Hallo Leute,
ich habe vor, einen Step-Down-Wandler mit dem 34063 zu bauen. Ich habe
nun vorab mal alle Werte durchgerechnet, diese gebe ich hier mal an:
Eingangsspannung: 18-36V
Ausgangsstrom: 20mA
Schaltfrequenz: 90kHz (Spule soll klein sein)
Ausgangsrippel: 10mV
Vorwärtsspannung Diode: 0,8V
Sättigungsspannung Transistor: 0,8V
Ich bekomme jetzt für die Induktivität 879uH heraus,
Strombegrenzungswiderstand ist 3,59R und der Ausgangskondensator soll
5,56uF betragen. Der Spannungsteiler ist 12,5k und 20,5k.
Meine Frage ist ejtzt erstmal, ob die Werte plausibel sind. Die
Induktivität ist ja recht krumm, nimmt man jetzt den nächst höheren,
oder niedrigeren Wert? Bringt mir die relativ hohe Schaltfrequenz
Nachteile? 100kHz sind ja Maximum.
Ich bin erstmal über jede Antwort dankbar!
Gruß, Fritz
nimm die Induktivität aus dem Datenblatt. Rechnen ist da nicht unbedingt
nötig. Einzig der Widerstand für die Strombegrenzung sollte/darf/kann
angepasst werden und die Spannung für FB. Das wars.
@ Fritz (Gast)
>Eingangsspannung: 18-36V>Ausgangsstrom: 20mA
Ein Linearregler verbrennt hier max. 660mW. Der MC34063 wird nicht so
viel weniger verbrauchen.
>Ich bekomme jetzt für die Induktivität 879uH heraus,
Kann sein.
>Strombegrenzungswiderstand ist 3,59R und der Ausgangskondensator soll>5,56uF betragen. Der Spannungsteiler ist 12,5k und 20,5k.>Meine Frage ist ejtzt erstmal, ob die Werte plausibel sind.
Kann sein.
>Induktivität ist ja recht krumm, nimmt man jetzt den nächst höheren,
Ja. Nimm 1mH.
>oder niedrigeren Wert? Bringt mir die relativ hohe Schaltfrequenz>Nachteile?
Geht schon.
MFG
Falk
Falk Brunner schrieb:> Ein Linearregler verbrennt hier max. 660mW. Der MC34063 wird nicht so> viel weniger verbrauchen.
Ich möchte in mit sehr wenig Eingangsstrom betreiben und dagegen mehr am
Ausgang zur Verfügung zu haben. Ich habe hier nur ca. 4mA zur Verfügung,
dafür aber halt mindestens 18V.
Ich kann auch nicht ganz verstehen, was die Werte Ipeak bei der
Berechnung nun genau bedeuten - ich habe hier ja Ipeak = 2*Iout, also
40mA. Wo fließen die denn? Doch nicht in den Eingang, sondern zwischen
Spule und Kondensator, oder? Wäre ja sonst sinnfrei, will ja weniger
Eingangsstrom als Ausgangsstrom haben.
Weiter wird jedoch der R für die Strombegrenzung bei maximaler
Eingangsspannung berechnet und da ergibt sich ein Strom von 91,8mA. Für
den Strom ist der Widerstand ausgelegt...der muss ja dann doch in den
Eingang.
Fließt dieser Spitzenstrom und im Mittel ist er nur niedrig? Am Oszi
würde man aber trotzdem diese Spitzen sehen?
Kann mir keiner helfen? Sorry, habe so einen Regler noch nie aufgebaut
:-\ Wollte ihn auch gerade mal in LTSpice simulieren, aber irgendwie
dauert die Simulation Stunden...ich weiß garnicht, was der da macht.
Fritz schrieb:> Ich möchte in mit sehr wenig Eingangsstrom betreiben und dagegen mehr am> Ausgang zur Verfügung zu haben. Ich habe hier nur ca. 4mA zur Verfügung,> dafür aber halt mindestens 18V.
4mA*18V=72mW
20mA*3,3V=66mW
So gut ist der Wirkungsgrad nicht, da wirst Du etwas mehr am Eingang
spendieren müssen. Aber die Größenordnung stimmt.
> Ich kann auch nicht ganz verstehen, was die Werte Ipeak bei der> Berechnung nun genau bedeuten - ich habe hier ja Ipeak = 2*Iout, also> 40mA. Wo fließen die denn? Doch nicht in den Eingang, sondern zwischen> Spule und Kondensator, oder?
Doch, auch am Eingang. Aber nur für kurze Zeit, um die Drossel wieder zu
laden.
Zusätzlich hast Du eine Stromwelligkeit, und Ipeak ist die Sitze am Ende
der Ladezeit.
> Weiter wird jedoch der R für die Strombegrenzung bei maximaler> Eingangsspannung berechnet und da ergibt sich ein Strom von 91,8mA. Für> den Strom ist der Widerstand ausgelegt...der muss ja dann doch in den> Eingang.
Ja, s.o.
> Fließt dieser Spitzenstrom und im Mittel ist er nur niedrig? Am Oszi> würde man aber trotzdem diese Spitzen sehen?
Ja.
Um Deine Quelle nicht mit dem Spitzenstrom zu belasten, ist am Eingang
üblicherweise auch ein Stützkondensator. Dann sieht Deine Quelle nur den
Mittelwert.
Gruß Dietrich
Noch ein Tip:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Schau Dir mal die Hilfe zu Abwärtsregler an. Der Strom I_L fließt
abwechselnd vom Eingang über den Transistor oder über die Diode.
Hier im Tutorial steht ja auch eine Induktivität von 100-500uH - ist der
Wert so egal? Auch im DB sind vie kleinere Werte, als die, die ich
berechnet habe.
