Hoi,
für ein Audioprojekt mit symmetrischer Speisung hab ich mit dem MC34063
die negative Versorgungsspannung konstruiert.
Den Schaltregler habe ich auf rund 50kHz geimpft, wodraus bei geringer
Belastung (paar OPV usw.) allerdings noch knapp 5kHz werden -- der
Regler lässt gemäß Datenblatt Schaltperioden aus.
Wie erwartet summt und pfeift die Konstruktion nun ganz ordentlich.
Oszillogramm:
http://e.imagehost.org/download/0103/image
Das wurde am Ausgangselko aufgenommen.
Ich habe einen Linearregler hinterhergeschaltet, sodass die große Spitze
schonmal weg ist; es bleibt dennoch eine hörbare Störung übrig (bei
Bedarf mach ich noch ein Oszillogramm davon).
Wie bügel ich die nun am besten platt?
Vielen Dank schonmal,
MfG Sven
PS: Nicht schlagen, ist mein erster Schaltregler... nach Referenzlayout.
Da isser. Die mit "Coil" bezeichneten Klemmen verbindet eine
Drahtbrücke; da könnte man was Entstörendes zwischenhängen.
Der Speicherkern ist "L-PISM 220" von Reichelt.
Ansonsten bitte noch die (einzige) Massebrücke zwischen Analog- und der
übrigen Masse oben rechts beachten.
1000µF am Ausgang sind etwas viel. Besser: 100µF - >100µH - 100µF.
Dieses LC Filter sollte die Spitzen gut unterdrücken. Weiterhin fehlt
die Strombegrenzung, weshalb der Spitzenstrom sehr hoch wird, und das
dürfte die Spitze verursachen. Bau mal den Rsc wie er im Datenblatt
genannt wird, ein. Dimensionier den so groß wie möglich, damit der
Spitzenstrom möglichst klein bleibt.
Hannes Jaeger wrote:
> Die virtuelle Masse GNDA wird dir bei Belastung wenig lustig> wegschwimmen.
Siehe hier:
Sven Pauli wrote:
> Ansonsten bitte noch die (einzige) Massebrücke zwischen Analog- und der> übrigen Masse oben rechts beachten.
Sven Pauli wrote:
> Ich dachte, der Sense-Widerstand würde nur als Überstromschutz verbaut> werden, deshalb hab ich ihn weggelassen :-}
Wenn du hast, dann schau dir mal per DSO den Stromverlauf über einem
kleinen Rsc an - also beispielsweise den Spannungsverlauf bei 0,22 Ohm.
Und zwar bei unterschiedlicher Last. Dann kriegst du evtl. eine Idee
warum der nicht (nur) Kurzschlussschutz ist. Mit eine Analogscope kannst
du das allerdings vergessen, damit kommt man dem MC34063A nicht bei.
Generell ist der MC34063A aufgrund seiner Arbeitsweise und dem dabei
entstehenden teilweise recht niederfrequenten Frequenzmix alles andere
als Ideal für diese Anwendung. Ein Festfrequenz-Schaltregler wie LM2574
(oder neuere) ist besser geeignet, invertieren kann der auch.
PS: Siehe Beitrag "Re: Getaktete Stromquelle - wie mit µC Sollwert vorgeben?"
Hab den Sense-R mal eingelötet. Im Anhang das Oszillogramm: Kanal 1 ist
die Spannung über dem R, Kanal 2 ist die Spannung am Ausgangselko.
Unterm Strich konnte ich allerdings außer einer geringen Erhöhung der
Schaltfrequenz keine Veränderung feststellen --
Yep, das ist offenbar ohne Last, d.h. er vorsorgt nur sich selber. Ist
der Elko am Ausgang ein low-ESR Typ?
Um was für Spannungen/Ströme geht es dabei eigentlich? Mindest- und
Höchstlast.
Sven Pauli wrote:
> Hab den Sense-R mal eingelötet.
Welcher Wert? Bei den besagten 0,22 Ohm wäre der Spitzenstrom bei ca.
1,4A und damit weit oberhalb der Sättigungsgrenze der Spule. Ich hatte
die 0,22 aus der 1,5A-Grenze berechnet, mir die Spule erst jetzt
angesehen.
Jedenfalls muss der Spitzenstrom vorher grösser gewesen sein, denn er
hat ja etwas bewirkt.
- Elko sollte Low-ESR sein, hab mal einen aus nem alten Netzteil
verbaut.
- Sense-R ist ein halbes Ohm.
- Spannung: aus +12V sollen -12V werden, beide werden hinterher auf
+/-8V mit Linearreglern gebracht. Als Strom hab ich allerhöchstens 100mA
veranschlagt, das reicht dicke für das bisschen Analogkram.
Sven Pauli wrote:
> - Elko sollte Low-ESR sein, hab mal einen aus nem alten Netzteil> verbaut.
Hast du mal den LCL Filter ausprobiert?
> - Sense-R ist ein halbes Ohm.
Ist OK. Damit sollte der Spitzenstrom bei etwa 0,6A liegen, was rund
150mA maximal ergibt.
