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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wirkungsgradoptimierung Stromgesteuerter Boost Schaltwandler


Autor: Marc Seiffert (euro)
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Hallo,

Ich beschäftige mich seit geraumer Zeit mit der Entwicklung einer recht 
besonderen Tauchlampe auf Basis von 4 Luxeon 17W-Leds. Diese benötigen 
ca 21V / 0,8A. Diesbezüglich habe ich eine Schaltung mit dem LM3421 von 
Linear aufgebaut (siehe Anhang) welche auch einwandfrei ihren Dienst 
verrichtet. Gespeist wird die Schaltung aus 4 Li-ion Zellen mit je nach 
Ladezustand ca. 14,8V.
Laut Datenblatt des LM3421 (http://www.national.com/pf/LM/LM3421.html) 
lässt sich ein Wirkungsgrad von ca 94% in dieser Konfiguataion 
erreichen. Gemessen wird dabei anhand der Beschaltung des Testboards 
(siehe Link, unten). Meine Beschaltung Entspricht wetestgehend diesem 
Testboard (es war wie zugeschnitten auf meine LEDs), mit ein paar 
kleineren Modifikationen bezüghlich Überspannungsschutz, 
Unterspannungsschutzabschaltung sowie dem LED-Strom (1A im Testboard, 
0.8A bei mir). Ebenfalls wurden einige andere Bauteile eingesetzt.
Die Kondensatoren bzw die aktuelle Spule ist hier zu finden:
http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp... 
http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp...

Nun mein Problem: Der Wirkungsgrad entspricht nicht annähernd der 
Erwartung. Ich erreiche ledigleich 86-87%. Das Resultiert in einer 
doppelt so hohen Wärmeentwicklung am Schaltwandler wie erwartet. Er 
bleibt zwar trotzdem ausreichd "kühl" und verrichtet zuverlässig auch 
bei höhreren Temperaturen seinen Dienst, neben der höheren Temperatur 
(und somit auch leicht erhöhter LED-Temperatur --> Optischer 
Wirkungsgrad) verringert sich natürlich auch die Akkulaufzeit. Ich bin 
also nicht gewollt das so zu lassen.

Bei Farnell habe ich mir nun einige alternative Bauteile herausgesucht, 
welche eventuell zum Einsatz kommen könnten, insofern sie den 
Wirkungsgrad verbessern:
http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp...  Neuer 
Kondensator (5x anstelle 2x Elko)
http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp...  Neue 
Spule A
http://de.farnell.com/jsp/search/productdetail.jsp...  Neue 
Spule B

Die kosten Spielen im moment eine Nebenrolle, auch wenn sie 
selbstverständlich nicht utopisch werden dürfen in anbetracht der 
Tatsache das 4 Dieser Wandler ihren Dienst in der Lampe verrichten 
werden.

Was meint ihr...wie kann ich den Wirkungsgrad des Wandlers um ein paar 
Prozent steigern?

Netten Gruß,

Marc

Autor: Marc Seiffert (euro)
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hmm....hab ich es zu ausführlich gemacht ? ^^

Autor: KEENPLAN (Gast)
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Datasheet Seite 7

14V input = 90% bei 20V output 1A

Bist mit deinen 87% doch ganz gut dran.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Mir fallen da nur folgende Hebel ein:

1: Freilaufdiode.
  Diese muss schnell schalten und dabei eine möglichst geringe
  Flussspannung haben. Evtl. über einen FET als Schalter nachdenken?

2: FET.
  Einen FET mit geringerem Rds_on suchen und einen (besseren) 
Gatetreiber
  einsetzen, damit der FET schneller umgeladen wird. (EMV kritischer)

3: Drossel.
  Der ohmsche Widerstand der Drossel verkleinert den Wirkungsgrad.
  Vielleicht kann ja eine etwas größere Drossel (von der Bauform her)
  verwendet werden?

Autor: KEENPLAN (Gast)
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Evtl. ist die Drossel da an den langen Leitungen (warum nimmst du nicht 
gleich ne freiluftverdrahtung?) in der Sättigung, musste mal den strom 
mit nem scope messen, da siehste dann auch gleich deine 86%.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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@ KEENPLAN

Die Seite war schon die richtige, meine Schaltung ist aber keine 
Buck/Boost-Schaltung sondern eine reine Boost-Schaltung, also die Linke 
Kurve bitte ;)


@ Matthias Lipinsky

Ich hab eine Diode verwendet die von ihren Eigenschaften her besser zu 
sein scheint als die im "evaluation-board" von linear verwendete. Einen 
mosfet als freilaufdiode einzusätzen wäre möglich, aber einerseits 
platzintensiver und andererseits gibts bei 600KHZ da ja schon einige 
Probleme mit dem richtigen Schalten.

