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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Fragen zu TPS61027DRC und TPS63002 - Buck-Boost für USB


Autor: m. keller (Gast)
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Hallo,

ich entwickle momentan eine Hardware die über USB versorgt wird 
(Programmierschaltung für Flashbausteine).
Dabei habe ich festgestellt, dass selbst an einem normalen PC die 
Spannung am USB leicht auch mal 4,5V unterschreiten kann. Ich benötige 
aber saubere 5V (4,75-5,2V)

Deshalb will ich einen Buck-Boost Wandler nehmen, der auch dann 
funktioniert wenn der USB 5V bringt.

In die engere Auswahl kamen bisher: TPS61027DRC und TPS63002 sowie der 
LM3668.
Der  TPS61027DRC wird auch auf dem AVR Dragon für den gleichen Zweck 
eingesetzt und ist wohl bei einigen Usern schon in Rauch aufgegangen. 
Aber eigentlich besitzt er ein LowBat Comperator mit der man einen 
Undervoltage-Lockout erreichen kann.

Kann mir jemand einen Tipp geben ob der  TPS61027DRC eine gute Wahl 
wäre?
Außerdem will ich (weil vorhanden) eine 10µH Spule nehmen, sollte gehen, 
die Regelung wird dann halt langsamer aber sonst dürfte es ja keine 
Probleme geben.
Das Ding soll nachher an jedem PC und Laptop laufen OHNE Hub.

Danke schonmal

: Verschoben durch Admin
Autor: m. keller (Gast)
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Hat keiner ein Kommentar dazu?

Autor: Matthias Keller (mkeller)
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Keiner eine Meinung?

Autor: Matthias Keller (mkeller)
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Autor: Jadeclaw (Gast)
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m. keller schrieb:
> Der  TPS61027DRC wird auch auf dem AVR Dragon für den gleichen Zweck
> eingesetzt und ist wohl bei einigen Usern schon in Rauch aufgegangen.

Weil Atmel offenbar eine Unterspannungsabschaltung nicht vorgesehen hat 
und das Ding dann einfach Vollgas gibt. Das resultiert in einem 
Einschaltstrom von über 800mA, Ergebnis: Bruch. Hier hilft sowieso nur 
Datenblattstudium und eine entsprechende Beschaltung, daß die Grenzwerte 
nicht erreicht werden. Es gibt in der USB-Norm einen Spannungsbereich, 
innert dem das angeschlossene Gerät funktionieren muß, m.W. 4.15 - 5.25 
V. Auch zu beachten: Ordnungsgemäß designte Mainboards liefern nur 
100mA, 500mA werden erst nach Anforderung freigeschaltet. Häufig wird 
aber dort gnadenlos Vollgas gegeben, das war dann das Ende für den 
Regler. Atmel hat sich wohl auf die Norm verlassen, an die sich die 
Mainboardhersteller nicht gehalten haben. Dann noch eine etwas dünne 
USB-Strippe...

Also, Unterspannungsabschaltung und Strombegrenzung sind Pflicht. Der 
eigentliche Regler ist dann nicht mehr so entscheidend.

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Matthias Keller (mkeller)
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Vielen Dank für dein Kommentar.

Natürlich wird eine Unterspannungsabschaltung wie im Datenblatt 
beschrieben gemacht werden.
Mir ging es eher darum, ob dieser Regler prinzipielle Fehler aufweist.

Die USB 2.0 Spec gibt zwar vor, dass am Eingang eines USB-Devices 
4,75-5,25V anliegen soll, aber selbst mein Desktop-PC  (aktueller HP mit 
Intel Board) schafft hier nur 4,5V, solange das Gerät noch nich im 
High-Power Mode läuft. An einem schwachen Laptop sind es

Ich werde die Unterspannung bei ~ 4V definieren.

Autor: Jadeclaw (Gast)
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Matthias Keller schrieb:
> Ich werde die Unterspannung bei ~ 4V definieren.

Das formulieren wir mal um:
""Ich werde die Unterspannung so definieren, daß der maximale 
Eingangsstrom garantiert nicht überschritten wird.""

Gruß
Jadeclaw.

Autor: Matthias Keller (mkeller)
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Ich bin mir nicht sicher wie ich den maximalen Eingangsstrom errechnen 
kann.
Laut Datenblatt:
Ausgang soll 5V bei ~300mA sein.
I_SW Switch current limit min 1200mA
Wenn man die maximale Temperatur bei einer übertriebenen 
Umgebungstemperatur von 85°C nimmt, dürfen maximal 820mW Verlustleistung 
anfallen.

Muss ich jetzt so vorghehen:

-->

wenn ich den maximalen Strom von 500mA für USB nehme (im HighPower 
Mode):

wenn ich die 100mA beim Anmelden nehme.

Wobei dieser Zustand eigentlich nicht auftreten kann, weil ich den 
Regler (und damit die Last) erst anschalte, wenn der USB die 500mA 
freigibt.

Aber wie bekomme ich die Verlustleistung raus? Über den Wirkungsgrad 
müsste ich das doch herausbekommen oder?
Der liegt für den 5V Typen bei >90% solange Vin>3,6V .
Das sind dann doch nur 150mW?

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