Hallo @all, ich hätte mal eine Frage. Über einen anderen Thread hier im Forum bin ich auf den Schaltregler MAX5033 gestoßen, der eine Vin von max. 80V hat und, je nach Variante, 3.3V, 5V oder 12V erzeugen kann. In meinem Fall habe ich mich für den MAX5033-BASA+ entschieden, der fest auf 5V eingestellt ist. Im Datenblatt steht: > Use an inductor with a maximum saturation current rating equal to at > least the peak switch current limit (ILIM). > Use inductors with low DC resistance for higher efficiency. I_LIM ist angegeben mit Min: 0.95A Typ: 1.5A Max: 2.1A Desweiteren ist angegeben, dass die Spule bei V_In 7.5-76V 220μH haben soll. Bedeutet das nun, dass ich hier eine Induktivität mit I_SAT ~ 2A benötige? Spulen dieser Größenordnung finde ich nur in ca. 12x12mm... eigentlich hätte ich sie gern kleiner ;) Dass meine Schaltung maximal 200mA zieht, spielt hier keine Rolle? Würde mich freuen, wenn mich hier jemand aufklären kann. Lieben Dank, Hille
Hille schrieb: > Dass meine Schaltung maximal 200mA zieht, spielt hier keine Rolle? Doch, natürlich. Das von dir zitierte current Limit bezieht sich auf den switch, mehr kann der nicht. Die Formeln, wie man für die zu erwartende Last den Peak-Strom ausrechnet, findest du im Datenblatt. Zunächst machst du eine Abschätzung des Ripple-Stroms, und dann kommst du auf den Peak-Strom des Inductors. Die Eingangsspannung solltest du allerdings etwas genauer wissen (7.5-76V ist ein sehr großer Bereich), oder du gehst eben vom worst case aus.
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Alles mögliche spielt eine Rolle, siehe L = ... Vor allem auch Vin. Bei 24V braucht es sogar 450uH! Und natürlich auch der IOUT und die Schaltfrequenz. Die nur 125 kHZ des MAX5033 sind nicht mehr zeitgemäß. Das zeigt sich vor allem bei der Induktivität: Bei 1 MHz bräuchte es nur 33uH und hätte eine sehr kleine Bauform mit 4*4 mm einen geringen DCR. Ich glaube, 220uH gibt es gar nicht so klein und hat sogar eine viel größere Bauform einen recht hohen DCR. Wenn man es hübsch klein und effizient haben möchte, dann ist MAX5033 die falsche Wahl.
Hille schrieb: > Bedeutet das nun, dass ich hier eine Induktivität mit I_SAT ~ 2A > benötige? Ja. Ist es wirklich so schwer das DB zu lesen? Zitat: "Use an inductor with a maximum saturation cur- rent rating equal to at least the peak switch current limit (ILIM)." > Dass meine Schaltung maximal 200mA zieht, spielt hier keine Rolle? Nein.
Hallöchen, Danke für die Hinweise. Auch bzgl. der Schaltfrequenz. Ich habe mit Schaltreglern leider bisher kaum Erfahrung bzw. habe immer fertige Module eingesetzt und das ist jetzt der erste Versuch, einen Regler selber zu bauen. Wenn der Max5033 aufgrund der Schaltfrequenz nicht mehr zu empfehlen ist, hättest Du denn evtl. eine Alternative parat? V_IN liegt normalerweise bei 58V, aber etwas Puffer nach oben hätte ich gerne. 72V wären super... Welche Schaltfrequenz sollte ein Wandler haben? @Willi: Was ist denn das für cooler Rechner? Gibt's den irgendwo online? Vielen Dank, Hille
Hille schrieb im Beitrag
> Welche Schaltfrequenz sollte ein Wandler haben?
Hallo,
er sollte eine Frequenz haben, die Du in Deinen Aufbauten noch im Griff
hast, da Du anscheinend erstmals selbst einen aufbauen möchtest. Also
überlege, was Deine Messmittel hergeben sowie ob Deine Kenntnisse
umfassend genug sind.
mfg
@Hille Der "coole Rechner" ist eine simple html-Datei. Je nach Thread und Interessen ändert er sich immer wieder mal. Am Besten lädst du die Datei runter und führst sie lokal (mit dem Browser) aus: https://ws55.de/T/BUCK.html Du kannst die Parameter/Terme direkt ändern oder die Datei im Texteditor bearbeiten. --- Ohne Gewähr --- Ahja, 58V, da wird die Auswahl enger und ändert sich auch die Spule erheblich. Vielleicht sehe ich was passendes in meinem "Katalog"(Notizen-File)
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LM5017 LT8630 Beide bis 100V Wenn kein extra Layout geplant ist oder sogar DIP, dann bleibt nur der MAX5033. Mit MAX5033 geht es schon auch, nur nicht mit kleinster Spule. Bei Schukat gefunden: 220uH 550mA/700mA 480mR ELL8TP221MB. Ähnliches gibt es sicher auch woanders. 8*8*4.7 mm Elliot hat im Prinzip schon recht, "eigentlich" müsste Isat der Spule hoch genug sein um den maximalen Schalt- strom zu verkraften, aber die Praxis sieht anders aus, absolut niemand verwendet für 200mA eine Spule mit über 2A... Mit deutlich höherer Schaltfrequenz steigen auch die Schaltverluste (sofern mit Mosfet) und addieren sich auch noch andere Problemchen bei "Hoch"-Frequenz. Drum würde ich sagen, nimm den MAX5033 und akzeptiere die größere Spule, dafür wird das Ding problemlos klappen.
