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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MAX1724 Stepup-Converter, der groesste Schrott


Autor: Martin (Gast)
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Hallo Leute!

Wollte mal versuchen einen Step-Up-Converter zum Laufen zu bringen.

Ich möchte z.B. 1V auf 5V raufwandeln. Hierfür verwende ich den
MAX1724EZK50.
Habe das Ganze auch schon mit einem 3,3V Step-Up typen von Maxim 
versucht, mit demselben Ergebnis.

Ich habe das Ganze so aufgebaut wie es im Typical Operating Circuit 
beschrieben ist. Nur fehlt dort die Größe für die Ein- und 
Ausgangskondensatoren.

Auf der ersten Seite steht so groß: Up to 150mA Output Current.
Ich glaube nicht, dass man diesen Wert erreichen kann.

Soweit sogut. Zu Beginn habe ich den Ausgang gar nicht belastet, um mal 
zu messen, ob dort wirklich 5V rauskommen.
Siehe da, der Wert schwankte zwischen 4,9V und 5,5V.

Danach belastete ich den Ausgang mit 1K Ohm. Der Ausgang müsste darauf 
nur 5mA liefern. Das klappte auch, aber der Eingang zog plötzlich 0,5A. 
Das war für mich etwas viel.

Hat jemand Erfahrung mit diesen Step-Up-Convertern? Wäre echt toll.
Gibt es bei diesen Bausteinen einen speziellen Trick?

Danke Leute
Tschüss
Martin

: Verschoben durch Admin
Autor: Steven Wetzel (steven)
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> Ich habe das Ganze so aufgebaut wie es im Typical Operating Circuit
> beschrieben ist. Nur fehlt dort die Größe für die Ein- und
> Ausgangskondensatoren.

10µ Ein- und Ausgang. Steht so im Datenblatt und wird auch auf mehreren 
Seiten wiederholt. Aber bitte einen keramischen Keramikkondensator 
verwenden.

> Auf der ersten Seite steht so groß: Up to 150mA Output Current.
> Ich glaube nicht, dass man diesen Wert erreichen kann.

Durchaus.

> Soweit sogut. Zu Beginn habe ich den Ausgang gar nicht belastet, um mal
> zu messen, ob dort wirklich 5V rauskommen.
> Siehe da, der Wert schwankte zwischen 4,9V und 5,5V.

Das ist normal und liegt an der Regelung.

> Danach belastete ich den Ausgang mit 1K Ohm. Der Ausgang müsste darauf
> nur 5mA liefern. Das klappte auch, aber der Eingang zog plötzlich 0,5A.
> Das war für mich etwas viel.

Hier liegt vermutlich ein Messfehler vor. Es kann durchaus sein, dass du 
Impulsströme misst.

Autor: Dirk Hofmann (arm-dran)
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Ausgang unbelastet messen bribgt Fehler.

Wie auch bei einem PC Netzteil, muß eine Grundlast vorhanden sein,
damit die interne Schaltung arbeitet.

Wie Steven schon geschrieben hat, sind das am Eingang Impulsströme.
Wie bei Prinzip der Ladungspumpe muß ja entsprechend dem Verhältnis 
Strom Spannung gerechnet werden.
Läufz ja alles über ne Art PWM mit bestimmten Frequenzen.

Autor: rayelec (Gast)
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Es kann auch sein, dass das Teil schwingt (anders als es soll). Die 
Schaltfrequenz liegt offenbar bei ca 500kHz. Da kommt es sehr auf den 
Aufbau (möglichst kurze und dicke Leiterbahnen), die Auswahl der 
Komponenten (nicht irgend eine Spule, nicht irgendwelche Cs) und am ende 
auch noch auf die Anordnung der Bauteile auf der Leiterplatte an.
Bei 50kHz läuft noch jeder Schaltregler irgendwie, aber bei den modernen 
Typen, welche mit 250kH...1.5MHz laufen, ist der Aufbau nicht mehr 
Narrensicher!!
Oder mit anderen Worten, deine Probleme liegen mit 99.99% Sicherheit 
nicht bei Maxim, sondern bei dir ;-)

