Hallo zusammen. Ich habe eine Platine, die mir 3 Spannungnen ausgibt.
Unter anderem 24V= mit maximal 5,5A. Da hab ich mir gedacht, dass ich
das doch nutzen kann, um mir mein langersehntes Netzteil mit variabler
Ausgangsspannung/-Strom zu bauen. Doch dazu hab ich ein paar Fragen. Als
Beispiel der MAX15046. Dieser Treibt ein (oder mehrere) MOSFETs über PWM
an, der dann die Spannung einstellt. Ich würde die Spannung und den
Strom gerne über µC -> DAC regeln. Die Formel für die Ausgangsspannung
ist folgende:
R1 = R2 * (Vout/Vfb - 1) bzw. Vout = ((R1/R2) + 1) * Vfb, was mich
zuerst gefreut hat. Jedoch ist Vfb direkt unter der Formel mit 0,59V
angegeben. Wenn diese Spannung aber immer 0,59V ist, woher kennt er dann
das Verhältnis von R1/R2? Wie fließt das da ein? Wenn an den Pin nur die
0,59V anliegen (wie eine Spannungsreferenz), könnte ich den
Spannungsteiler davon nicht trennen und statt dessen meine Spannung vom
DAC nehmen?
Ich bräuchte ja ansich einen Schaltregler, den man über eine Spannung
"einstellen" kann. Ich habe soeinen auch gefunden (MAX15020), jedoch
kann er "nur" 2 Ampere und ist in einem TQFN20 Gehäuse, das ich noch nie
gelötet habe. Ich habe mal bei Mouser geguckt und habe auch keine
einstellbaren Wandler gefunden.
Ich hatte auch schon überlegt es mit Transistoren, also linear zu
machen, jedoch wollte ich es ansich mit Hilfe von DropDown-Reglern
machen (keine/kaum Hitze). Ich hatte mir schonmal sowas wie ein starken
Impedanzwandler gedacht. Dann könnte man die 0-5V auf 0-20V Verstärken
und auf den Impedanzwandler geben. Dieser liefert dann die 20V von
seiner Versorgungsspannung aus. Quasi wie bei der unteren Schaltung mit
dem Transistor: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsfolger. Doch wie
gesagt würde das im Gegensatz zum Schaltwandler eine Heizung sein.
Gibt es da vielleicht noch andere Bausteine?
Ich bin für jeden Tip Dankbar!
Sowas mach man mit einem 12bit Sink-Source DAC welcher den
Ausgang am FB hat. Aber aufpassen, denn das Verhalten eines
Schaltreglers ist nicht über den weiten Bereich von 0,6 V
(theoretische Mindestspannung) bis 20,4 V (Vin * 0,85) gleich.
Du hast ja
--------+
|
+------------+---------------C Vout
| | 6,0 V
MAX | | |
15046 | |R| 96 kOhm
| |2| 5,4 V
| | |
| |
FB +------------+
| 0,6 V |
| | |
| |R| 10 kOhm
GND | |1| 0,6 V
---+----+ | |
| |
---+-----------------+---------------C GND
FB mißt NUR die Spannung am R1 und wenn Du z.B. R2 auf 94 kOhm geregelt
hast, kommen am Vout eben 6,0 V raus, Wenn nun Vout ansteigt, verändert
sich auch die Spannung am R2 und somit am FB und der MAX15046 regelt
runter
Wenn Du also die Spannung regeln willst, mußte R1 so um die 10 kOhm sein
und bei R2 einen Widerstand von 330 kOhm welchen Du mit einem DAC oder
Digitalen (potentialfreiem) Poti überbrückst... Ein PNP-Transistor
zwischen Vout und FB (parallel zum R2) geht allerdings auch...
Aber Achtung, die Schaltung fängt zu schwingen an, wenn Du regelst und
Du mußt ziehmlich sauber kompensieren...
Die Schaltung auf Seite 21 des Datenblattes ist nicht wirklich für so
einen großen Regelbereich ausgelegt...
> Ich hatte auch schon überlegt es mit Transistoren, also linear> zu machen, jedoch wollte ich es ansich mit Hilfe von DropDown-> Reglern machen (keine/kaum Hitze).
Das ist absoluter quark, denn wenn Du da 24V reindrischt MUSS ein
Linear-Wandler bei 0,6V Ausgang eben 23,4V verbraten.
Der einzige Vorteil eines LowDropWandlers ist, das er zwischen Eingang
und Ausgang nur 0,3-0,7 Volt benötigt. Sprich, Du kannst aus 5V eben
4,5V machen.
Grüße
Michelle
Michelle Konzack schrieb:> mußte R1 so um die 10 kOhm sein> und bei R2 einen Widerstand von 330 kOhm welchen Du mit einem DAC oder> Digitalen (potentialfreiem) Poti überbrückst
Also du meinst wie in deiner Schaltung, bloß R2=330kOhm und den
DAC-Ausgang zwischen R1 und R2 (also an FB)?
