Step-Up Wandler theoretische Mindestspannung?

Beitrag "Suche Multivibratorschaltung unter 0,6v Betriebsspannung?"

Re: Suche Multivibratorschaltung unter 0,6v Betriebsspannung?

Autor: lowpower (Gast)
Datum: 11.04.2013 22:15

Siehe Beitrag von Dirk Beilker.

http://www.b-kainka.de/bastel36.htm

http://www.harald-sattler.de/html/body_led-taschenlampe.htm

Beim Step Up ist der Schalter S der begrenzene Baustein.

Mit hohem Schaltungsaufwand lässt sich die minimale Eingangsspannung 
fast beliebig weit absenken. Der MCP1640 funktioniert bis 0,35V noch, 
läuft aber erst bei 0,6V sicher an.

Ich vermute da ne Art Bootstrap dahinter, im Anschaltmoment geht ein 
Puls an den Schalter S und erzeugt eine Ausgangsspannung, die dann in 
Folge die Betriebssspannung des IC wird.

Es ist natürlich noch zu sagen, dass die Effizienz immer schlechter 
wird, je weiter die Eingangssspannung sinkt. Da müssen ja für die 
gleiche Ausgangsleistung immer größere Ströme fließen.

Einmal sind da die "normalen" (und schon genannten) Probleme einer für 
die Ansteuerung des Schalters benötigten Kombination aus einer minimalen 
Spannung und Stromlieferfähigkeit.

Abhängig von der Art des Schalters. Und diese normalerweise von der 
gewünschten Arbeitsfrequenz.

Am einfachsten zu bestimmen ist das vermutlich bei Relais - 
spezifizierte Anzugsspannung, spezifizierter Strom durch die 
Steuerspule.

Bei Bipolartransistoren ist die benötigte Ansteuerspannung gering, es 
muß aber ein bestimmter Basisstrom fließen können, für 
sicheres/vollständiges Durchschalten.

Bei MOSFETs braucht man schon etwas mehr Spannung, je nach Typ ca. 3V 
bis 12V. Und abhängig von der Frequenz (und sinnvoller Schaltflanke) 
eine bestimmte Dauerstrom-Lieferfähigkeit der Hilfsspannungsquelle o.ä. 
(und bestimmte Peakströme beim Treiber.)

Bei IGBTs ist es ähnlich - bei etwas höherer benötigter Spannung.

Aber es gibt noch eine andere "Untergrenze":

Bei Relais und FETs ist der Spannungsabfall strombestimmt - sie haben 
ohmsche Charakteristik. Daraus ergibt sich bei sehr niedrigen 
Eingangsspannungen mit der Spule ein etwas komplizierter zu 
beschreibender Vorgang - aber es funktioniert je nach Aufbau bis hin zu 
niedrigsten Spannungen.

Bei Bipolartransitoren, IGBTs, Thyristoren, TRIACs, etc. aber gibt es - 
ähnlich wie bei Dioden - eine vom Strom nur wenig abhängige 
"Vorwärtsspannung", welche von der Eingangssspannung überschritten 
werden muß.

Homo Habilis schrieb:

> Bei Relais und FETs ist der Spannungsabfall strombestimmt - sie haben
> ohmsche Charakteristik. Daraus ergibt sich bei sehr niedrigen
> Eingangsspannungen mit der Spule ein etwas komplizierter zu
> beschreibender Vorgang - aber es funktioniert je nach Aufbau bis hin zu
> niedrigsten Spannungen.

Was meinst du denn damit? Eine Spule in Reihe mit einem ohmschen 
Widerstand. Furchtbar kompliziert.

Oder meinst du die einsetzende Strombegrenzung beim FET, wenn der bei 
steigendem Strom in den Linearbereich übergeht?

Die Untergrenze ist 0V, auch bei einer Spule ohne ohmsche Verluste 
fließt kein Strom ohne Spannung. Der Strom ist von L abhängig.

Zudem hat die Schaltung ja eine Last, und die kann nur versorgt werden 
wenn genug Leistung übertragen wird.

Bei gegebenem L gibts also eine Mindestspannung die von der Last 
abhängig ist.

Wenn die Schaltung absolut ideal ist und keine Last dranhängt, dann darf 
sich die Eingangsspannung beliebig nahe den 0V nähern.
Aber ohne Last macht der Stepup keinen Sinn.

Andreas L. schrieb:
> dass es bei einem idealen Aufbau keine
> Untergrenze geben sollte,

Geh nur nich zu nahe an die 0, sonnst haste das Henne/Ei Problem. Die 
NULL is schüchtern, nur anwesend wenn keiner hinsieht ;)

Sascha_ schrieb:
> Furchtbar kompliziert.

Stimmt, das gehört nicht zusammen. Da habe ich Schmarrn "erschaffen". ^^

Wollte nach deinem Beispiel MCP1640 (zusätzlich zum schon ungefähr so 
geplanten Roman da halt) den LTC3108 mit seinen 20mV Minimum (und 
resonantem "Minivolt-Ozillator, und dessen Betrieb... den ich nicht 
recht durchschaue) erwähnen - hatte dann aber zwischendurch die Idee 
verworfen, da für den TO unwichtig.

Dann löschen/kopieren/einfügen - und sichtlich Unsinn stehenlassen.

What shalls, wenigstens hast es gleich gemerkt, und so hoffentlich dafür 
gesorgt, daß sich niemand den Unfug "merkt". So gesehen... danke! ^^