Was passiert eigentlich wenn die Eingangsspannung eines Step-Up Wandlers größer als die Ausgangsspannung ist ? Ist dies ein Zustand den man für den Wandler vermeiden sollte ? Oder passiert gar nichts solange man den Strom innerhalb der Spezifikation einhält. Ich meine der Wandler schaltet einfach nicht mehr und der Strom fliesst durch die Spule durch den Wandler durch zum Ausgang.
Wird höchst wahrscheinlich gar nix passiern solang die Spg die Schottky Diode nicht durchbrennt...
solange die Last am ausgang die spannung verkraften kann, ist wie bereits erwähnt nur noch die shottkydiode (evtl. auch die draun-source spannung des schaltenden fets der limitierende faktor. Für solche Fälle gibt es allerdings buck-boost module.
Danke für die Infos. Ich wollte mir einen Buck-Konverter sparen indem hinter dem Boost-Konverter ein LDO zum Einsatz kommt. Der Step-up erzeugt eine Spannung von LDO_out + LDO_Drop. Ist die Versorgungsspannung geringer als die Step-up Ausgangsspannung, dann wird nur minimal Leistung über dem LDO verbraten. Ist die Versorgungsspannung höher schaltet der Step-up ab und nur der LDO regelt die Ausgangsspannung mit zugegeben schlechterem Wirkungsgrad.
??? Wenn U_in > U_out, dann fließt U_in direkt über U_in <--> Spule <--> Diode <--> U_out Der Strom wird also nur von der Spule und Diode begrenzt. Die Spule wird von Zeit zu Zeit auch noch gegen Masse kurzgeschlossen und ist mit Sicherheit in der Sättigung. Das bedeutet, dass dein Mosfet die Versorgungsspannung mit Masse kurzschließt, nur begrenzt durch den ohmschen Widerstand der Spule. Dann ist nur die Frage welche Bauteil zuerst aufgibt. Es ist also ein Zustand den man in jedem Fall vermeiden sollte. K.A. was meine Vorposter sagen wollten, vielleicht habe ich deine Frage nicht verstanden?
avion23 wrote: > ??? > Wenn U_in > U_out, dann fließt U_in direkt über > U_in <--> Spule <--> Diode <--> U_out > Der Strom wird also nur von der Spule und Diode begrenzt. Die Spule wird > von Zeit zu Zeit auch noch gegen Masse kurzgeschlossen und ist mit > Sicherheit in der Sättigung. Das bedeutet, dass dein Mosfet die > Versorgungsspannung mit Masse kurzschließt, nur begrenzt durch den > ohmschen Widerstand der Spule. Dann ist nur die Frage welche Bauteil > zuerst aufgibt. > > Es ist also ein Zustand den man in jedem Fall vermeiden sollte. K.A. was > meine Vorposter sagen wollten, vielleicht habe ich deine Frage nicht > verstanden? Wenn die Ausgangsspannung zu hoch ist, sollte der FET eigentlich mit einem Duty-Cycle von 0% angesteuert werden, der ist dann also immer aus. Kommt halt auf den Regler an, das Datenblatt dürfte da aufschlussreich sein.
Leider schweigt sich das Datenblatt über dieses Thema aus. Allerdings liegt die max. Eingangsspannung über der Step-up Ausgangsspannung. Ich nehme deshalb an, dass der FET bei Uin>Uout nicht aktiv wird und hinten eben das rauskommt was vorne reingeht.
Hängt von dem Regler-Chip ab, welchen hattest du geplant?
Wenn der Regler nur über PWM arbeitet, wird der FET wirklich jeden
Zyklus mal angesteuert, wenn auch nur kurz.
Wenn der Regler auch Zyklen auslassen kann ("Burst mode" o.ä.), isses
kein Problem.
Warum jedoch die Spule in der Sättigung sein sollte, wenn der Regler
nicht arbeitet, leuchtet mir nicht ein. Die Gleichstrombelastung ist
dann doch geringer als im regulären Betrieb.
Step Up heisst meiner Meinung nach dass Uin < Uout sonst ist es doch ein Step Down..
Der Regler versucht eine bestimmte Ausgangsspannung zu halten, U_out_soll. Diese Spannung ist immer höher als die Eingangsspannung, sonst würde ein Step-up wandler keinen Sinn machen. Wenn U_out viel kleiner ist als U_out_soll, dann versucht der Regler die Ausgangsspannung zu erhöhen. Das macht er, indem er t_on erhöht und t_off verkleinert. Der Mosfet ist also längere Zeit an. Auf diese Weise kriegt er die Ausgangsspannung aber leider nicht höher, deswegen wird der dutycycle irgendwann maximal. Zur Spule: Das Kernmaterial ist nur begrenzt magnetisierbar. Deswegen ist die Spule nur bis zu einem bestimmten Strom zugelassen, obwohl der Draht an sich noch viel mehr vertragen würde. Wenn der Strom von U_in nach U_out einfach so durch die Spule fließt, und diese dazu noch gegen Masse kurzgeschlossen wird, dann ist man weit außerhalb der Parameter einer verünftig dimensionierten Induktivität. Wenn die Spule in der Sättigung ist wirkt sie als ein Stück Draht. D.h. der Mosfet schließt die Versorgungsspannung über ein Stück Draht an die Masse an. Den Rest kann jeder selbst ausprobieren.
avion23 wrote: > Der Regler versucht eine bestimmte Ausgangsspannung zu halten, > U_out_soll. Diese Spannung ist immer höher als die Eingangsspannung, > sonst würde ein Step-up wandler keinen Sinn machen. Das ist der "Normalbetrieb". Der OP will aber offensichtlich wissen, was passiert, wenn U_in (warum auch immer) über U_out_soll hinaus ansteigt. Und da dann U_out größer als U_out_soll ist, sollte der Regler t_on auf 0 (oder sehr nahe an 0) reduzieren. Und damit die Spule in die Sättigung geht, müsste U_in schon sehr deutlich über U_out_soll ansteigen (und die Stromaufnahme der Last muss natürlich von der Spannung abhängen). Wenn U_in z.b. ungefähr gleich U_out_soll ist, fließt über die Spule der normale Ausgangsstrom des Wandlers, und der ist kleiner als der Strom in der On-Phase während des "Normalbetriebs".
Muß es ein Boost Konverter sein? Buck-Boost wäre doch eine Lösung. Den LDO verstehe ich auch nicht ganz. Mit einem Buck-Boost braucht man den nicht mehr, es sei denn, die Ausgangsspannung soll sehr sauber seinn.
Man könnte übrigens die Schottky Diode durch eine normale Diode ersetzen, damit UIn noch etwas höher werden darf. Der Wirkungsgrad leidet darunter zwar, trotzdem könnte das je nach Anwendung Sinn machen.
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