Ich brauche für mein Projekt einen StepDown Wandler.
Habe circa 9V und brauche 5V
Da ich keine Lust mehr habe immer die Fertig-Module zu nutzen,
unter anderem auch, weil immer irgendwelche Platinenverbindungen
benötigt werden, habe ich mich nach einigem Lesen für den MCP16301 entschieden.
Ich habe bis jetzt NULL Ahnung davon.
Nun habe ich das Ganze mal nach der Application Note aufgebaut,
doch stellen sich mir eine Frage:
Schottky Diode : D2 - im Datenblatt steht "40V Schottky Diode" wovon hängt die Dimensionierung dieser ab ?
Schottky Diode : D2 - im Datenblatt steht "40V Schottky Diode" wovon
hängt die Dimensionierung dieser ab ?
Von der Eingangsspannung. Wie du in der App-Note sehen kannst ist die Schaltung für Eingangsspannung bis 36 VDC weil der MCP 36V aushält. Die Diode muss das auch aushalten und es ist einfache eine 40V Schottky zu finden als eine 36V Schottky und alles kleiner 36V wäre nicht gut für die Schottky.
Ja, üblicherweise bei "Grundlagen Schaltregler". Dann erkennst du schnell, dass die ährend der Ladephase (vereinfacht) die Eingangsspannung sperren können muss. Und dann erkennst du auch, dass diese Freilaufdiode (vereinfacht) den Laststrom aushalten muss, weil sie den in der Freilaufphase übernehmen muss.
Ich brauche für mein Projekt einen StepDown Wandler.
Habe circa 9V und brauche 5V
... habe ich mich nach einigem Lesen für den MCP16301 entschieden.
Ich habe bis jetzt NULL Ahnung davon.
Kann man machen. Die 500kHz Schaltfrequenz sind zwar ne Hausnummer, aber du hättest schlechter einsteigen können. Allerdings geht da nichts mehr ohne Platine. Und bedrahtete, vergleichsweise riesige Bauteile wiw die 1N5822 und 1N4148 ersetzt man besser durch SMT Typen.
Schottky Diode : D2 - im Datenblatt steht "40V Schottky Diode" wovon
hängt die Dimensionierung dieser ab ?
Von der Eingangsspannung und Ausgangsstrom. Der MCP16301 macht höchstens 600mA und 30V. Eine 40V/1A Schottky ist also gut genug. Bei 9V in würde im Prinzip eine 10V Schottky reichen, aber kleiner als 20V Sperrspannung gibt es kaum. Ein 20V statt 40V Typ kann aber nochmal besseren Wirkungsgrad bringen, weil die Flußspannung i.A. niedriger ist.
Ich brauche für mein Projekt einen StepDown Wandler.
Da ich keine Lust mehr habe immer die Fertig-Module zu nutzen,
habe ich mich für den MCP16301 entschieden.
Ich habe bis jetzt NULL Ahnung davon.
Dann solltest Du eher ICs für einige zehn kHz entscheiden. Da ist
das Problem des richtigen Aufbaus noch nicht ganz so kritisch.
Von der Eingangsspannung. Wie du in der App-Note sehen kannst ist die
Schaltung für Eingangsspannung bis 36 VDC weil der MCP 36V aushält. Die
Diode muss das auch aushalten und es ist einfache eine 40V Schottky zu
finden als eine 36V Schottky und alles kleiner 36V wäre nicht gut für
die Schottky.
Im Datenblatt ist statt RV1 ein 52k3 Widerstand. Was ist da vertauscht ?
Ohne genauer ins Datenblatt geschaut zu haben vermute ich mal, dass RV1 deiner Schaltung mit R2 getauscht werden sollte. Aber wie gesagt, ich hab nicht so genau ins Datenblatt jetzt geschaut, eigentlich ists auch wurscht über welchen Widerstand man den Abgleich macht sofern alle anderen Werte dann imme rnoch passen.
Kann man machen. Die 500kHz Schaltfrequenz sind zwar ne Hausnummer, aber
du hättest schlechter einsteigen können. Allerdings geht da nichts mehr
ohne Platine. Und bedrahtete, vergleichsweise riesige Bauteile wiw die
1N5822 und 1N4148 ersetzt man besser durch SMT Typen.