Willi S. schrieb: > "eigentlich" müsste > Isat der Spule hoch genug sein um den maximalen Schalt- > strom zu verkraften, aber die Praxis sieht anders aus, ja, so dimensionieren "Sparfüchse" und wundern sich dann, wenn solche unterdimensionierten Wandler irgendwann abrauchen und dabei die angeschlossene Schaltung zerstören. Man kann sich bei einem Wandler nicht darauf verlassen, dass der Strom unter irgendwelchen Bedingungen nicht doch mal in den Anschlag läuft, und dann bleibt nur noch die Spitzenstrombegrenzung.
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Der MAX5033 hat kein "verstellbares" Current Limit. Andere haben das, oder deren Current Limit ist niedriger (es gibt auch Switcher dieser Art mit mur 250mA Iout_max. - da stünden die Chancen gut). (Gaebe andere ICs, Ipeak einstellbar, aber kaum mit integr. Fet(s).) Bei dem IC wird man, wenn man es für 200mA max benutzen will, mit der Notwendigkeit fuer eine sozusagen zu_schwere Spule leben müssen. Allerdings zeigt das Diagramm auf Seite 7 rechts unten... https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5033.pdf (zumindest ich lande über den Forumslink nicht beim pdf, daher...) ...daß 1,6A Saturation Current ausreichen würden. (Also nicht 2,5A.) Außerdem kann man nach Spulen suchen, die thermisch deutlich weniger Strom packen als I_sat - und daher kleiner ausfallen. Thema Schaltfrequenz: Als ersten Eigenbau Switcher würde ich bestimmt auch keinen mit 500kHz oder gar mehr empfehlen - eher im Gegenteil, es würde nicht einmal schaden, deutlich unter 150kHz anzufangen... Mein allererster Schaltregler lief mit schlappen 30kHz, aber das war auch vor langer, langer Zeit... damals gab es 1MHz nur resonant, die damaligen Schalter waeren ohne ZVS wohl einfach nur verdampft dabei. Und schlußendlich kommt es immer darauf an, was genau versorgt werden soll, und welche Vorgaben man bei Platz und Effizienz hat - oft geht es nicht anders - ein MHz Switcher mit Synchrongleichrichtung muß her. (Der zweite aktive Schalter kann für niedrige V_out und/oder hohe P_out schon sehr viel bringen - von den erweiterten Betriebsmöglich- keiten (Google: "Forced Continuous") mal ganz abgesehen.) So oder so: Viel Erfolg.
Mark S. schrieb: > ja, so dimensionieren "Sparfüchse" Du warst schneller, und etwas deutlicher als ich...
Willi S. schrieb: > Drum > würde ich sagen, nimm den MAX5033 und akzeptiere die > größere Spule, dafür wird das Ding problemlos klappen Und ich würde sagen, nimmt ein LM5007 / LM5008
Man lernt nie aus... So ganz beiläufig komme ich mit diesem Thread drauf, dass der MAX5033 ein besonders seltsamer Vogel ist. Ilim max über viermal größer als die maximale Nennlast. Typisch nur das Dreifache, aber dazu auch noch eine aussergewöhnlich hohe Toleranz von über 50%. Im Vergleich dazu ist ein LM5007 (ungefähr genauso alte Entwicklung) fast ein Wunder der Technik... Andererseits muss es sich der TO nicht komplizierter als unbedingt notwendig machen. Und wenn schon, dann sollte man die Sache zuende denken. Es geht ja gar nicht um die thermische Überlastung sondern um die Sättigung bzw Schädigung des Ferrit. Ehrlich gesagt bin ich da jetzt auch überfragt und es wäre nicht mein erstes sondern ungefähr hundertstes DCDC-Design. Ich weiß nur eines: Gebe niemals dein Zangenamperemeter aus der Hand, denn eine einzige Überlastung führt es direkt zum Elektroschrott. Das Ding misst nie wieder was gescheites. Ist das mit dem Ferrit von Speicherdrosseln vergleichbar ?
Das Problem ist hier nicht der kern der Speicherdrossel. Ich glaube auch nicht, dass die Remanenz des Ferrites so hoch ist dass nach einer Sättigung der Kern unbrauchbar wird. Das Problem ist vielmehr, dass bei einem unterdimensionierten Kern dieser in die Sättigung getrieben werden kann. Wenn das passiert, steigt der Strom explosisionsartig an und die Überstromabschaltung ist zu langsam, um die Leistungstransistoren zu schützen. In genau diese Falle bin ich selbst mal getappt und habe für 1Amp Strombedarf einen 6Amp-Regler verbaut - weil der gerade gut verfügbar war. Das hat sich dann als schwerer Fehler heraus gestellt.
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Mark S. Danke für die Erklärung, das klingt für mich sehr plausibel!
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