Ist meins falsch, oder wieso weichen die so sehr voneinander ab - 3,3V
und 20mA sind doch echt nicht viel...wird die Spule dadurch größer oder
kleiner als bei 5V, 500mA?
Der richtige Wert für die Induktivität steigt mit der Differenz zwischen
Ein- und Ausgangsspannung und sinkt mit dem maximalen Laststrom. Daher
gibt es keinen universellen Daumenwert, sondern es wird sinnvollerweise
gerechnet. Bei hoher Spannung und sehr kleinem Strom landet man bei
einer grossen Induktivät.
Der MC ist da zwar nicht allzu pingelig, aber wenn die Induktivität
deutlich zu klein ist steigt die Betriebsfrequenz, und das ist ungünstig
wenn man dabei sowieso schon dicht an der Grenze liegt.
schmidt-walter schlägt für deinen Fall eine 4.95mH Spule vor, die wird
einen recht hohen Innenwiderstand haben.
Bei Reichelt gibt es eine 4.7mH Spule (Festinduktivität, axial, HBCC,
Ferrit 4,7m) mit 22 Ohm Innenwiderstand, nimm den Wert mal in deine
Rechnung/Simulation mit auf.
Obacht. Schmidt-Walter rechnet für kontinuierlichen Betrieb. Der
MC34063A ist aber für diskontinuierlichen Betrieb konzipiert. Bei
Dimensionierung für kontinuierlichem Betrieb mit kleinem Delta-I kann er
ein recht eigentümliches Regelverhalten entwickeln.
Hallo,
der MC34063 ist unter diesen Bedingungen nicht mehr geeignet. Er allein
benötigt bereits einen Ruhestrom von 2,5 mA. Damit ist schon mehr als
die Hälfte der Eingangsleistung verbraucht. Es sollte dort ein deutlich
schlankerer Wandler eingesetzt werden.
MfG. Andreas
So, ich melde mich mal zurück.
Mein Wandler ist scheiße!
Mein Ziel war es, ausgangsseitig 3,3V bei 15mA zu bekommen und damit am
Eingang unter 3mA zu bleiben. OK, ich muss jetzt zugestehen, dass ich
den Eigenbedarf des Wandlers außer acht gelassen hab.
Eigentlich wollte ich am Eingang unter 3mA bleiben bei 18V
Eingangsspannung.
Was jetzt rausgekommen ist:
Ausgang: 3,3V @ 15mA = 49,5mW
Eingang: 18V @ 7mA = 126mW
Wirkungsgrad: 39,3%
Berechnet habe ich es anhand des Excel-Sheets, welches ich mir erstellt
habe - ein Bild habe ich angehangen.
Meine verwendete Spule ist eine 1mH Spule, leider mit 33R DC-Widerstand.
Momentan werkelt da auch nur eine 1N4148. Timing-Kapazität 100pF für
100kHz.
So, jetzt muss ich umdenken. Vorschläge eurerseits? Kann man da noch was
rausholen, oder zwecklos?
@Fritz (Gast)
>Mein Ziel war es, ausgangsseitig 3,3V bei 15mA zu bekommen und damit am>Eingang unter 3mA zu bleiben.
Das wird SEHR eng bis unmöglich, wenn der MC34063 schon 2,5mA allein
zieht.
>Ausgang: 3,3V @ 15mA = 49,5mW>Eingang: 18V @ 7mA = 126mW
Ist für deine nicht sonderlich guten Komponenten schon sehr gut.
>Meine verwendete Spule ist eine 1mH Spule, leider mit 33R DC-Widerstand.>Momentan werkelt da auch nur eine 1N4148. Timing-Kapazität 100pF für>100kHz.
Gemessen? Ich mein, 100kHz sind eher 330pF.
>So, jetzt muss ich umdenken. Vorschläge eurerseits? Kann man da noch was>rausholen, oder zwecklos?
Man kann es versuchen. Gescheite Spule, ich sag mal bestenfalls 2-3 Ohm,
und ne Schottkydiode, BAT54 reicht, ggf. 1N5818.
Sowas hier sollte OK sein.
http://www.reichelt.de/Fest-Induktivitaeten-radial/09P-1-0M/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=1109
andreas6 schrieb:> Er allein> benötigt bereits einen Ruhestrom von 2,5 mA.
Im Datenblatt steht sogar 4mA Supply Current :-\
Weiß jemand einen anderen, günstigen Wandler, der mir das Leben
erleichtern könnte?
Falk Brunner schrieb:> Gemessen? Ich mein, 100kHz sind eher 330pF.
Nee, gerechnet :-\ Gemessen 113kHz, übersteigt natürlich auch schon die
Frequenz des Wandlers, hatte aber auch gerade einen 150p dran, ändert
nix an den miesen Daten ;-P
Hat es denn einen negativen Einfluß, wenn die Spule nicht passt? Also
wenn sie größer als nötig ist? Was passiert dann? Eine zu kleine hatte
ich schon dran, da stieg die Ausgangsspannung relativ hoch an, von
Regelung war da nicht mehr viel zu sehen.
Fritz schrieb:> Wie verhält sich denn der Wirkungsgrad in Abhängigkeit von der Frequenz?
Mit der Frequenz steigen bei gleicher Arbeitsweise und vergleichbaren
Komponenten die Schaltverluste. Der Vorteil der Frequenz liegt in den
kleineren Komponenten, nicht im Wirkungsgrad.
Aber dein Kernproblem liegt im Eigenverbrauch, daran ändert die Frequenz
nicht viel.
Mal so als Anfangspunkt für eine Suche
http://www.linear.com/product/LTC3632
Ok, ist nicht gerade ein bastlerfreundliches Gehäuse, zeigt aber, was
möglich ist. Und das 1mH schon mal goldrichtig ist ;-)