Michelle Konzack schrieb:> FB mißt NUR die Spannung am R1
Dann veretehe ich aber nicht, warum im Datenblatt steht, dass dort 0,59V
(+-60mV) anliegen, sodass bei der Formel Vout nur von R1 und R2 abhängt.
Ansich auch von Vfb, aber da steht ja direkt unter der Formel, dass Vfb
0,59V ist. Wenn ich dann ein DAC, der z.B. 0,9V rausgibt, ensteht da
doch ein Kurzschluss!? Ich hatte gedacht, dass durch die feste Spannung
und R1 ein Konstantstrom über R1 entsteht, wobei das auch keinen
weiteren Sinn gemacht hat.
Michelle Konzack schrieb:> Das ist absoluter quark, denn wenn Du da 24V reindrischt MUSS ein> Linear-Wandler bei 0,6V Ausgang eben 23,4V verbraten.>> Der einzige Vorteil eines LowDropWandlers ist, das er zwischen Eingang> und Ausgang nur 0,3-0,7 Volt benötigt. Sprich, Du kannst aus 5V eben> 4,5V machen.
Das meine ich ja, dass ein DropDown-Regler (NICHT Low-Drop) kaum Hitze
erzeugt, weil der MOSFET ja entweder Sperrt oder komplett leitet ->
minimaler Spannungsabfall -> minimale Leistung.
Ich hatte mir gedacht, Aufgrund der Formel: Vout = ((R1/R2) + 1) * Vfb
-> R1=90kOhm, R2=10kOhm, somit ist Vout = 10*Vfb.
Also kann ich an den FB-Eingang einfach ein DAC hängen, um somit die
Ausgangsspannung zu regeln? Das wäre ja genau das, was ich wollte.
Nein,
Du pickst es einfach nicht!
Nochmal: Der Regler stellt Vout immer so ein, dass am FB-Eingang 0.59V
sind.
Das Verhältnis von R1/R2 bestimmt die Ausgangsspannung.
Du kannst am FB keinen DAC anschliessen. Echt nicht.
- Frank
Frank schrieb:> Du pickst es einfach nicht!> Nochmal: Der Regler stellt Vout immer so ein, dass am FB-Eingang 0.59V> sind.
Ich steh auch aufm Schlauch. Also ist der DAC mit Masse an FB und der
DAC-Ausgang an Vout?? Anders kann ich mir "überbrücken" nicht
vorstellen. Wenn R2 an FB und an Vout hängt, ist ja Vout wirklich nur
Abhängig von R2, da weiß ich auch nicht, wie ich da mit einem DAC
"zwischenfunken" kann.
Du kannst da mit einem DAC nichts bewirken!
FB ist der Eingang der Spannungsrück-kopplung. Dieser hängt an einem
Spannungsteiler (R1/R2) an Uout. Der Regler regelt nun die Spannung so
nach, das an FB immer 0.59 Volt ist.
Dieser Ausgang MUSS an Uout hängen, um den Regelkreis zu schließen,
nicht an irgendeinem DAC oder sonstwas.
Die einzige Möglichkeit, die Ausgangsspannung über ein digitales Gerät
zu ändern, ist R2 durch ein digitales Poti zu ersetzen.
gruß
tobi
Man kann den FB-Anschluss mit einem DAC und einem zusätzlichen
Widerstand beeinflussen. Der DAC darf dabei u.U. auch ein ungepufferter
PWM-DAC sein, dann wird aus R3 ein R-C-R Glied.
--------+
|
+------------+---------------C Vout
| |
| | |
| |R|
| |2|
| | |
| |
FB +------------+-------R3-----C DAC
| |
| | |
| |R|
GND | |1|
---+----+ | |
| |
---+-----------------+---------------C GND
Frank schrieb:> Du kannst am FB keinen DAC anschliessen. Echt nicht.
Doch. Nimm einfach mal einen Widerstand und schließ darüber den DAC so
an:
1
--------+
2
|
3
+------------o---------------C Vout
4
| | 6,0 V
5
MAX | | |
6
15046 | |R| 96 kOhm
7
| |2| 5,4 V
8
| | | _______
9
| | ____R3 | |
10
FB +------------o----____------| DAC |
11
| 0,6 V | |_______|
12
| | | |
13
| |R| 10 kOhm |
14
GND | |1| 0,6 V |
15
---+----+ | | |
16
| | |
17
---o-----------------o------------------o--C GND
Damit lässt sich die Ausgangsspannung ganz leicht beeinflussen, sobald
eine Spannung ungleich 0,6V am DAC-Ausgang anliegt...
EDIT: Pech, zweiter... ;-)
hacker-tobi schrieb:> @A.K. Dir ist klar, das das die Regelung der Ausgangsspannung negativ> beeinflußt oder?
Ja, einen gewissen Einfluss kann das haben und mit der ungepufferten
PWM-Version kommt eine leichte Dämpfung durch den C hinzu. Ich habs für
radauarme Lüftersteuerung verwendet, da wars egal.
Also doch so, wie ich es zuerst gedacht habe.