Die Verwendeten Fets haben 4,5 mOhm Rdson, viel weniger hab ich gar 
nicht gefunden, mal davon ab, dass da selbst bei 3A dauerstrom höchstens 
40mW verbraten werden (der strom in der Schaltung liegt bei ca 1,5-2A 
wenn der Mosfet aktiv ist). Der LM3421 wird mit einem  "2Ohm Mosfet Gate 
Driver" angegeben, er sollte eigentlich schnell genug schalten. Mal 
davon ab, dass der Platz ja doch recht begrenzt ist...

Die aktuelle Drossel hat 60mOhm Ohmschen Widerstand, sollte eigentlich 
auch nicht wirklich stören, ich denke aber ich werde noch ein paar 
andere Drosseln testen, vor allem mit einer lineareren L-I-Kurve und 
eventuell ncoh ein paar Milliohm weniger.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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KEENPLAN wrote:
> Evtl. ist die Drossel da an den langen Leitungen (warum nimmst du nicht
> gleich ne freiluftverdrahtung?) in der Sättigung, musste mal den strom
> mit nem scope messen, da siehste dann auch gleich deine 86%.

was hat die Leiterbahnlänge mit der Drosselsättigung zu tun ? Mal davon 
ab, die Leiterbahnen sind schon so kurz wie möglich....das sind jeweils 
unter 2cm

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Marc Seiffert wrote:

> Die Verwendeten Fets haben 4,5 mOhm Rdson, viel weniger hab ich gar
> nicht gefunden,

Vielleicht sind die FETs zu gut? Teilweise ist es bei hohen Frequenzen 
besser schlechtere FETs mit mehr RDson, dafür aber einer geringeren 
Gatekapazität zu verwenden, da diese schneller schalten.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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Benedikt K. wrote:
> Marc Seiffert wrote:
>
>> Die Verwendeten Fets haben 4,5 mOhm Rdson, viel weniger hab ich gar
>> nicht gefunden,
>
> Vielleicht sind die FETs zu gut? Teilweise ist es bei hohen Frequenzen
> besser schlechtere FETs mit mehr RDson, dafür aber einer geringeren
> Gatekapazität zu verwenden, da diese schneller schalten.

das hatte ich mir auch erst gedacht als ich den IRF8736 gefunden habe, 
bzgl. Umschaltverluste und/oder Verluste durch laden des Gates. Der 
IRF8736 hat eine Qgtot von 17nC ....hab das mal mit dem im 
evalutation-Board verwendeten Exemplar verglichen, dieses hat 40nC. 
Meiner sollte also sogar noch 'ne Ecke schneller schalten (auch der 
Gatewiederstand ist beim IRF kleinergleich)

Autor: holger (Gast)
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Wozu sollen R2 und R15 gut sein?

Autor: avion23 (Gast)
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Hi Marc,

kannst du die Spannung am Gate mit dem Oszi prüfen? Du hast keinen 
Gatewiderstand verwendet, vielleicht gibt es ringing? Also direkt am 
Mosfet zwischen G und S messen.

Ob die Spule in Sättigung ist kannst du an dem Strom erkennen. Dafür 
brauchst du einen Widerstand in Reihe. Du kannst eine deiner 
Leiterbahnen als Widerstand verwenden und die abfallende Spannung 
messen. Achte darauf, ob sich durch die Messung der Wirkungsgrad 
verändert (600kHz!).

Wo du gerade dabei bist kannst du auch die Spannung/ den Strom  über der 
Diode oszillographieren (gibt es das Wort?).

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Vielleicht sollte von Pin13 (Strommessung) ein kleines RC-Filter. Beim 
Umschalten entstehen immer Spikes, die in dem Moment der Gatespannung 
fehlen...?

Autor: tobias hofer (Gast)
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hallo

einen boost converter mit hohem wirkungsgrad >90% kannst du eigentlich 
nur
machen indem du die diode ganz durch einen mosfet ersetzt.

dies nennt sich dann synchronous boost converter. natürlich ist dafür 
dein
verwendeter baustein nicht geeignet.

gruss tobias

Autor: Marc Seiffert (euro)
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sorry dass ich erst jetzt Antworte, musste noch kurz ausser Haus.