Gruss und viel Glück noch!
rayelec

Autor: Hagen Re (hagen)
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Ich benutze diesen gerade in einem Projekt. Du hast sicherlich nen 
falschen Induktor benutzt. Die korrekte Auswahl des Induktor und der 
beiden Kondensatoren sind absolut entscheidend für die Arbeitsweise des 
Stepups. Ich hatte auch mal zu Testzwecken einen nicht geeigneten 
Induktor ausprobiert (hatte bis dahin keinen anderen) und es ergab sich 
ein ähnliches Bild wie bei dir. Jetzt benutze ich diese Teile -> 
http://www.yuden.co.jp/us/product/pdf/jenr4c1.pdf, sind 4x4x1 mm groß, 
10µH mit 560mA. Als Kondensatoren nutze ich 10µF X7R Keramikteile. Damit 
habe ich beste Ergebnisse erzielt, für meine Bedürfnisse.

Allerdings habe ich leicht andere Anforderungen für mein Projekt. Es ist 
ein Solarpanel das ein 1.2V NiMH AAA Akku lädt, Stepup läuft permanent, 
2.7 und 3.3V Version. Bei mir gehts darum das die meiste Zeit garkeine 
Last existiert, der Stepup zieht dann wirklich nur seine 2 bis 6µA 
Strom, mehr nicht. Wenn er mal Leistung bringen soll dann nicht mehr als 
20mA. Wenn er einmal am Laufen ist zieht er den Akku auf unter 0.6V 
leer.

Ich habe das Teil noch nicht mit größeren Strömen getestet.
Das einzigste was meiner Meinung nach überflüssig ist ist der Shutdown 
Mode. Der MAX1724 trennt im Shutdown Mode nicht den Ausgang vom Eingang.

Ansonsten bin ich voll zufrieden mit dem Teil, besonders weil es kaum 
vergleichbares gibt (bei Digikey).

Gruß Hagen

Autor: Hagen Re (hagen)
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>>Ausgang unbelastet messen bribgt Fehler.

>>Wie auch bei einem PC Netzteil, muß eine Grundlast vorhanden sein,
>>damit die interne Schaltung arbeitet.

Stimmt so nicht. Gerade der MAX1724, und das bestätigen meine Tests mit 
dem Teil, regelt perfekt den Ausgang auch wenn keine Last angeschlossen 
ist. Die einzigste "Last" wäre der Ausgangskondensator. Er braucht dann 
laut Datenblatt 1.5µA an Strom, wobei meine Messungen ca. 6µA ermittelt 
haben (das ist aber der Mittelwert). Der MAX1724 schaltet sich quasi ab 
wenn der Ausgang unbelastet die korrekte Spannung hat.

Gruß Hagen

Autor: Matthias (Gast)
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Das Topic ist zwar schon ein bisschen älter, jedoch hoffe ich, dass mir 
jemand weiterhelfen kann!

Benutze ebenfalls den MAX1724 Step-Up-Regler. Ich benutze als Versorgung 
3 x AAA (ca. 3,7 V)

Habe für C1 und C2 10µF Keramik-C's gewählt (keine besonderen) und für 
die Induktivität 10µH wie gefordert (auch keine besonderen).

Den /SHDN Shutdown habe ich auf 3,7 V (auf den Eingang) gesetzt!

Das Problem ist, dass am Output keine gewünschten 5 V rauskommen, 
sondern am Output auch 3,7 V anliegen. Kann ich mir nicht erklären!

Im Datenblatt werden explizit geeignete Kondensatoren bzw. 
Induktivitäten vorgeschlagen. Hab das nicht so ernst genommen. Kanns 
daran liegen?

