LM2574 Dimensionierung Spule

Jonas OP #7533789
Lesenswert?
• ▲
▼

Hallo, ich habe ein kleines Denkproblem mit der Dimensionierung der Spule bei einem Schaltregler. Instinktiv hätte ich vermutet, dass bei einem höheren Ausgangsstrom auch eine größere Spule benötigt wird, da ja mehr Energie gespeichert werden muss. Wenn die Spule zu klein ist, kann der Schaltregler nicht mehr im continuous Modus laufen, da die Spule nicht genug Energie gespeichert hat.

Nun ist es aber laut Datenblatt genau andersrum. Wenn ich also von 12V auf 3V will, mit einem LM2574 bei ca. 100mA, benötige ich 680 μH, was mir recht groß erscheint.

Kann mir jemand helfen, meinen Knoten im Kopf zu lösen?

Viele Grüße Jonas

Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Beitrag melden
Monk Gast #7533806
Lesenswert?
• ▲
▼

Je mehr Induktivität die Spule hat, umso langsamer steigt die Ausgangsspannung an. Genau das brauchst du bei einer großen Spannungsdifferenz und/oder einem geringen Laststrom.

Wenn die Spule zu wenig Induktivität hat, muss der Chip den Ladevorgang des Ausgangskondensators vorzeitig abbrechen, was sich negativ auf die Stabilität der Spannung und Abstrahlung von Störungen auswirkt. Der Chip kann nur in einem gewissen Bereich optimal arbeiten.

Für die übertragbare Leistung ist weniger die Induktivität relevant (solange sie zum Regler passt), als das Speichervermögen ihres Kernes multipliziert mit den Umladevorgängen pro Sekunde.

Ein Kern der nicht so schnell gesättigt ist, also mehr Leistung schafft, bewirkt nicht zwingend viel Induktivität. Die lässt sich durch die Anzahl der Windungen leicht festlegen.

Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Maxim B. #7533911
Lesenswert?
• ▲
▼

Jonas schrieb:

Kann mir jemand helfen, meinen Knoten im Kopf zu lösen?

Gewöhnlich wählt man L so, daß Strompuls ca.30% von Imax wird - das ist wie Regel optimal, es sei denn, die Last ändert sich stark. In manchen Datasheets für IC steht ausführlich, wie man L und Isat wählen sollte. Auch in Datasheet für LM2574. Da hier es nur um 52 kHz geht, muß man natürlich mit größeren Induktivitäten rechnen, als mit IC, die z.B. mit 500 kHz oder 1 MHz arbeiten.

Die Energie, die in L gespeichert wird, hängt von L und von I^2 ab. D.h. nehmen wir bei gleicher F (d.h. bei gleicher Zeit) nur eine Hälfte von L, so wird I verdoppelt und die gespeicherte Energie wird auch verdoppelt. Selbstverständlich darf L dabei nicht in Sättigung kommen, sonst wird I unkontrolliert wachsen bis IC sich abschaltet oder kaputt wird, je nachdem IC gebaut wurde.

Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Michael B. #7533918
Lesenswert?
• ▲
▼

Jonas schrieb:

Kann mir jemand helfen, meinen Knoten im Kopf zu lösen?

Die Spule dämpft die Stromänderung weil sie sich mit ihrer Induktivität dagegen wehrt dass sich der Strom ändert, und die sollte nur so 10% des realen Stroms ausmachen.

Bei 100mA will man also nur dass der Strom um 10mA schwankt, bei 1A kann man sich 100mA Stromripple erlauben, also reicht bei 1A eine 1/10 so hohe Induktivität.

Es wird noch schwieriger, wenn der Verbraucher seine Stromaufnahme ändert, von 90mA auf 1A. Legt man die Spule, Geiz ist geil, auf 100mA Ripplestrom aus, sackt der Strom bei geringer Last sogar auf 0, der Regler arbeitet plötzlich diskontinuierlich, was nicht jeder Regler mag. Legt man die Spule auf 90mA aus in dem man nur 9mA Stromripple zulässt, braucht der Regler bei 1A bis 112 Taktzyklen bis er den Strom auf 1A hochschrauben konnte, regelt also langsam.

Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Beitrag melden
Thread beobachten

Antwort schreiben

Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.

Bestehender Account

oder

Mit Google-Account einloggen

Noch kein Account?

Die Registrierung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.

Jetzt registrieren