@ holger:

R2 ist für einen teil der Schaltung der hier nicht sichtbar ist, dient 
der Strommessung mittels eines µC

R15 ist im Prinzip eine Brücke...1 Ohm damit ich darüber den 
Stromverbrauch des Chips selber messen kann. Im eval-Board von National 
wird hier sogar 10 Ohm verwendet, ist also unkritisch.

@ avion23:

Messungen werde ich morgen mal machen, kann aber nix Hochgenaues 
versprechen, mein oszi ist recht betagt....

@ Matthias Lipinsky:

Kann Sinn machen, kann aber auch schädlich sein. Ich denke mal dass ein 
RC-Glied schädlich ist, da der Chip den strom ja Cycle-by-Cycle 
limitiert und daher ein RC-Glied viel zu "langsam" wäre.

@ tobias hofer:

Ich hatte recht lange nach ICs gesucht die meinen anforderungen 
entsprechen. Sicherlich habe ich nicht alle existierenden ICs dabei in 
Betracht gezogen aber doch ne ganze Menge. Spezielles Interesse hatte 
ich auch an den Synchronwandlern, allerdings habe ich da keine Typen 
gefunden welche so optimal auf meine Schaltung zugeschnitten waren. Im 
Endeffekt stellte sich der LM3421 als am passendsten und mit seinem 
angegebenen Wirkungsgrad von 94% auch als sehr akzeptabel in dieser 
Hinsicht heraus. Und das bei Verwendung einer Shottky-Diode (siehe 
AN-1872, Link unten auf dem Link oben auf dieser Seite). Somit sollte 
einem Wirkungsgrad der zumindest in Richtung der 94% geht ja eigentlich 
nciht viel entgegenstehen. Die Shottky-Diode nimmt mit <0,5V ja auch 
nicht soo viel von den ursprünglich 21,5V ein ;) sollten < 2,3% Vom 
Wirkungsgrad sein die sie "frisst".

Autor: eProfi (Gast)
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Wieviel mOhm / mW hat denn die 1A-Sicherung?

Der Controller kann auch Sepic-Mode, schonmal darüber nachgedacht?

Wenn Du die Anschlüsse der Spule und der FETs dicker machst, wirken sie 
zusätzlich als Kühlkörper.

Sind Deine Cs spezielle mit low ESR?

Bei 600kHz spielt das Abschaltverhalten der Schottky eine wichtige 
Rolle, kurzzeitig kann nämlich auch in Sperrichtung ein Strom fließen.

Hast Du eine Current-Probe für den Oszi? Die würde hier sehr hilfreich 
sein.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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die Sicherung hat ca 0,1Ohm, das heist etwa 80mV Spannungsabfall, 
resultierend in 64 mW Gesammtverlustleistung. Macht etwa 0,5% des 
Wirkungsgrades aus.

Sepic mode hab ich mich nie drüber informiert. was kann der besser als 
der normale boost-Modus ?

Ich hatte mal ein Layout mit Kühlflächen erstellt gehabt aber mich dann 
doch für das jetzige entschieden. ich denke ich werde beim nächsten 
Platinenlayout ein wenig mehr Kühlfläche vorsehen, aber auch nicht enorm 
viel da mir die Masse wichtiger war (Platine ist einseitig und wird 
rückseitig auf einen Alublock geklebt...von daher ;))

Infos zu den Elkos findest du über nen Farnell-Link im 1. Beitrag ;) 
Sind als "Niedriger Reihenwiderstand" angegeben, sollten also ihren 
Zweck erfüllen. Bin aber dennoch am überlegen auf Keramikkondensatoren 
umzusteigen. Siehe die Links im gleichen Beitrag weiter unten.

Die Shottky ist laut meinen Recherchen der im eval-Board verbauten auch 
ziemlich ebenbürdig.

Nein, ich hab keine Current-Probe. Weis aber auch nicht so wirklich wie 
sie mir hier weiterhelfen soll ? Die Platine ist 40x40mm groß sollte man 
vielleicht dazu sagen....