(P.S.: Habe auch einen 28V Step-Up-Regler ebenfalls von MAX, der 
funktioniert, auch mit herkömmlichen Beschaltungen)

Wo könnte der Fehler liegen?

Hab schon mal gehört, dass das Problem evtl. beseitigt werden könnte, 
wenn man Elektrolyt-C's nimmt? Aber laut Datenblatt sollen es Keramik 
sein!

Danke schonmal für Eure Hilfe...

Autor: Matthias (Gast)
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Sorry, Anhang vergessen zum besseren Verständnis :-)

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> Im Datenblatt werden explizit geeignete Kondensatoren bzw.
> Induktivitäten vorgeschlagen. Hab das nicht so ernst genommen. Kanns
> daran liegen?

Kann nicht nur, wird sogar.
Vor allem die Hinweise zu den Spulen sollte man befolgen. Die machen die 
Hinweise in den Datenblättern nicht weil sie Langeweile haben.

Ein Bild deines Aufbaus wäre hilfreich, sowie die Angabe des genauen 
Typs deiner Spule.

Autor: Matthias (Gast)
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Also mein Aufbau sieht identisch wie im obigen Beschaltungsbild aus!

Induktivität hab ich folgende gewählt:
http://de.farnell.com/kemet/l0805c100mdwit/inducto...

Kondensatoren: Herkömmliche Standardkeramikkondensatoren (10µF)

Im Anhang sind die Vorschläge des Herstellers!

Könnte es echt daran liegen, dass ich die Hinweise des Herstellers nicht 
so ernst genommen habe?

Danke im Voraus für Eure Hilfe

Autor: Mho (Gast)
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@ Matthias
Lege /SHDN mal auf Low, ist ja invertierend.

Autor: gastgast (Gast)
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deine induktivität ist ein ferrit mit dem wirds nicht ganz klappen!!!
dto nimm X7R als kerkos!

Autor: ... (Gast)
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Mho schrieb:
> @ Matthias
>
> Lege /SHDN mal auf Low, ist ja invertierend.

Wer Datenblätter lesen kann ist klar im Vorteil....

War schon ein bißchen spät..oder zu früh?

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> Könnte es echt daran liegen, dass ich die Hinweise des Herstellers nicht
> so ernst genommen habe?

Genau...
Mit der Induktivität 
http://de.farnell.com/kemet/l0805c100mdwit/inducto...
geht es nicht.

Nimm die hier: Best.Nr.: 146-45R010 von 
http://www.csd-electronics.de/de/index.htm

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Matthias schrieb:
> Könnte es echt daran liegen, dass ich die Hinweise des Herstellers nicht
> so ernst genommen habe?
Es gibt neben der Induktivität bei Schltreglern noch einen zweiten, ganz 
wichtigen Parameter: den Widerstand der Spule.
Die vorgeschlagene LQH4C100K04 hat gerade mal 0,24 Ohm Serienwiderstand, 
die alternative Sumida CR32NP-100K hat 230mOhm, aber deine Kemet 
L0805C100MDWIT hat einen Max DC Resistance: 1.2ohm. Das ist schon 
signifikant und wird den Wirkungsgrad und/oder die Funktion 
beeinträchtigen...

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Man kann nicht jede Drossel nehmen. Es gibt Filterdrosseln und 
Speicherdrosseln.

Filterdrosseln habe eine geringe Güte, um unerwünschte Resonanzen zu 
dämpfen.

Speicherdrosseln brauchen aber eine hohe Güte, damit die gespeicherte 
Energie nicht in der Drossel verpufft.
Und den maximalen Strom sollte man auch nicht ausreizen. Im Datenblatt 
gibts Kennlinien, da sieht man, wie die Induktivität bei hohem Strom 
drastisch abnimmt.
Das die maximale Frequenz eingehalten wird, sollte auch klar sein.


