung ist dabei nicht berücksichtigt.



Arno

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