Danke für die Info!
Ist mit ein Grund für dieses Thema. Bevor ich die Platine in Produktion schicke
möchte ich halt gerne Wissen ob das auch funktionieren wird.
Da dieses IC schon etwas älter ist, gibts im Datenblatt auch noch
Viele Hinweise über das richtige Layout und die Bemessung der
zusätzlich benötigten Bauelemente.
Ich brauche für mein Projekt einen StepDown Wandler.
Habe circa 9V und brauche 5V
Bei so kleinen Spannungen wirken Dioden schlecht auf Wirkungsgrad. Es gibt viele IC, die keine Dioden brauchen, weder für Hauptstrom noch für Boost. Z.B. ich benutze gerne für solche Fälle TS3552 und AOZ3015AI, die habe ich viele in Vorrat, aber es gibt auch sehr viele anderen. Suche mal nach "synchronous step-down DC/DC converter". Gerade für die Spannungen 5 Volt und weniger bringt "synchronous" viel. MCP16301 paßt besser für höhere Ausgangsspannungen, wo Schottky-Diode relativ wenige Verluste bringt.
Manchmal bin ich aber faul und nehme fertige Module, die für step-down in Übermenge zu kaufen sind. Ich nehme selbst gewöhnlich für 3,3 und 5 Volt LMO78 und OKI78SR, die gibt es bei Reichelt. Ich glaube, für gewöhnliche Spannungen ist das eine gute Variante. Selbstbau ist notwendig, wenn besondere oder abstimmbare Spannungen gebraucht werden.
Bei so kleinen Spannungen wirken Dioden schlecht auf Wirkungsgrad. Es
gibt viele IC, die keine Dioden brauchen, weder für Hauptstrom noch für
Doch, die brauchen Dioden. Aber eben keine "echten", sondern synchron geschaltete Mosfets.
Boost. Z.B. ich benutze gerne für solche Fälle TS3552 und AOZ3015AI, die
habe ich viele in Vorrat, aber es gibt auch sehr viele anderen. Suche
mal nach "synchronous step-down DC/DC converter". Gerade für die
Doch, die brauchen Dioden. Aber eben keine "echten", sondern synchron
geschaltete Mosfets.
MOSFET ist ein Transistor, keine Diode.
In der Struktur von MOSFET gibt es zwar eine Diode, aber bei normaler Arbeit in Synchron-Wandler arbeitet diese Diode nicht, oder nur sehr kurz in Übergangsphase (und deshalb steigt Wirkungsgrad).
Ja und? Habe ich was anderes behauptet?
Die Mosfets bilden eine möglichst ideale Diode nach ....
In der Struktur von MOSFET gibt es zwar eine Diode, aber bei normaler
Arbeit in Synchron-Wandler arbeitet diese Diode nicht, oder nur sehr
kurz in Übergangsphase (und deshalb steigt Wirkungsgrad).
Das ist für diesen Fall vollkommen uninteressant ...
Was unser lieber Jens eigentlich sagen will: Bei einer Diode kannst du den Schaltzeitpunkt nur passiv über die anliegende Spannung beeinflussen, bei einem Mosfet kannst du den Schaltzeitpunkt sehr genau beeinflussen durch anlegen einer Steuerspannung. Das ist zum einem definierter und führt dadurch idR zu einem effizienteren Verhalten. Dazu kommt, dass FETs idR einen wesentlich geringeren ON-Widerstand haben statt Dioden was auch hierbei zu deutlich geringeren Verlusten führt.
Warum nicht, das war auch mein erster Schaltregler, auf einlagiger, selbst geätzter Platine. Hat auf Anhieb funktioniert. Der hat ja noch nichtmal MHz.
Unabhängig davon: R2 und RV1 sind vertauscht und in Reihe zum RV1 gehört
noch ein Widerstand (für einen vernünftigen Einstellbereich).
Das mit dem Poti vergessen wir mal gleich wieder. Poties haben in der Feedback Schleife von Schaltreglern nichts verloren. Fester Spannungsteiler auf die Ziel-Spannung berechnet und fertig.