Bei einer Spannung von 20V, meint ihr würde ein 1024-Stufiger
DigitalPoti reichen? Ist dann eine Schrittweite von ~20mV.
Der Vorteil bei einem DAC wäre halt, dass man die Spannung ein bisschen
genauer einstellen kann und dass man mit ein paar OPs noch eine
Strombegrenzung reinbauen könnte. Das dürfte jetzt ja ein bisschen
schwieriger werden.
-.- Ich hasse TQFN
Ich glaube ich sollte direkt vorm Posten nochmal die Seite
aktualisieren^^
Was muss denn der DAC ausgeben, wenn ich als Beispiel 15V am Ausgang
haben will. Der Regler erhöht doch die Ausgangsspannung solange, bis an
FB wieder 0,6V sind. Das heißt doch, dass der DAC auch wieder 0,6V
machen muss, wenn die 15V erreicht sind.
ich schrieb:> Was muss denn der DAC ausgeben, wenn ich als Beispiel 15V am Ausgang> haben will.
Jetzt kannst du mal sehen, wozu Mathematikunterricht gut ist ;-).
Und die Knotenregel.
hacker-tobi schrieb:> @A.K. Dir ist klar, das das die Regelung der Ausgangsspannung negativ> beeinflußt oder?
Aber nicht so sehr, wie du jetzt gerade denkst. Da spielt nämlich
lediglich die Genauigkeit der DAC-Spannung mit rein. Wenn der DAC
Ausgang stabil ist, dann wird die Regelung in keinerlei Weise negativ
beeinflusst...
Mathe ist kein Problem bei mir, ansich im Gegenteil, nur das Verständnis
hakt im Moment^^
R1=R3=10k, R2=330k
Wenn 15V am Ausgang eingestellt werden soll, muss der DAC 0,763636363V
ausgeben. Bei 10V am Ausgang, muss der DAC 0,915151515V ausgeben.
Soweit Richtig?? Vielleicht kanns jemand nachrechnen, wenn er Langeweile
hat ;)
Wenn man jetzt R3 n bisschen erhöht, kann man noch ein bisschen höhere
Spannungen vom DAC nehmen.
vielleicht nur nochmal ohne Rechnen. Wenn der Ausgang 0,6V sein soll,
fällt an R2 keine Spannung ab -> kein Strom. Bei 0,6V an FB über R1(10k)
zur Masse muss 60µA fließen, also muss der DAC 1,2V geben, damit bei
R3(10k) auch 60µA fließe.?
Die Fragestellung in meinem Fall war etwas anders: Der ungepufferte
PWM-DAC lieferte aufgrund der Versorgungsspannung des µC naturgemäss
0-5V und gefordert waren 3-10V am Ausgang bei 1,25V am FB-Pin. Zu
bestimmen waren R1-R3.
ich schrieb:> fällt an R2 keine Spannung ab -> kein Strom. Bei 0,6V an FB über R1(10k)>> zur Masse muss 60µA fließen, also muss der DAC 1,2V geben, damit bei>> R3(10k) auch 60µA fließe.?
Wieso soll dan R2 keine Spannung abfallen?
Deine Berechnung vorher für 15V war meines erachtens schon ganz korrekt
da ich selber gerade vor einem ähnlichen Problem stehe, habe ich gerade
mal folgenden Buck-Converter bei Maxim gefunden
MAX15020
Dieser hat einen externen REFIN-Pin. Und wenn ich das gerade richtig im
Datenblatte gesehen habe, kann man über diesen Pin quasi die
Ausgangsspannung einstellen. Kannst dir ja mal anschauen
ich schrieb:> Ich bräuchte ja ansich einen Schaltregler, den man über eine Spannung> "einstellen" kann. Ich habe soeinen auch gefunden (MAX15020), jedoch> kann er "nur" 2 Ampere und ist in einem TQFN20 Gehäuse, das ich noch nie> gelötet habe.
;) Hab ich schon gesehen. Nur wie gesagt zu wenig Strom und besch***enes
Gehäuse...
Ne dumme Frage am Rand: Beim StepDown-Wandler MIT internem MOSFET kann
ich einen Maximalstrom als Angabe verstehen. Aber wozu dient diese
Angabe bei Wandlern, die einen externen MOSFET brauchen. Da ist doch der
Strom für den Wandler egal, oder? Der gibt sein PWM für den MOSFET raus
und hat am FB die "Ausgangsspannung" über den Spannungsteiler. Externer
MOSFET, Spule, Diode etc. sind ja die Bausteine, die den Strom wirklich
abkriegen, warum dann ein Maximalstrom vom Wandler?
ich schrieb:> ;) Hab ich schon gesehen. Nur wie gesagt zu wenig Strom und besch***enes>> Gehäuse...
oh sry, überlesen :-) Keine ahnung, könnte aber Adapter fürs Gehäuse
Adapter geben... Aber da der Strom nicht reicht, ist es sowieso
hinfällig. es sei denn, man schaltet zwei oder drei davon parallel ^^
würde ich aber nicht machen ^^
