Hallo liebes Forum!
Für eine Schaltung muss ich aus ungeregelten 22 bis 24 V die zwei
Ausgangsspannungen 15 V und 5 V wandeln. Hier eine kurze Übersicht:
Eingang: 22 V bis 26 V
Ausgang 1: 15 V @ max. 1.5A; 500 kHz - Schaltregler gewählt:
LM22676TJ-ADJ/NOPB
- Dieser Schaltregler darf sich nicht groß erhitzen
Ausgang 2: 5 V @ 0.3A; 250 kHz - Schaltregler vorgegeben: L5972D
Topologie:
24V -> EMI Filter für 500 kHz -> Buck 15V -> ?Buck 5V?
Wegen längeren Leitungslängen ist ein EMI-Filter unbedingt notwendig.
Ein EMI-Filter für 250 kHz wird mehr Platinenplatz benötigen als einen
Filter für 500 kHz.
Die Frage ist nun... Kann ich wirklich den 5 V Buck Converter hinter dem
15 V Buck-Converter schalten? Von der Regelung sollte dies eigentlich
klappen. Ich hatte dies schon mit unterschiedlichen Topologien gemacht,
allerdings waren die Schaltfrequenzen mehr als Faktor 5 auseinander.
Ein Linear-Regler kommt leider nicht in Frage, da ich nur SMD-Bauteile
einsetzen werde und eine Verlustleistung von 3 W schwer kühlbar wäre.
Ist daher keine Möglichkeit.
Und warum müssen die beiden Schaltregler in Reihe geschaltet werden?
Schalte sie doch einfach parallel, also beide an die 22-26V
Eingangsspannung! So belastest du den 15V-Regler weniger und dem L5972D
ist es egal ob er 26V oder 15V Eingangsspannung bekommt!
Tim schrieb:> Die Frage ist nun... Kann ich wirklich den 5 V Buck Converter hinter dem> 15 V Buck-Converter schalten? Von der Regelung sollte dies eigentlich> klappen.
Klar geht das. Ich habe z.B. ein Schaltnetzteil für 48V, danach ein
StepDown auf 12V, und von dort aus mehrere Schaltregler auf -12V, 5V,
3.3V, 1.8V. Ohne Probleme...
> Ich hatte dies schon mit unterschiedlichen Topologien gemacht,> allerdings waren die Schaltfrequenzen mehr als Faktor 5 auseinander.
Wenn du nach einem Schaltregler noch einen signifikanten Anteil der
Schaltfrequenz in der Spannung hast, dann passt was mit dem Layout
nicht...
Nico ... schrieb:> Und warum müssen die beiden Schaltregler in Reihe geschaltet> werden?> Schalte sie doch einfach parallel, also beide an die 22-26V> Eingangsspannung! So belastest du den 15V-Regler weniger und dem L5972D> ist es egal ob er 26V oder 15V Eingangsspannung bekommt!
Da stimme ich grundlegen zu, allerdings wird höchstwahrscheinlich mein
EMI-Filter unbrauchbar werden. Vor Schwebungen hätte ich auch ein wenig
Angst, da diese nicht synchronisiert sind.
Lothar Miller schrieb:> Klar geht das. Ich habe z.B. ein Schaltnetzteil für 48V, danach ein> StepDown auf 12V, und von dort aus mehrere Schaltregler auf -12V, 5V,> 3.3V, 1.8V. Ohne Probleme...
Vielen Dank für die rasche Antwort. Manchmal hat man einfach ein Brett
vor dem Kopf. Ich möchte auch ungern diesen Teil der Schaltung nochmals
groß anfassen.
Tim schrieb:> Die Frage ist nun... Kann ich wirklich den 5 V Buck Converter hinter dem> 15 V Buck-Converter schalten? Von der Regelung sollte dies eigentlich> klappen.
HAben wir gemacht, funktioniert auch irgendwie, ist aber eine schlechte
Lösung. Grund:
Der L5972 startet ab einer Eingangsspannung von 4,4V ohne Softstart,
der LM22676 hat dagegen einen Softstart.
Was Dir nun passieren kann, ist dass der LM22676 bei 4,4V
Ausgangsspannung immer noch im Softstart ist und daher nicht den vollen
Strom liefert, der L5972 aber mit vollem Kurzschlussstrom startet und
die Ausgangsspannung am LM22676 zusammenbricht. Dann geht der L5972
wieder aus, die Ausgangsspannung vom LM22676 steigt wieder an, der L5972
startet wieder, die Ausgangsspannung bricht wieder zusammen, ...
Wie der LM22676 seinen internen Softstart macht, steht nicht im
Datenblatt, im Zweifelsfall kommt der nie aus dem Softstart und die
Schaltung bleibt in dem Betriebszustand kleben.
Auf jeden Fall verlängert sich die Start-Up-Zeit des ersten Reglers, bei
unserer Anwendung dauert es 20ms, bevor die Spannung am Ausgang des
ersten Schaltreglers steht.
Damit werden die Bauteile am Ausgang sehr stark belastet.
Ich mache so etwas nie wieder.
Ich würde dagegen für so etwas heute immer einen PWM-Controller wie den
SC2449 oder den SC2442H von Semtech verwenden. Da brauchst Du zwar mehr
Bauteile drumherum, dafür ist die Strombelastung der
Eingangskondensatoren nicht so groß (es können nicht beide Schaltregler
gleichzeitig an sein, da es sog. Bi-Phase-Bausteine sind), die
Strombegrenzung ist einstellbar und nicht fest, Softstart ist für beide
Kanäle programmierbar, dadurch lässt sich auch ein Power-Sequencing
einstellen, ...
@Gregor danke für den Hinweis. Ich könnte mir nun wirklich gut
vorstellen, dass ich genau damit Probleme haben werde. Eigentlich wäre
es viel eleganter, wenn die 5V vor der 15V da wären, synchron wäre noch
hinnehmbar.
Tim schrieb:> Eigentlich wäre> es viel eleganter, wenn die 5V vor der 15V da wären,
Das lässt sich mit dem SC2442H oder dem SC2449 realisieren, siehe
Datenblatt.
Hallo,
mit dem L5972D lässt sich sehr wohl ein Soft-start realisieren, ein
Kondensator, ein Widerstand und ein PNP-Transistor, wie in der App-Note
von ST beschrieben an den Comp-Pin und schon hat man einen sogar
einstellbaren SS.
Grüße
Fasti
Fasti schrieb:> mit dem L5972D lässt sich sehr wohl ein Soft-start realisieren, ein> Kondensator, ein Widerstand und ein PNP-Transistor, wie in der App-Note> von ST beschrieben an den Comp-Pin und schon hat man einen sogar> einstellbaren SS.
Genau das habe ich auch schon gesehen und versuche das nun gerade auf
dem Board zu implementieren. Gleichzeitig tausche ich den Buck-Converter
LM22676TJ-ADJ gegen LM22673 aus. Dieser hat einen einstellbaren SS und
vor allem I-Limit ist einstellbar.