Nun habe ich das Ganze mal nach der Application Note aufgebaut,
doch stellen sich mir eine Frage:
Das passt so. Achte bei den 10µ Kondensatoren auf genügend Spannungsfestigkeit, die sollten wenigsten doppelt so viel aushalten wie geplannt, MLCCs verlieren Kapazität um so näher man ihrer Spannungsfestigkeit kommt. Dabei wirken sich größere Gehäusebauformen oftmals auch positiv aus. Für 9V / 5V würde ich 0805 nehmen.
Poste mal das Layout wenn Du fertig bist, dann können wir nochmal Tips geben.
Was unser lieber Jens eigentlich sagen will: Bei einer Diode kannst du
den Schaltzeitpunkt nur passiv über die anliegende Spannung
Ob "unser lieber Jens" auch selber verstanden hat, was er schreibt?
Jens G. schrieb im Beitrag #7526091:
Doch, die brauchen Dioden. Aber eben keine "echten", sondern synchron
geschaltete Mosfets.
Na gut, das ist nicht so wichtig, was "unser lieber Jens" über MOSFET und Diode denkt. Wichtig ist: Wandler mit MOSFET statt Schottky-Diode ist genau so einfach zu verwenden und kaum teurer. Warum sollte man schlechter machen, wenn es besser geht?
Hätte Marcel B einen Boost-Wandler zu bauen, so wäre vielleicht notwendig etwas mehr zu diskutieren. Auch fertige Module gibt es nur wenige. Aber Buck-Wandler sind heute gut ausgereift, es gibt sehr, sehr viele IC und Module für alle möglichen Einsätze...
Was Layout betrifft, kann man eigentlich auch nicht viel sagen: einfach verstehen, wie Schaltstrom geht und diese Schleife möglichst klein machen, Kleinsignal-Wege davon trennen. Aber bei so kleiner Leistung wie hier ist schwer, etwas schief zu machen.
Bedeutet das "troniker" in Deiner Beufsbezeichnung nicht,
das Du auch mal die Grundlagen der Elektronik gelernt hast?
Yes, URI, CAN BUS, Relais und "Wie stelle ich das Multimeter ein",
mehr wird dir heute nicht beigebracht. In dem Betrieb gibts keine Zeit um zu lernen und Fehler rauszumessen.
Der Kunde zahlt nach 4h Fehlersuche genau so viel, wie er für einen Austausch zahlt.
Da heisst es du musst arbeiten, lernen kannst du in der Berufsschule.
In der Berufsschule heisst es im 2. Lehrjahr NACH der Zwischenprüfung:
"Funktionsweise eines Relais ist nicht so wichtig. So weit sind wir noch nicht.
Wir haben ja noch einige Zeit bis zur Abschlussprüfung."
Keine Maschenregel, keine Wechselstromlehre, nichts.
Und dann wird ganz groß "Fachkräftemangel" geschrien und wild Teile getauscht, bis der Fehler verschwunden ist.
Mein Meister und Betriebsinhaber wusste nichtmal wie Dioden und Tranisstoren aufgebaut sind, geschweige wie sie Aussehen.
Elektronik ist ja ne neue Erfindung, gabs damals nicht, oder was?
Ist ein bisschen Mixed up, ich weiß. Aber die Zusammenhänge sind die gleichen.
Manchmal bin ich aber faul und nehme fertige Module, die für step-down
in Übermenge zu kaufen sind. Ich nehme selbst gewöhnlich für 3,3 und 5
Volt LMO78 und OKI78SR, die gibt es bei Reichelt.
Danke für den Tipp! Auf jeden Fall ne Alternative, wenn die eigene Konstruktion mal läuft. Ich möchte es zumindest mal gemacht haben.
An dieser Stelle immer mit angeben: bei wieviel Ausgangsstrom?
Tut mir Leid, wir reden von einem ESP Board, 75mA gemessen + Stepper.
Wenn der Stepper arbeitet reden wir von insgesamt knapp 185mA.
Die meiste Zeit befindet sich der ESP im DeepSleep.
Dann zieht das ganze circa 5mA ( Wegen dem NodeMCU Board.)
Das mit dem Poti vergessen wir mal gleich wieder. Poties haben in der
Feedback Schleife von Schaltreglern nichts verloren. Fester
Spannungsteiler auf die Ziel-Spannung berechnet und fertig.
Okay, hatte mich da an den China-Modulen orientiert.
