Brauche Hilfe zur Ladungspumpe (Charge Pump) Berechnung. Keine 08/15 Berechnung!

[Paukenschlag (Gast)]

Hallo,

ich würde gerne mal wissen wie ich die Charge Pump richtig berechne bzw. 
dimensioniere 
(http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Ladungspumpe_pos_einf.svg&filetimestamp=20100623105935). 
Genauer geht es mir um die mögliche Stromentnahme in Abhängigkeit von 
der Schaltfrequenz, Kapazität und der Eingangsspannung.
Ich habe schon einige Bücher und das Netz durchsucht, überall steht nur 
drin wie man die Ausgangsspannung quasi ohne Last berechnet. Es wird 
nicht auf die mögliche Stromentnahme eingegeangen! Tatsächlich liest man 
immer nur Aussagen wie "kleine Ströme" oder Daumenwerte etc..
Bringt mir aber nichts wenn ich eine CP, die bei XX mA Stromentnahme 
noch XX V am Ausgang haben soll, dimensionieren muss.

Wie gehe ich bei dcer Berechnung am Besten vor? Eure Hilfe ist mir sehr 
willkommen.

[Falk B. (falk)]

Die genaue Formel und Ansatz kenn ich nicht, aber mal überschlagsmässig.

$$C = \frac{I \cdot t}{U}$$

Definition der Kapazität.

Wenn man nun beim 1. Pumpkondensator einen bestimmten Spannungsripple 
zulässt, sagen wir 1V, kann man darüber die Ladung ausrechnen.

$$Q = I \cdot t = U \cdot C$$

Das ist die Ladung, die bei einem Pumpvorgang (Schaltperiode t) 
transferiert wird. Ladung / Zeit = Strom.

Erhöht man die Frequenz oder Kapazität steigt linear der maximale 
Ausgangsstrom. Theoretisch.

So in etwa.

MFG
Falk

[U.R. Schmitt (Gast)]

Und der Strom I ergibt sich aus der Differenzspannung Pumpenspannung - 
aktuelle Spannung am Kondensator und dem Gesamtwiderstand bestehend aus 
dem Rdson des Schalttransistors , dem Innenwiderstand der Quelle und dem 
Innenwiderstand des Kondensators.
Zusätzlich (je nach Schaltfrequenz) spielt natürlich auch noch die 
Induktivität der Strompfade (Layout) eine relevante Rolle.

[Michel (Gast)]

Bei jedem Schaltzyklus wird über den Kondensator eine Ladung
Q = C * (U_lade - U_entlade) transportiert.
Der Widerstand begrenzt beim Umladen des Kondensators den fließenden 
Strom.
Das Produkt aus Schaltfrequenz und pro Schaltvorgang transportierter 
Ladung ist der mittlere Strom.
MfG

[Paukenschlag (Gast)]

Spielt der zweite Kondensator am Ausgang denn keine Rolle? Der muss doch 
auch noch Einfluß haben.

[Falk B. (falk)]

@  Paukenschlag (Gast)

>Spielt der zweite Kondensator am Ausgang denn keine Rolle?

Sicher spielt der eine Rolle. Der muss für die halbe Periodendauer den 
Ausgangsstrom liefern.

[Michel (Gast)]

Paukenschlag schrieb:
> Spielt der zweite Kondensator am Ausgang denn keine Rolle?
Das Verhältnis von Ausgangskondensator zu geschaltetem Kondensator ist 
zusammen mit dem mittleren Strom maßgeblich für die Welligkeit der 
Ausgangsspannung.