Bisher hab ich das gefühl, dass die Spule dass Bauteil ist welches am 
Heissesten wird. Warum auch immer, sagt mein Finger. Ich denke mal ich 
werde hier mal die beiden oben verlinkten Spulen ausprobieren. Morgen 
mach ich aber noch ein paar Oszilogramme und lade sie hier hoch. Jetzt 
gehts erstmal ins Bettchen ^^

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hi Marc,
versuch mal R11 und T1 180° so zu drehen, das der Masseanschluss von R11 
direkt am Masseanschluss vom C6 zum liegen kommt.
Vom "neuen" Massepunkt am (gedrehten) R11 direkt einen 22nF an den 
unteren Anschluss von L1 (oder Pluspol C8).

D1, C7 und C3 180° drehen, Masseanschluss mit an R11.

C6 muss direkt zwischen R15 und R9 quer in die Lücke.

Des weiteren schlage ich eine zweite Lage auf der Unterseite als 
Massefläche vor. Hier großzügigist durchkontaktieren. Wenn Du mit Hand 
ätztzst - viele Drahtstückchen nebeneinander als Via setzen. An den 
Minuspolen der Elko je drei, vier Stück dicht beieinander.
Der MAsseanschluss vom R2 liegt suboptimal. Der sollte eigentlich direkt 
am
C7/C3 und C8/C2 liegen. Der Strom aus der LED muss schliesslich irgentwo 
hin zurück fliessen können;-) Der schmale Leiterzug unter IC1 und unter 
R5 lassen auf hohe parasitäre Induktivitäten (und Widerstände) 
schliessen...

Ob die WE-TPC für 600Khz ausgelegt sind, kann ich nicht mit Sicherheit 
sagen. Im Katalog steht nur:
"Empfohlen für Schaltregler IC's von
 - NationalSemic.
 - Linear Techn.
 - ST
 - On Semi
 - Fairchild Semi."

Von Strom reichen die WE-TPC in der Bauform XLH allemale.

Was mir gerade noch aufällt: Muss PIN6(AGND) und PIN10(PWR_GND) nicht 
noch irgentwo an einem Punkt der Platine verbunden werden? Wenn dann von 
der Insel um PIN6 herum einen Leiterzug zum Eingang legen, wo noch kein 
durch Laststrom hervorgerufener Spannungsabfall messbar ist. (separat an 
C8/C2 Pluspol)
Die 160ma Rippelstrom dürften etwas knapp für die Eingangs C werden. 
Hier würde ich ruhig noch einen Keramischen 1µ-4.7µ/50V direkt 
parallelschalten.
Das ist das, was mir nach erstem Blick aufgefallen ist.
Ansonst ist der erreichte Wirkungsgrad schon nicht schlecht.
Du kannst ja mal anderes Kernmaterial testen.
Bei den Ferrocube Kernen bei Farnell ist ein ausführliches Datenblatt 
mit verlinkt. (Material 3F3? weiss nicht mehr genau).

Ich gehe mal übers Datenblatt vom LM3423. Mal sehn, was man noch machen 
kann.

Evtl. hat wer anders ja auch noch Ratschläge für dich ,-)

Gruß
Axelr.

edith:
!!zeitgleich!! :-)))

Autor: Marc Seiffert (euro)
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hehe, Bettchen musste dann doch noch ne weile warten...^^

hab mir grad mal deine Vorschläge am Board verdeutlicht. Egal wie ichs 
drehe und wende, ich komm da nicht auf ein vernünftiges Layout mit. Es 
ist schon schwer möglich die oberen Ratschläge zu befolgen, der 
Masseanschluss von R2 jedoch gelingt sogut wie garnicht besser. C6 habe 
ich verschoben, liegt nun zwischen R9 und B3. 
Durchkontaktierungen/Brücken sind für mich tabu (wegen o.g. Montage auf 
Alublock, brücken auf der lötseite sind mir mechanisch suspekt und die 
Schaltung sollte so sicher wie möglich sein). Die Montage auf derm 
Alublock bedeutet dass die Schaltung im entgültigen Zustand zwischen den 
großen Vias an den Ecken massives Alu hat, also ne praktisch optimale 
Masse. Verbunden über die freiligenden Lötpads mit M3-Schrauben. Aktuell 
ist die Platine mit 35µm Kupfer kaschiert, beim nächsten mal nehme ich 
70µm.