Die sind zwar mit dem LM2756 aufgebaut, aber das sollte in Sachen Poti keinen Unterschied machen, oder ?
Poste mal das Layout wenn Du fertig bist, dann können wir nochmal Tips
geben.
Da hab ich ehrlich gesagt 'n bisschen Manschetten vor. Mach ich dann aber.
[Mit bauschschmerzen, siehe unten). Darum gabs auch nicht den kompletten Schaltplan. Ist fachlich bestimmt sowas von im Keller, dass ich es lieber für mich behalten sollte, haha. :D
3 Spannungseingänge zur Auswahl, Jumper um die ADC Messungen dazuzuschalten,
Wahl des falschen Boards für diesen Einsatzzweck, etc.
Warnung: Weil wir gerade dabei sind, nochmal das Geheule zum Dienstag.
Wer nicht will, kann das überfliegen. Off-Topic!
Natürlich soll das alles vernünftig funktionieren, und natürlich ist man dankbar für jede Hilfe (und zwar wirklich), vor allem weil man/ich das nicht gelernt hat und trotzdem Fachleute ihre Zeit opfern um zu helfen. Deswegen ist jedes "Danke" von mir auch so gemeint.
Allerdings wird meistens alles direkt voll zerlegt von Leuten die meinen sie können alles. Man wird als Nichtskönner abgetan, all sowas. Darum war ich einige Zeit garnicht mehr aktiv.
Natürlich werde ich das nie so können wie jemand, der es gelernt oder studiert hat, oder es täglich macht. Aber das ist auch nicht mein Ziel.
Ich will keine Hilfe missbrauchen um irgend einen Rotz an Leute zu verkaufen, oder sonstwas. Ich mag einfach Elektronik und mache meine Hobbybasteleien.
Wenn es zu Hause läuft, keine anderen stört (EMV oder ähnlich), dann bin ich zufrieden. Ich bin Schrauber, ich bin Fahrlehrer, ich bin Bastler.
Aber um Gottes Willen kein Elektroingenieur.
In diesem Sine nochmal Riesen Dank an die Personen, die ihre Zeit opfern um anderen hier wirklich zu helfen.
Ich geh mal an den Schaltplan, bevor ich noch auf die Idee komme ein Buch zu schreiben wie gemein diese Welt doch ist, haha.
Wenn man es die an die richtige Stelle macht (das Poti muss "unten"
rein, "oben ist ein Festwiderstand), ist auch ein hochohmiges Poti kein
Problem.
Und wenn man nur einen Teilbereich einstellbar machen will, dann kommt
das Poti ebenfalls parallel zum "unteren" Feedbackwiderstand.
Dann steht das im Datenblatt aber "falsch" oder?
Hier wird in den Beispielen immer der obere Widerstand geändert.
Der untere bleibt immer 10k. aus diesem Grund habe ich das Poti oben einsortiert.
Auf die Gefahr hin, wieder auseinandergenommen zu werden:
Ich weiß, mehr Füße mehr Strecke, mehr Kapazität, aber also Poti,
MUSS es ein SMD Poti sein, oder reicht ein bedrahtetes ?
Ich meine, das wirkt sich ja auch aufs Layout aus, rückt ja dann alles
ein wenig auseinander, wegen dem Abstand. Habe ein 6mm ACP, liegend angedacht.
Dann steht das im Datenblatt aber "falsch" oder?
Hier wird in den Beispielen immer der obere Widerstand geändert.
Der untere bleibt immer 10k. aus diesem Grund habe ich das Poti oben
einsortiert.
Ja, das ist aber eben kein Poti, erst recht keins, was in der Geometrie und Leitungslängen recht groß ist. Und bei solchen MHz-ICs sollte man möglichst alles, was die Frequenz abstrahlen oder einfangen (bei Eingängen) kann, möglichst klein machen.
MUSS es ein SMD Poti sein, oder reicht ein bedrahtetes ?
SMD-Poti direkt auf der Platine sollte gehen. Bedrahtet kann die Ausgangsspannung wieder unsauberer machen, weil der FB-Eingang mehr Störungen einfängt.
