Buck Converter und Efficency

M. Gast 19.08.2015 16:44 #4240062

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Hey,

ich muss für ein Projekt in der Uni eine Ausarbeitung über Buck 
Converter machen. Nun habe ich angefangen mich in diese Thematik 
einzulesen und bin auf folgenden Artikel gestoßen :

http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.ecnmag.com%2Fsites%2Fecnmag.com%2Ffiles%2Flegacyimages%2FECN%2FArticles%2F2009%2F12%2FFigure-2-SMH-1109.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.ecnmag.com%2Farticles%2F2009%2F12%2Fdesigning-buck-converter&h=333&w=400&tbnid=iYK2TW0Xm-DIOM%3A&docid=h2W3UDbZxT_C0M&ei=IZTUVZuxH9TY7Abzg4TQCg&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=258&page=3&start=130&ndsp=66&ved=0CHkQrQMwJzhkahUKEwjbxbGKr7XHAhVULNsKHfMBAao

In Bild "Figure-2-SMH-1109" ist die Effizienz in Abhängigkeit vom Strom 
aufgetragen. Nun kommen wir schon näher zu meiner Frage. Weshalb ist im 
Strombereich Iout<3A die Effizienz des Buck COnverters so "schlecht". 
Das habe ich schon in mehreren DIagrammen so gesehen. Ich wrde doch 
beahupten, dass der Transistor genügend Strom hat um einen geringen Rds 
aufzuweisen und das parasitäre Kapazität  nur bei höheren 
Schaltfrequenzen zu trage kommt. Also weswegen ist die Effizienz in 
diesem Bereich so gering ?

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Dirk K. (dekoepi) 19.08.2015 17:39 #4240123

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Und jetzt schau' mal hier die Effizienz, bei 5mA oder gar 1mA! Wahnsinn!
http://www.techcodesemi.com/datasheet/TD6810.pdf S.7/8

Mal überlegen, was das sein könnte.
MOSFETs schalten, (parasitäre) Dioden dazwischen, Widerstand der Spule, 
... das geht nicht stromlos.

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Julian B. (julinho) 19.08.2015 18:20 #4240178

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Dirk K. schrieb:
> Und jetzt schau' mal hier die Effizienz, bei 5mA oder gar 1mA! Wahnsinn!
> http://www.techcodesemi.com/datasheet/TD6810.pdf S.7/8

In diesem Falle kommt der schlechte Wirkungsgrad wohl eher vom 
Eigenverbrauch des Schaltregler-ICs.

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Dirk K. (dekoepi) 19.08.2015 20:05 #4240312

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Ich würde ja einfach auch mal ins Datenblatt des dort besprochenen ICs 
gucken. Da wird dann einiges klarer. So die Daten unter "Gate-Driver" 
zum Beispiel.
http://www.intersil.com/content/dam/Intersil/documents/isl6/isl62871-72.pdf

Theory of Operation erklärt dann auch noch genauer, wie der Chip tickt.

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Bernd K. (bmk) 20.08.2015 00:43 #4240639

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Was hierbei besonders stark reinspielt, ist die niedrige 
Ausgangsspannung von 1,1V. Bei Iout=3A ist die übertragene Leistung nur 
3,3W.

Auf der Eingangsseite haben wir bei Vin=19V nur rd. 0,2A Eingangsstrom. 
Klar, dass der Eigenverbrauch des IC mit seinen Treibern und dem 
drumherum einen signifikanten 'mA-Anteil' für sich selbst braucht und 
die Effizienz dadurch gegenüber Iout=6A von knapp 90% auf ca. 85% sinkt.

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