Peter

Autor: ... (Gast)
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Lothar Miller schrieb:
> Es gibt neben der Induktivität bei Schltreglern noch einen zweiten, ganz
> wichtigen Parameter:

Und dazu ist genau so wichtig bei welchem Strom der Spulenkern in die 
Sättigung geht.
Oder noch genauer, bei welchem Strom die Induktivität der Spule anfängt 
kleiner zu werden. Leider geben die Hersteller dieses Diagramm nicht 
immer an, sondern nur den max. Strom, den die Spule ab kann.
Deshalb sollte man eine Spule auswählen, die ca. den 1,5fachen 
max.Schaltstrom des Reglers aushält und einen genügend großen Kern 
besitzt.

Autor: Mho (Gast)
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Ja, scheinbar hat er doch alles richtig gemacht.

Kann er vielleicht mal seinen Aufbau (Layout) zeigen oder ein Foto 
machen?
Wer weiß wie sein Layout aussieht?

Autor: ... (Gast)
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Mho schrieb:
> Ja, scheinbar hat er doch alles richtig gemacht.

Nein, er hat eine falsche Spule genommen.

Autor: Matthias (Gast)
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Danke schonmal für die hilfreichen Tipps!

Ich brauch quasi eine Spule,

1. die ca. den 1,5 fachen max. Strom des Reglers aushält (im Datenblatt 
steht bei Absolute Maximum Ratings unter Iout = 1A, dann muss die Spule 
1,5A aushalten)
2. kleineren Serienwiderstand hat (ca. 0,25 Ohm)

Muss ich sonst noch was beachten???

Also der Fehler liegt dann vermutlich nur an der Spule (und nicht an den 
Kondensatoren)?

@Gast: Warum sollte ich den /SHDN auf low setzen. Der Shutdown ist doch 
low-aktive. Wäre ja schwachsinn, den auf low zu setzen. Da wäre ich ja 
im Shutdown...

Autor: APW (Gast)
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Ich würde Strombelastbarkeit der Spule nach
ILIM (= N-Channel Switch Current Limit) = 400..620 mA auslegen.
Die ON-Widerstände der Internen Fets liegen bei 0,5 bis 1,0 R.
Wenn die Spule einfach darunter bleibt reicht das.

Die 1 A bei max Ratings sind der theoretische Wert, den die internen 
Fets aushalten. Aber vorher wird bei ILIM der Strom begrenzt (d.h. die 
PWM-Pulsbreite)
Und der Regler bringt wie im Datenblatt genannt 150 mA am Ausgang.

Autor: ... (Gast)
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APW schrieb:
> Ich würde Strombelastbarkeit der Spule nach
> ILIM (= N-Channel Switch Current Limit) = 400..620 mA auslegen.

Die Strombelastbarkeit der Spule ist hier nicht gefragt, sondern ob die 
Spule bei diesem Strom dann auch noch ihre angegebene Induktivität hat.

Matthias schrieb:
> Ich brauch quasi eine Spule,

Oben wurden doch jetzt schon zwei Spulen genannt, die du auch wenns sein 
muss bei Farnell bekommst.

Autor: Matthias (Gast)
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So ich hab jetzt mal 3 Alternativen bei Farnell rausgesucht, die passen 
könnten:

1. 
http://de.farnell.com/murata/lqh32cn100k33l/drosse... 
(300mOhm & Strombelastbarkeit 450 mA)

Problem: Eigentlich zu groß für mein Layout. Meine Pads sind auf 0603 
:-)

2. 
http://de.farnell.com/murata/lqh43cn100k03l/drosse... 
(240mOhm & Strombelastbarkeit 650 mA)

Problem: Blöderweise noch größer von der Bauform

3. 
http://de.farnell.com/tdk/mlf2012e100k/inductor-10...
   (typ 400mOhm, jedoch max 800mOhm & 15mA Strombelastbarkeit)


@APW: Ich bleibe unter den 500mOhm der FET's. Passt oder?