Agnd und Pgnd sind intern über das EP auf dem Chip verbunden. Daher ist 
keine weitere Verbindung nötig. und wie man sieht kommt das meinem 
Layout auch zu gute...^^

Bezüglich des Keramischen Parallel zu den elkos, wären die im ersten 
beitrag verlinkten 10µF/25V Keramischen da nicht eine Alternative ? (4-5 
Stück von denen parallel versteht sich). Ebenso am Ausgang natürlich.

Was sagst denn zu den beiden anderen Induktivitäten die ich im ersten 
Beitrag verlinkt habe ?

Hab mal das aktuelle Layout als .png sowie .sch und .brd-file als 
.rar-Datei im Anhang hochgeladen.

Schonmal danke an alle,

...gehe nu wirklich pennen...

Marc

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Hab mal probiert, die Sache einlagig zu optimieren.

Ich tät die Sache trotzdem 2-seitig machen. Schon wegen der Wärmeabfuhr.
Es gibt superdünne Isolierunterlagen mit hohem Wärmeleitwert bei 
Farnell...

http://www.farnell.com/datasheets/90987.pdf
http://www.farnell.com/datasheets/77548.pdf

Gruß Axelr.
PS. Die Sicherung wurde ersatzlos gestrichen ;-))

Im Rar sind die *.brd und *.sch drinn.
Ich mach nochmal ein Foto als png für alle, die es interssiert, aber 
kein Eagle installiert haben/dürfen/wollen.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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das Layout in jetziger Form

edit :
nur als Vorschalg zu verstehen

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Und die Schaltung.
Musste ich als Screenshot anhängen, weil die Exportfunktion im 
Schaltplaneditor nicht funktionierte :-(( "Daten konnten nicht aus der 
Zwischenablage abgerufen werden"

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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oder evtl.so:

der 0.1R Messwiderstand R5 ist als 2512 ausgeführt. Somit kann der 
Leiterzug unter ihm etwas dicker gestaltet werden.
Ich würde als Spule die WE-TPC bf.XLH verwenden.
Bei den Keramischen Cs musst Du auf die maximale Spannung achten!!
Probier mal, ob Du am Eingang noch einen Keramischen parallel zu den 
Elkos legen kannst.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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Tut mir leid dass ich die versprochenen Messwerte noch nicht geliefert 
habe, wir hatten einen Sterbefall in der Familie und mir war die letzten 
beiden Tage nicht so nach Oszi-aus-dem-Schrank-holen ...


Das Layout gefält mir schonmal sehr gut :) vielen Dank für die Mühe :)

Aber was spricht denn gegen meine hübsche kleine Sicherung ? :(

Ich glaube mittlerweile die 744066220 ist nicht soo optimal, sie ist, 
dem Empfinden meines Fingers nach, das bei weitem heisseste Bauteil auf 
der Platine. Ich werde bei Farnell mal die beiden anderen Spulen 
bestellen und einfach auf Basis des Bisherigen Layouts ausprobieren.

Bezüglich der KerKo's, es gibt welche mit 25 sowie 35V. Ich habe vor die 
25V für den Eingang zu benutzen, die 35V für den Ausgang. Auch wenn die 
25V eigentlich auch am Ausgang ausreichend sein sollten.

Im Anhang hab ich mal 2 weitere Bilder, einmal der Seitliche Aufbau der 
Lampe gesammt und dann die Anordnung der 4 Treiberstufen.

Das Mit dem Gap-Pad wäre eine Möglichkeit. Vermutlich sogar weit besser 
als die andere. Andererseits ist eine wirklich effektive Kühlung schon 
jetzt nicht wirklich nötig, sollte ich den Wirkungsgrad noch um ein paar 
% steigern können wäre sie gänzlich sinnlos. Und bei dem angegebenen 
Preis für dieses Wärmeleitpad denke ich darauf zu verzichten. Mal davon 
ab kann ich zwar auch zweiseitige Platinen präzise und in ausreichender 
Qualität fertigen, mir sind einseitige Platinen jedoch weit 
sympathischer ;) Aufgrund der massiven Masse unter der Platine und der 
Verbindung mit M3-Schrauben ersetzt das meiner Meinung nach die Masse 
unter dem LM3421.



und nu geh ich erstmal in den Keller und mach ein paar Oszillogramme ;)

Autor: Marc Seiffert (euro)
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Im Anhang ein paar Oszibilder, Was was ist liegt bei. Den schlechten 
Wirkungsgrad kann ich mir nun erklären, der Wandler schwingt nur mit 
etwa 40 KHZ anstelle von 600. Kontrolliere gleich mal die Bauteile. 
Darauf die Frequenz mal zu Messen hätte ich Depp eigentlich eher kommen 
sollen.....

