DCDC Wandler Berechnungsproblem

[Lukas D. (lukas_d)]

Hallo,

ich habe bei diesem DCDC Wandler ein Problem bei der Berechnung der 
Bauteil-werte. Der Wandler soll aus 5V, 13V am Ausgang machen. Für L 
habe ich hierbei 24nH raus bekommen und für R2 = 10k, R1 = 95k. Auch 
weiß ich nicht wie ich die Z-Diode berechnen kann. Da das mein erster 
DCDC Wandler ist und ich mir mit den Werten äußerst unsicher bin brächte 
ich hierbei Hilfestellung von euch. ;) kann mir hierbei jemand 
weiterhelfen? Vielen Dank schon mal im voraus.

MfG

[Dietrich L. (dietrichl)]

Lukas D. schrieb:
> Für L habe ich hierbei 24nH raus bekommen

nH kommt mir unwahrscheinlich vor; eher µH? Ich habe allerdings nicht 
gerechnet ...

> Auch weiß ich nicht wie ich die Z-Diode berechnen kann.

Das ist kein Zenerdiode, sondern eine Schottky-Diode. Die muss 
mindestens etwa 10V und den 2fachen Ausgangsstrom können.

Gruß Dietrich

[Dr. S. (dr_schaefer)]

Figure 3 auf Seite 9 ist eine Beispieldimensionierung für 5V -> 13V.

[Harald W. (wilhelms)]

Lukas D. schrieb:

> Da das mein erster DCDC Wandler ist...

...solltest Du Dir nicht unbedingt ein 1,4MHz Modell suchen. Da
kommt es schon sehr auf den korrekten Aufbau an. Hast Du denn
Erfahrung in der Entwicklung von Hochfrequenz-Schaltungen?
Gruss
Harald

[Frank M. (frank_m35)]

Wie genau hast du vor die Schaltung aufzubauen?
Wo siehst du eine Zener-Diode? Meinst du die Schottky-Diode? Das ist was 
ganz was anderes!

Du scheinst wenig Ahnung davon bisher zu haben, das Datenblatt ist 
exterm spärlich, nicht optimal. Der TPS61040 ist ähnlich (aber 
schwächer), aber das Datenblatt deutlich besser. Was dort steht kannst 
du aber auch auf deinen IC übernehmen da das Funktionsprinzip dahinter 
das gleiche ist.

Was willst du wirklich? Eingangsspannung, Ausgangsspannung, 
Ausgangsstrom.

Und 24nH sind falsch. Da sollte etwas zwischen 2uH und 10uH raus kommen.

[Lukas D. (lukas_d)]

Guten Morgen,

ersteinmal vielen Dank für eure Antworten.

> Hast Du denn Erfahrung in der Entwicklung von Hochfrequenz-Schaltungen?

Leider noch nicht. Aber besser spät als nie damit anfangen (;.

> Was willst du wirklich? Eingangsspannung, Ausgangsspannung, Ausgangsstrom.

Ich versuche ein OLED-Display anzusteuern. Das ist Teil eines neuen 
Bedienelements für meine Schaltung. Ich habe eine Eingangsspannung von 
5V, das Diplay braucht eine Ausgangsspannung von 13 - 14V. Habe ich 
anbei mal beigefügt. Hier wird auch auf S.13 ein DCDC-Wandler 
beschrieben jedoch ist dieser vom Bauteilumfang sehr groß. Den Platz 
habe ich im Bedienteil leider nicht. Für die Ansteuerung würde der 
TPS61040 auch völlig ausreichend sein.

> Figure 3 auf Seite 9 ist eine Beispieldimensionierung für 5V -> 13V.

Die könnte ich natürlich übernehmen. Jedoch würde ich solche 
DCDC-Wandler auch in Zukunft gerne für andere Ein- und 
Ausgangsspannungen verwenden wodurch ich um die Berechnung der 
Bauteilwerte nicht drum herum komme. ;)

> ...solltest Du Dir nicht unbedingt ein 1,4MHz Modell suchen.
> Was dort steht kannst du aber auch auf deinen IC übernehmen da das
> Funktionsprinzip dahinter das gleiche ist.

Das Funktionsprinzip eines DCDC-Wandlers ist mir noch nicht wirklich 
klar. Ich werde mich da nochmal genauer informieren. Das Datenblatt des 
TPS61040 ist wirklich genauer beschrieben als das des MAXIM. Wäre daher 
für mich wohl der bessere Einsteigertyp.

Gruß Lukas

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Lukas D. schrieb:
> Das Funktionsprinzip eines DCDC-Wandlers ist mir noch nicht wirklich
> klar.
Eigentlich ist es ganz einfach: die Spule wird aus der Spannungsquelle 
über einen Schalter mit einem Strom "geladen". Dann wird der Schalter 
ausgeschaltet und (Achtung, jetzt kommt der Trick) der Strom durch die 
Spule fließt einfach "geradeaus" weiter, und die Spule "entlädt" sich 
wieder. Das wars...

[Lukas D. (lukas_d)]

Das ist wirklich leicht verständlich. Vielen Dank.

[Frank M. (frank_m35)]

ich verwende den TPS61040 genu für die Ansteuerung eines OLEDs. Wie sich 
alle Werte berechnen lassen steht ja im Datenblatt. Falls du dazu fragen 
hast, dann solltest du genauer spezifizieren wo.

Auch sind im Datenblatt empfohlene Bauteile angegeben, wodurch du 
leichter siehst auf was es ankommt.

Wichtig ist eben:
Diode: Schottky-Diode mit niedriger Vorwärtsspannung
Kondensatoren: Low-ESR, d.h. am besten Keramik, am besten nur mit X7R 
Dielektrikum
Spule: Keine Drossel! Sie muss bei dem Strom nicht zusammenbrechen 
dürfen, am besten noch geschirmte Spulen. Würth hat da eine sehr große 
und gute Auswahl
Feedback-Widerstände: Formel steht im Datenblatt. Ebenso die 
Maximalwerte. Desto hochohmiger desto weniger Leckstrom aber desto 
empfindlicher. Also die Größenordnung einfach an den Beispielwerte 
orientieren.

Wichtig: Switch Current nicht mit Output Current verwechseln!

Hier ist auch noch einiges dazu:
http://e2e.ti.com/cfs-file.ashx/__key/communityserver-discussions-components-files/858/0284.Boost_5F00_Converter_5F00_Design_5F00_Tips_5B00_1_5D00_.pdf

[Lukas D. (lukas_d)]

Okay sehr gut. Herzlichen Dank. Ich melde mich wieder falls es Probleme 
gibt. (:

Gruß Lukas

[Dietrich L. (dietrichl)]

Auch eine gute Quelle für Funktion und Berechnung von Schaltnetzteilen: 
Prof. Dr. Schmidt-Walter, FH-Darmstadt:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html#Aww

Gruß Dietrich

[Kai K. (klaas)]

>Für L habe ich hierbei 24nH raus bekommen...

Und warum sagst du nicht dazu, was du für Werte eingesetzt hast? Ich 
bekomme bei 20mA Laststrom rund 68µH heraus. Wahrscheinlich gehen Chokes 
zwischen 10...68µH.

Hast du Ahnung im Umgang mit Switchern mit so hohen Frequenzen? Es ist 
nicht ganz leicht, die passenden Teile herauszufinden. Und dann ist da 
noch das Layout...