Boost Converter Startprobleme

OP #7815235
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Hallo Leute,

beim Experimentieren mit BL8530/ME2108 („PFM“) boost convertern ist mir ein seltsames Verhalten aufgefallen. Ich nutze die Standard-Ebayplatine (min. Eingang 0,8> 5V Ausgang). https://www.ebay.de/itm/404435226935 https://file.yzimgs.com/390228/2012041215332322.pdf https://www.sunrom.com/download/789.pdf

Beim Testen hatte sich für eine Last von 70mA eine Spule von 22uH ergeben. Vorteilhaft ist wohl ein möglichst geringer DC-Widerstand (große Spule und möglichst dicker Draht). Testweise hatte ich eine Drossel (14x16mm) mit 3x 0,5mm Draht bewickelt. Die Testspule (22uH) hat einen DC-Widerstand von 0,02 Ohm und eine Güte von 10. Damit lief der Wandler relativ sparsam und er lief sicher an.

Um den Aufbau zu verkleinern, hab ich nach verfügbaren Alternativen gesucht. Eine SMD-Speicherdrossel (22uH/4A, 0,04Ohm DCR, Güte 4) von Würth schien gut geeignet.

Die Spule funktioniert gut oder besser als die Selbstgewickelte, aber leider läuft der Wandler damit nicht immer an. Auf dem Oszi sieht man ein Zucken, dh. er versucht wohl zu starten und zieht dann auch Strom. Wenn er richtig anläuft, dann schwingt er scheinbar mit 130KHz. Später hab ich herausgefundenen, dass der Wandler sich zuverlässig starten lässt, wenn man den Kippschalter mit Kraft anschnippt (und während der Strommessung per Multimeter mittels Messspitzen startet er auch gut). Ich hatte mal gelesen, dass evtl. ein kräftiger Startimpuls nötig sein kann, aber dass das wirklich funktioniert, hätte ich nicht erwartet.😀

Woran könnte das veränderte Startverhalten liegen (Güte der Spule zu gering?)? Was kann man machen, um den Wandler sicher, d.h. nur per Kippschalter am Akku (eingangsseitig) zum Starten zu bringen? Gibt es eine Möglichkeit, einen kräftigen Startimpuls zum Einschalten zu integrieren? Vielleicht gibt es auch Unterschiede bei den Schaltern? Das Anschnippen geht zwar in 8/10 Versuchen, aber vielleicht geht das eleganter.🙂

Viele Grüße und Danke schon mal für Eure Hilfe.

Alexander

Gast #7815307
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Alexander H. schrieb:

kräftiger Startimpuls nötig

Das mag mal vor langer Zeit bei diesen freudlosen Selbstschwingern gegolten haben. Moderne Schaltregler funktionieren aber nicht unter trickreicher Ausnutzung von Bauteileigenschaften, die sich nach Mondphase und Temperatur ändern.

Du hast etweder einen Spannungseinbruch oder eine Überstromabschaltung vorliegen. Im Schaltmoment muss der Regler die kapazitiven Peaks von Schottky Diode und Spule stemmen. Da es geht wenn der Kippschalter wie wild prellt bzw. die Multimeterspitzen herumkratzen, tippe ich auf Überstrom.

Was lässt Dich vermuten 22uH wären geeignet? Das DB erwähnt ausdrücklich Überstromfehler bei zu kleiner Spule.

Multimeter ist nutzlos. Du brauchst ein 100Mhz Speicheroszi um die schnellen Ereignisse an den Flanken zuverlässig sehen zu können.

Gerd E. schrieb:

vor allem bei zu großem Ausgangskondensator

Nein, das ist völlig unabhängig davon. Der Boost liefert nur was man vorher ins Magnetfeld gesteckt hat. Die Strommessung erfolgt nur im Switch und der sieht nur den Strom von Spule zu GND und den Rückstrom der Diode.

#7815310
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Multimeter ist nutzlos. Du brauchst ein 100Mhz Speicheroszi um die schnellen Ereignisse an den Flanken zuverlässig sehen zu können.

Das erste was man nach Gehirn braucht ist Taschenrechner um damit die Bauteile zu berechnen. Dann kommt der Oszi plus die Faehigkeiten damit umzugehen, also kein Pigtail verwenden!

Moderne Schaltregler funktionieren aber nicht unter trickreicher

ES gibt sogar welche die haben eine versteckte kleine MCU oder wenigstens eine Statemachine drin um das Fehlverhalten der Entwickler gebuehrend zu belohnen. :-D

Vanye

Gast #7815332
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Christoph Z. schrieb:

Tantal verlangt

Nö. Verlangen und Empfehlen wg. niedrigerem ESR als Elko ist ein großer Unterschied.

Nochmal: Dieser Boost Wandler bekommt vom Strom in den Ausgangskondensator rein garnichts mit. Weder wird die Größe beschränkt, noch wird eine Aussage zum funktional zulässigen ESR getroffen.

Dieser Wandler ist strunzdumm und kann gerade mal das Minimum dessen was er können muss. Ein billo Teil für die ganz einfachen Hilfsversorgungen. Wenn man sich mal im Vergleich den NCP1403 ansieht, fällt auch auf wie überaus rudimentär das Datenblatt zu dem BL8530/ME2108 ist.

Die Gründe weswegen etwas läuft oder nicht läuft sind auf dem Oszi abzulesen, wenn man weiß was man tut.

#7815504
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Michael schrieb:

vor allem bei zu großem Ausgangskondensator

Nein, das ist völlig unabhängig davon. Der Boost liefert nur was man vorher ins Magnetfeld gesteckt hat. Die Strommessung erfolgt nur im Switch und der sieht nur den Strom von Spule zu GND und den Rückstrom der Diode.

Ja, das gilt für die Cycle-by-Cycle-Strommessung des Boosts.

Im Einschaltmoment, wenn Ein- und Ausgangskondensator entladen sind, muss die Versorgung in der Lage sein beide zu laden. Da kann gut die Unterspannungsabschaltung greifen und das Ding wieder stilllegen.

Nach nem kurzen Moment kommt dann wieder genügend Eingangsspannung. Der Regler startet nach etwas Pause wieder an. Wenn der Ausgangskondensator noch nicht geladen ist, wird jetzt ordentlich Strom gebraucht um den zu laden. Wenn dadurch die Eingangsspannung wieder unter den Schwellwert zusammenbricht geht er gleich wieder wegen Unterspannungsabschaltung aus.

Wenn jetzt auch noch die Last am Ausgang etwas Strom zieht wird bei ungünstigen Bauteilverhältnissen der Startmoment nie überwunden.

Es gibt auch noch andere Mechanismen ähnlicher Art die zu solchen Problemen führen können. Man muss sich die Spannungs- und Stromkurven auf dem Oszi ansehen um zu sehen was es hier ist.

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