Autor: Marc Seiffert (euro)
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So, der Fehler scheint gefunden. Die Masse wars ^^ zu meiner 
Verteidigung möchte ich zuerst aus dem LM3421-Datenblatt zitieren:


> EP: Star ground, connecting AGND and PGND. For thermal considerations
> please refer to (Note 4) of the Electrical Characteristics table.


Für mich steht da klar geschrieben dass AGND und PGND intern verbunden 
sind, über das ExposurePad. Daher habe ich beschlossen zwecks 
einfacherem Layout auf eine Verbindung auf dem PCB zu verzichten. Das 
war wohl eine Fehlentscheidung. Die Masse muss sehr wohl auf dem Board 
verbunden werden. Habe sie testweise einfach über ne messstrippe 
verbunden. Der Wirkungsgrad beträgt nun 93%. Ich denke mit dem neuen, 
optimierten Layout im Anhang lässt er sich sogar noch weiter steigern :) 
(danke an Axel Rühl)

Autor: Marc Seiffert (euro)
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das neue Layout, sry, hab ich vorhergehenden Post ein oszillogramm 
drangehängt.

Autor: eProfi (Gast)
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Auf dem bild recht unten fehlt ein Teil des Strahls.
Wäre gut gewesen, Du hättest Bezugspegel angegeben (z.B. wo die Gnd / 
Vcc-Linie ist).

Das Geschwinge auf der Diode schaut nicht nach hohem Wirkungsgrad, 
sondern nach hoher parasitärer Induktivität aus.

Der kurze Puls nach dem Ausklingen ist ebenfalls suspekt.


"ich Depp"
Pass auf, solche Gedanken  Äußerungen verselbständigen  verwirklichen 
sich leicht.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
Datum:

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Marc Seiffert wrote:
>... der Wandler schwingt nur mit
> etwa 40 KHZ anstelle von 600...

Hast Du eine Last drann? Wenn du kein oder nur sehr wenig Strom ziehst, 
geht auch die Taktfrequenz runter.

Naja, ist echt schwierig, hier aus der Ferne was zu zu sagen...
Das Ringing beim Abschalten der Diode liegt bei 2-3Mhz, der Mosfet 
bekommt kurz danach nochmal was mit aufs Gate.
Auch wenn ich mich wiederhole:
Lass die untere Kupferschicht auf der Platine und verbinde alle 
Massepunkte deiner Schaltung mit der Unterseite.

Wie sieht dennn Deine Eingangsspannung aus?

GRuß Axel

PS.

Mein herzliches Beileid!

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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So viele Keramische brauchst Du nicht parallel zu schalten. Deren ESR 
liegt um Zehnerpotenzen unter denen der FK-ALu Typen von Panasonic.
U_ripple= I_ripple x ESR

Am besten mitm Oszi ansehen.
Von Murata gabs da irgentwo im Netz auf deren Seite eine Abhandlung 
drüber.
(siehe Screenshot im Anhang)

Autor: eProfi (Gast)
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Sepic:
Ein Teil der Energie wird nicht magnetisch, sondern über einen C 
übertragen --> besserer Wirkungsgrad.
"ich denke ich werde beim nächsten Platinenlayout ein wenig mehr 
Kühlfläche vorsehen, aber auch nicht enorm viel da mir die Masse 
wichtiger war"

Ich verstehe nicht ganz, was es bringen soll, Gnd bis ins äußerste Eck 
der Platine zu leiten. Da bringt es sicher mehr, die Wärme möglichst 
gleichmäßig von den Bauteilen abzuziehen und großflächig auf die 
darunterliegende Aluplatte zu leiten (ich meine z.B. die 
Spulenanschlüsse).

Die stromführenden Leitungen (z.B. T2 beidseitig, die dünne zum C2) 
ruhig noch dicker auslegen (dann brauchst Du auch nicht soviel 
wegätzen).

Parallel zu den Leistungs-Cs noch ein kleiner keramischer?

Leitungen begradingen
Oh, gerade merke ich, ich betrachte Axels Layout.

