Liebes Forum Ich habe mich zum ersten Mal mit einem StepDown Regler beschäftigt und dazu einige Messungen gemacht. Messaufbau: Regler: LM2576-5 (3Amp Regler) Diode: UF5408 Ausgangselko: 1000uF, LowESR EINGANG: 13,5V mit 1,05A AUSGANG: 5V mit 2,2Amp über Halogenlampe als Testlast (5*2,2)Watt / (13,5*1,05)Watt = ca.0,77 also ca.77% Wirkungsgrad Das entspricht etwa den Erfahrungswerten, die ich im Web gefunden habe. Ich habe nun mit der Spule viel experimentiert, alle möglichen ausprobiert die hier im Labor (meist unbeschriftet) herumlagen. Alles Ferrit-Ringkerne mit etwa 2-3cm Aussendurchmesser. Auch ein Ferritstab von ca. 5cm Länge. Alle mit dickem CuL bewickelt. Der Hersteller gibt eine Spule von 100µH an, ich habe nur wenige die beschriftet sind, aber zumindest eine die 15µH (aufgedruckt) hat. Aber egal welche Spule ich verwende, auch die selbstgebastelten, ich habe IMMER fast genau die o.g. Messwerte. Ist dem Regler die Spule sooo dermassen egal? Sollte ich dennoch genau die angegebenen 100µH verwenden? Gibt es noch Optimierungsbedarf an meiner Schaltung? Sind 77% Wirkungsgrad realistisch? Geht es besser? Gruss Anne
Nein, es ist sicher nicht egal. Anscheinend waren alle Spulen die du
verwendet hast geeignet.
Mit der im Datenblatt angegebenen Induktivität von 100µH erreicht man
kleine Stromwelligkeit. Man kann aber auch eine kleinere Induktivität
verwenden. Und bei 15uH hat man gerade noch nicht lückendem Betrieb.
>Sollte ich dennoch genau die angegebenen 100µH verwenden?
Wie gesagt, man kommt auch mit einer kleineren Spule (von Induktivität
her kleiner) aus, aber wenn man eine 100µH Spule hat die auch sonstige
Anforderungen erfüllt ist es nicht falsch sie zu verwenden.
Eine höherere Induktivität wirkt sich positiv aus auf den Stromverlauf,
der Spitzenstrom ist kleiner.
Danke Martin, ich glaube das leuchtet mir soweit ein. Ergänzungsfrage: Was ist wenn im Gegenteil die Induktivität (bei ansonsten korrekten Parametern) größer als im Datenblatt empfohlen wird. Also z.B. 200 statt 100µH? Stellen sich dann ebenso ungute Efeekte ein, oder birgt das gar Vorteile? Gruss Anne
Deine Messungen alleine sind nicht aussagekraeftig. Du solltest schon eine Bode Analyze (Gain/ Phase Margin) machen um deine Applikation zu prüfen.
Darf man Fragen, wie du die Ströme und Spannungen gemessen hast?
>>Darf man Fragen, wie du die Ströme und Spannungen gemessen hast?
Klar: Auf die Weisen, die mir hier möglich sind.
Einmal als reine DC Messung, also den Gesamtaufbau als BlackBox
betrachtet und IN/OUT gemessen.
Und dann noch über Shunts mit dem Oszilloskop, um die Lastkurven zu
sehen. Die mittleren DC-Werte dann daraus soweit möglich zurückgerechnet
was natürlich mit deutlichen Fehlern behaftet sein dürfte.
Gruss
Anne
Ganz egal ist es nicht. Diese Regler sind auf kontinuierlichen Betrieb ausgelegt. Das heisst dass der Strom in der Spule ab einer gewissen Mindestlast nie auf 0 absinkt. Je niedriger die Induktivität ist, desto höher ist die für kontinuierlichen Betrieb erforderliche Mindestlast. Andererseits ist die Reaktion auf Lastwechsel umso langsamer, je grösser die Induktivität ist. In dieser Betriebsart ist das Tastverhältnis durch die Spannungen ungefähr vorgegeben und die Frequenz liegt bei diesen Typen sowieso fest. Da Induktivität und Spannungen den Grad der Stromänderung in Ein- und Ausschaltphase bestimmen, ergibt sich daraus eine Mindestinduktivität für kontinuierlichen Betrieb. Man kann zwar auch mit Last diskontinuierlich fahren, handelt sich dabei aber zwei Probleme ein: Erstens einen erheblich höheren Spitzenstrom, was den Schalttransistor interessieren könnte. Zweitens hochfrequente Schwingungen nach dem Leerlaufen der Spule in der Abschaltphase. Dies führt letztlich dazu, dass ein LM257x in der üblichen Konfiguration mit deutlich höherer Induktivität und damit auch grösseren Spule ausgelegt wird, als ein sowieso nicht wirklich kontinuierlich arbeitender MC34063A. Es gibt auch einen Zusammenhang zwischen Induktivität und zulässigem Sättigungssstrom der Spule. Mit kleinerer Induktivität steigt der Spitzenstrom der Spule. Die im Datasheet angegebene Daumenregel für den Spulenstrom gilt nur für die dort vorgesehenen Induktivität.
>Was ist wenn im Gegenteil die Induktivität (bei ansonsten korrekten >Parametern) größer als im Datenblatt empfohlen wird. prinzipiell Spricht nichts gegen grössere Induktivität, aber da gibt es Probleme praktischer Natur. Eine Spule hat mehrere relevante Parameter außer Induktivität, maximalen zulässigen Strom durch die Wicklung, ohmschen Widerstand der Wicklung, maximalen Magnetisierungsstrom der keine Sättigung des Kernes hervorruft und noch ein Paar andere. Und je grösser die Induktivität desto grösser/teurer die Spule ist, damit die anderen Parameter genau so gut sind wie bei einer Spule mit kleinerer Induktivität. In diesem konkretem Fall, wird eine weitere Erhöhung der Induktivität den Wirkungsgrad nicht verbessern. Bei 100µH ist die Stromwälligkeit mit etwa 0.6A schon recht passabel.
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