Ansonsten ist so ein Poti an dieser Stelle immer potentiell tödlich für die Verbraucher, wenn es Kontaktprobleme hat (Dreck auf Schleifbahn). Dann schnellt die Ausgangsspannung aufs Maximum hoch, und killt alles, was danach kommt. Da isses besser, das Poti unten einzuschleifen, Weil dann kann die Spannung bei Kontaktproblemen nur kleiner werden. Man hat dann aber eben keinen linearen Zusammenhang mehr zw. Spannung und Schleiferstellung ...
Ja genau, mein Schätzeisen sagt in der Bootphase 30mA,
bei WLAN 75mA, mit Motor 185mA.
Schaue bitte nochmal genau in das Datenblatt deines ESP. ein ESP8266 z.B. kann bis zu 170mA peak beim Senden ziehen. Das Messgerät ist zu langsam um das zu sehen. Du must den Maximal-Strombedarf wirklich berechnen und darauf auslegen. Im Gegensatz zu einem LDO kann man einen DC/DC auch nicht kurzfristig überlasten. LDOs regeln meist thermisch ab, DC/DC messen meist Strom und schalten oft direkt ab wenn der Strom zu groß wird. Auch die Spule geht sofort in Sättigung wenn Ihr Strom überschritten wird.
Ich meine, das wirkt sich ja auch aufs Layout aus, rückt ja dann alles
ein wenig auseinander, wegen dem Abstand. Habe ein 6mm ACP, liegend
angedacht.
Ich würde das Poti wirklich weg lassen. Du weist doch, das du 3.3V brauchst, wozu da was einstellen wollen? Beide Widerstände mit 1% und fertig. Poties haben auch mal Kontaktprobleme, dann schaltet der Regler nach Deinem ersten Schaltplan direkt die Eingangsspannung auf den Ausgang durch, da reicht ein paar µs Wackelkontakt für aus und alles was dahinter kommt wird gegrillt.
Schaue bitte nochmal genau in das Datenblatt deines ESP. ein ESP8266
z.B. kann bis zu 170mA peak beim Senden ziehen. Das Messgerät ist zu
langsam um das zu sehen.
Nochmal Danke!
Hab ich nicht reingeschaut, wenn ich ehrlich bin.
Hatte mir die 200mA AppNote rausgesucht. Nehme dann doch besser die für 600mA.
Ich dachte bis gestern noch dass ich diesen Strom auch ziehen MUSS,
aber nach einigen Grundlagen Videos, bin ich nun schlauer.
SMD Potis kann ich nicht löten (hab keine Heißluftgeräte) und da ein größeres Poti ja doch schon ziemlich Probleme machen kann, alleine wegen den Störung,
werde ich es einfach weglassen.
Gegenfrage: willst du die kritische Feedbackschleife unnötig groß
machen, damit viel Störungen darauf einkoppeln können?
Nein, ich lass es weg, ihr habt ja Recht.
Versuche immer alles so universal, wie nur möglich zu gestalten,
vielleicht kann man gewissen Sachen, Module, ja wiederverwenden.
Aber der Stepper, der ESP, das Wlan wird schon genug stören.
Ich überlege mein komplettes Projekt mal zu posten, aber das ist dann SO Offtopic, dass ich ein neues Thema öffnen müsste.
Da gibts sicherlich EINIGES was man besser machen kann, muss, sollte.
Über die Spule wurde bis jetzt noch kein Wort verloren. Zum Einen muß die Induktivität passen, dann sollte man noch ein Stück unterhalb des Sättigungsstromes bleiben und Drittens muß die Schaltfrequenz des Wandlers zum Datenblatt der Spule passen.
Mit einem 1,5 MHz taktenden Wandler wird man an einer für bis zu 200 KHz spezifizierten Induktivität wenig Freude haben.
Das funktioniert dann zwar vielleicht igendwie, aber statt des Kühlkörpers bei einem Linerregler heizt man dann die Spule auf und hat einen räudigen Wirkungsgrad, wo in der AppNote des IC 96% versprochen werden hat man, wenn man alles falsch macht, dann vielleicht nur noch 76%
Über die Spule wurde bis jetzt noch kein Wort verloren. Zum Einen muß
die Induktivität passen, dann sollte man noch ein Stück unterhalb des
Sättigungsstromes bleiben und Drittens muß die Schaltfrequenz des
Wandlers zum Datenblatt der Spule passen.
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