Zu Deinem: das sieht schonmal gut aus. F1 würde ich (wie Axel) 
wegsparen, D1 und R5 bilden eine Spule mit einer Windung  --> in eine 
Reihe legen.
Teilweise gilt auch das für Axels Vorschlag geschriebene.
Wenn Du die .sch datei postest, mache ich vielleicht auch noch einen 
Vorschlag.

T1 würde ich an dahin stellen, wo jetzt D1 ist --> aufgespannte Fläche 
kleiner.

Autor: Marc Seiffert (euro)
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@ eProfi

Stimmt, die Oszillogramme sind tatsächlich etwas Rar beschriftet.

Bezüglich der Diode, im aktuellen Anhang ist ein Bild vom 
Spannungsverlauf an der Diode jetzt. Schaut meiner meinung nach sehr 
sauber aus :)

@ Axel

Danke.

Eine Last ist selbstverständlich dran, ich teste direkt an einer Osram 
Ostar mit 16-17W ;)

Also wie oben schon geschrieben. Das Hauptproblem war die fehlende 
AGND-PGND-Verbindung. Nun läuft das Board ja tadellos mit gutem 
Wirkungsgrad :) Das Mosfetgate hab ich ja schon als Oszillogramm online. 
Im Anhang nu auch noch ein Oszilogramm von der Spannung über der Diode.

Jaja.....ich weis wie wichtig die Bodenmasse ist.....und doch sträube 
ich mich gegen sie...

Das mit den Kerkos gefällt mir...also je 2 Stück an Ein- und Ausgang. 
macht die sache günstiger und einfacher :)

Autor: Marc Seiffert (euro)
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Hier im Anhang die .brd / .sch.


Ich wollte Morgen / Übermorgen mein Ätzgerät anwerfen. Die Bauteile 
bestelle ich gleich (Die Kerkos fehlen mir noch).


Bei 13V beträgt der Wirkungsgrad übrigens 91,7%. Ich bin hochgradig 
zufrieden und sehr gespannt auf die neue Boardrevision :)


Wenn ich noch andere Oszilogramme machen soll müsst ihr nur was sagen.

Autor: Friedrich Keil (Gast)
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>> irf8736
schon wieder ein bauteil, was man nicht kaufen kann :((

Autor: Marc Seiffert (euro)
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Friedrich Keil wrote:
>>> irf8736
> schon wieder ein bauteil, was man nicht kaufen kann :((

ooch, käuflich ist es schon. nur nciht so einfach wie viele andere. aber 
ich kan dich beruhigen, du kannst alternativ auch den IRF7103 nehmen. 
der Wirkungsgrad würde allerdungs um <1% fallen und du müsstest das 
layout (leicht) anpassen.....

Die Spule könntest du durch eine L-PISM 22µ oder eine L-PIS4720/4728 mit 
22µ ersetzen. Die Kerkos lassen sich durch SMD Tan.10/35 ersetzen, 
eventuell noch 2-3 100nF Keramik parallel. nur der LM3421, da wirds dann 
schwierig. Solltest du Nachbauinteresse haben kannst dich ja mal bei mir 
melden.

Autor: Jan D. (dabro)
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Hallo,
ich weiß, der Beitrag ist schon ein paar Jahre alt. Mich interessiert 
nur ob jemand eine Idee hat mit welchem Messgerät man den Wirkungsgrad 
so genau bestimmen kann. Hat jemand eine Idee für eine günstige Lösung 
(gebaut oder gekauft)?

Danke
JD

Autor: Gerd E. (robberknight)
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Jan D. schrieb:
> ich weiß, der Beitrag ist schon ein paar Jahre alt.

Daher wäre es vielleicht besser gewesen einen neuen aufzumachen und 
darin nur auf diesen hier zu verweisen.

> Mich interessiert
> nur ob jemand eine Idee hat mit welchem Messgerät man den Wirkungsgrad
> so genau bestimmen kann.

4 Multimeter:

U Eingang
I Eingang
U Ausgang
I Ausgang

Dann die Last ranhängen und die Leistung von Eingang und Ausgang 
berechnen (UxI). Deren Verhältnis ist der Wirkungsgrad.

Wenn Du viel Zeit hast, kannst Du auch ein Multimeter nehmen und alles 
nacheinander messen. Aber wenn es auf Genauigkeit ankommt den Mess-R des 
Multimeters für die Strommessung mit einbeziehen und entsprechend Last 
und Eingangsspannung anpassen.

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