Ich würde am liebsten Variante 3 wählen, weils layouttechnisch am Besten 
reinpasst (Platine ist schon hier und bestückt). Bloß könnte es kritisch 
werden, da im Datenblatt max. 800mOhm steht (typ. aber nur 400mOhm)? 
Max. Strombelastbarkeit könnte auch ausreichen (geschätzt brauch ich 
<10mA)!

Was würdet ihr mir raten? Ich warte Eure Antwort noch ab, bevor ich die 
Bestellung raushaue. Zur Not bestell ich alle 3 Varianten und teste!

Danke im Voraus!

Autor: ... (Gast)
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Variante 1 oder 2, 3 funktioniert nicht.

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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Lieber Matthias,

nochmal langsam zum Mitschreiben (-denken?):

Es gibt verschiedenen Arten von Induktivitäten (genau wie Kondensatoren, 
Widerstände, Transisitoren, Dioden, ICs,...) und bei allen gibt es 
entsprechende Optimierungen für bestimmte Anwendungen.

Und genauso wie man einen Kleinsignaltransistor nicht einfach durch z.B. 
einen IGBT ersetzen kann, kann man eine SPEICHERdrossel nicht durch 
FerritFILTER-Induktivitäten ersetzen. Die einen sind darauf optimiert, 
möglichst verlustarm Energie zu speichern (daher der Name), die anderen 
haben bewusst eine schlechte Güte um Energie zu vernichten (ich weiß: 
umzuwandeln).

Die Frage weiter oben nach einem Bild Deines Aufbaus war nicht von 
ungefär gestellt. Hätten wir die Filter-Ferrite da schon zu Gesicht 
bekommen, hätte sich ein Großteil der Diskussion schon lange erübrigt.

Lange Rede, kurzer Sinn: nimm eine SPEICHERDROSSEL, auch wenn sie nicht 
auf Dein Layout passen wird. (Und wenn Du es schaffen solltest eine gute 
Speicherdrossel mit den geforderten Daten in 0603 zu bauen: Melde Dich 
beim nächsten großen Spulenhersteller - die stellen Dich sofort ein!)



Für mitlesende gewerbliche: Bei 
http://www.we-online.de/web/de/wuerth_elektronik/f... in 
der mittleren Spalte (Passive Bauelemente) gibt es eine gute Auswahl an 
Induktivitäten und Würth ist auch recht grosszügig mit Mustern 
(vielleicht auch zu Schülern/Studenten/Bastlern?).

Autor: Matthias (Gast)
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Ok nochmal danke für die Ausdauer im erklären :-)

Hab jetzt 2 Speicherdrosseln bestellt und teste mal. Ich geb euch dann 
bescheid, obs geklappt hat!

Aber 2 Frage habe ich noch:

- Warum muss ich darauf achten, dass der DC Resistence der Spule 
unterhalb der Innenwiderstände der FET's bleibt?

- Ich benutze in meiner Schaltung einen anderen Step-Up-Regler von MAX 
(macht von 3,7V 28V). Da ist auch eine 10µH Spule eingebaut. Da hab ich 
auch keine Speicherdrossel eingebaut. Da funktioniert das komischerweise 
und die gewünschte Vout-Spg liegt richtig an. Im Datenblatt werden auch 
keine speziellen Caps bzw. Spulen empfohlen. Kapier ich nicht, warum das 
da geht....

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Matthias schrieb:

> - Warum muss ich darauf achten, dass der DC Resistence der Spule
> unterhalb der Innenwiderstände der FET's bleibt?

Damit dieser Widerstand keinen nennenswerten Teil zu den
Gesamtverlusten des Reglers beiträgt.  Diesen Widerstand kannst
du dir ja (als Ersatzschaltung) als in Reihe mit der Spule liegend
vorstellen, d. h. an ihm wird einfach nur Leistung verheizt im
Betrieb.  Solange das aber (deutlich) weniger ist als in den
Schalttransistoren selbst, spielt das dann keine große Rolle mehr.