Versuch mal die Spule kleiner zu machen, so dass der Regler regelmäßig
in die Begrenzung läuft. Dadurch ist die in jedem Zyklus übertragene
Energie kleiner, was die Schaltfrequenz erhöhen sollte.
In die Begrenzung läuft er wie man sieht ja schon. Und mit der Spule ist
es umgekehrt: Je kleiner die Spule desto grösser die übertragene
Energie.
Erhöhung der Induktivität kann was bringen, aber um die Regelfrequenz
ohne grösseres Redesign aus dem Audiobereich raus zu bekommen ist der
einfachste Weg eine entsprechend hohe Mindestlast (z.B. 50mA
Weihnachtsbaum aus LEDs dran ;-). Ist nicht elegant, aber einfach, da
die Dimensionierung für 150mA taugt.
A. K. wrote:
> Und mit der Spule ist es umgekehrt:> Je kleiner die Spule desto grösser die übertragene Energie.
Nein, hier nicht:
E=1/2*L*I²
Imax=konstant (wenn der Regler in die Begrenzung läuft)
Demnach ist die Energie proportional der Induktivität.
Yep, aber nur wenn er mit grösserer Induktivität innerhalb einer
Einschaltzeit in die Begrenzung läuft. Ab einer bestimmten Induktivität
wird er das nicht mehr tun und von da an ist die Energie pro
Schaltzyklus umgekehrt proportional zur Induktivität.
Dem Bild nach zu urteilen liegt t(on) derzeit bei grob 15µs. Sehr viel
Luft ist da nicht mehr.
A. K. wrote:
> Yep, aber nur wenn er mit grösserer Induktivität innerhalb einer> Einschaltzeit in die Begrenzung läuft. Ab einer bestimmten Induktivität> wird er das nicht mehr tun und von da an ist die Energie pro> Schaltzyklus umgekehrt proportional zur Induktivität.
Stimmt, da hast du natürlich auch wieder recht.
> Dem Bild nach zu urteilen liegt t(on) derzeit bei grob 15µs. Sehr viel> Luft ist da nicht mehr.
Ich habe da eben auch gerade rumgerechnet:
12V*1mH*15µs=0,18A
Demnach sollte das IC eigentlich nie in die Strombegrenzung fahren
müssen.
Die Simulation liefert auch diesen Wert.
Daher würde ich darauf schließen, dass die Spule kleiner ist (rund
300µH) oder die Spannung sehr viel höher (rund 40V).
Zum Versorgen von OVs hätte es doch auch eine Ladungspumpe getan. Oder
halt ein/mehrere Single-Supply-taugliche OVs. Man sollte tunlichtst
vermeiden, in Audioprojekten Schaltregler einzusetzen, deren
Nominalfrequenz unter 250kHz liegt, weil der Rest der Schaltung diese
Störungen geradezu ausaugt und hörbar verstärkt. Je höher die
Schaltfrequenz, desto besser läßt sich später filtern.
Benedikt K. wrote:
> Ich habe da eben auch gerade rumgerechnet:> 12V*1mH*15µs=0,18A
Die 1000µ im Schaltbild beziehen sich auf den Elko. Die Spule hat 220µ.
A. K. wrote:
> Die 1000µ im Schaltbild beziehen sich auf den Elko. Die Spule hat 220µ.
Stimmt. Da sieht man es wieder: Korrekte Einheiten sind wichtig, auch im
Schaltplan...
Ok, das heißt also jetzt entweder <75µH (um auf >25kHz zu kommen) oder
>1mH (um die Spitzen kleiner zu machen). Die zweite Lösung müsste die
bessere sein, da der Spitzenstrom niedriger ist. Die erstere müsste
einen höheren Wirkungsgrad haben und kompakter sein.
Travel Rec. wrote:
> Nominalfrequenz unter 250kHz liegt, weil der Rest der Schaltung diese> Störungen geradezu ausaugt und hörbar verstärkt.
Hörbar für wen? Die 52KHz eines auch schon steinalten LM2574
jedenfalls...
Also nächste Messung:
- ohne Sense-R: 4,6 kHz
- mit Sense-R: 5,8 kHz
- mit Sense-R und 50mA Belastung: rund 24 kHz
Am Höreindruck (Lautsprecher, Eingangsimpedanz 600 Ohm) ändert sich
allerdings nichts: Rauschen/Summen, wie auch immer :-/
LCL probier ich aus, sobald ich an L rankomme.
Frequenzen, die über der Hörschwelle des Menschen liegen, erzeugen als
Einstreuung in Verstärkerschaltungen dennoch hörbare Signale, die sich
als Rauschen oder Schwebefrequenz bemerkbar machen oder einfach nür den
Verstärker überlasten und dieser dann mit seinen elektrischen Kennwerten
nicht so reagiert, wie man es erwartet hat. Ohne ausreichende Filter
geht da gar nichts, wobei es besser wäre, erst gar keine Störungen in
direkter Nähe zu erzeugen.