> - Ich benutze in meiner Schaltung einen anderen Step-Up-Regler von MAX
> (macht von 3,7V 28V). Da ist auch eine 10µH Spule eingebaut.

Welcher Typ ist das denn?  10 µH in einem IC wäre schon ziemlich
viel...

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> Da ist auch eine 10µH Spule eingebaut.

Er meint: In der Schaltung ist auch eine 10µH-Spule verbaut.

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> Kapier ich nicht, warum das
> da geht....

Hast du die Schaltung mit dem MAX1606 mal richtig belastet?

Autor: Matthias (Gast)
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Stimmt daran könnts liegen.

Der MAX1606 ist die Versorgungsspannung von meinem Mikro, dass noch 
nicht angeschlossen ist! Sprich da lieber auch eine Speicherdrossel 
einbauen (zum Glück hab ich gleich mehrere bestellt :-) )

Ich werds am Montag testen und dann bescheidgeben, obs funktioniert hat!

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> von meinem Mikro

Meinst du jetzt ein Mikrofon oder einen µC?

Bei einem Mikrofon könnte ich mir Vorstellen, dass eine 
Spannungserzeugung mittels StepUp-Wandler zu starken Störgeräuschen im 
NF-Signal führt.

Autor: Harald X. (harald1976)
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Hast Du den MAX1724 jetzt zum Laufen bekommen? Scheint so als hätte ich 
ein ähnliches Problem. Wie sind deine Erfahrungen mit dem IC?

Grüße

Autor: Quecksilber (Gast)
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Hallo!

ja das mit den Spulen kann ich nur bestätigen:
einfach mal einen Schaltwandler mit max1771 oder ähnlichem, was gerade 
rumliegt, aufbauen (breadboard, und ja das geht super) und dann die 
spule austauschen.
Einfach die eine oder andere Spule verwenden, die man so auslöten kann.
Die Spulen, die auf Mainboards zu finden sind, eignen sich z.b gut als 
Speicherspulen. Ich meine die Spulen, die zum Wandeln für die 
CPU-Corespannung verwendet werden, die sind meist direkt neben den 
großen D²PAK MOSFETs und den doppelschottky-Dioden aufgelötet.
Fürs Breadboard an jeden Pin eine altes Beinchen von einem Widerstand 
anlöten, dann passen die perfekt ins Board.
auch sehr gut sind die kleinen quadratischen Spülchen, auf denen oben 
die Induktivität aufgedruckt ist. Die lötet man einfach mit Heißluft aus 
und dann auch kabel dran..
und immer drauf achten: kurze Kabel und starke Schottkys (z.B. aus 
defekten PC-Netzeilen, Mainboards....) verwenden!


Viele Grüße, Quecksilber

Autor: ... (Gast)
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Quecksilber schrieb:
> und immer drauf achten

Genau, du aufs Datum z.B.

Autor: Ferry H. (ferry_h)
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Hallo. Ich hätte noch eine andere Frage zum MAX1724 (3,3V Fix): Im 
Datenblatt steht Operating Input Voltage 0,8-5,5V, allerdings konnte ich 
weiter keine Aussage dazu finden, wie er aus den 5,5V die 3,3V am 
Ausgang erzeugt. Hat das schon mal jemand probiert? Wäre super, wenn das 
wirklich funktionierte, da ich ein Gerät bauen möchte, das sowohl mit 
einem Akku/Batterie als auch mit USB-Spannung betrieben werden können 
soll.

Gruß,
Ferry

Autor: ... (Gast)
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Ferry H. schrieb:
> allerdings konnte ich
>
> weiter keine Aussage dazu finden, wie er aus den 5,5V die 3,3V am
>
> Ausgang erzeugt.

Kann er auch nicht. Die Bezeichnung im ersten Stromlaufplan ist 
falsch.Oder besser gesagt es ist keine Ausgangsspannung angegeben.

Für deine Zwecke eignet sich ein Max710/711 besser.

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