Boost-Converter auf dem Steckbrett testen

[Traubensaft .. (increasingcurrant)]

Guten Abend,

Ich versuche zur Zeit mich experimentell mit einen Step-Up-Wandler zu 
befassen. Leider gelingt es mir bislang nicht das gewünschte Ergebnis zu 
erzielen. Ich orientiere mich an der Schaltung von sprut.de 
http://www.sprut.de/electronic/switch/up_opt/up_opt.htm#elko

Ich habe die im Anhang gezeigte Schaltung aufgebaut. C1, L1 und C2 habe 
ich aus einer gebrauchten Platine ausgelötet. C1 hat eine Kapazität von 
100 µF, C2 220 µF. Die Induktivität trägt die Beschriftung 680K. Ich 
gehe daher von 68 µH aus.
Als Schalter verwende ich einen IRL3803 N-Kanal MOSFET. Der 
Gate-Widerstand beträgt 100 Ohm. Die Diode ist bislang keine 
Shotky-Diode, weil ich auf die schnelle keine passende gefunden habe.

Als Prozessor verwende ich einen ATmega328P. Auf dem gezeigten Pin 
(OC0A) gebe ich eine FastPWM mit 62,5 kHz aus.


Bei unterschiedlichsten Tastverhältnissen kann ich mit dem Multimeter an 
C2 jedoch leider nur rund 12V abzüglich der Diodenflussspannung messen.
Die PWM scheint auch zu funktionieren: mit dem Multimeter messe ich ~2 V 
am Gate des FETs. Eine Prüfung mit einem Behelfs-Osziloskop hat auch das 
zu erwartende Rechtecksignal gezeigt.


Findet jemand von euch auf die Schnelle eine mögliche Fehlerquelle? Ich 
bin leider recht ratlos.
Schonmal vielen Dank für eure Vorschläge!

mfg increasingcurrant

[ArnoR (Gast)]

Du hast am Mosfet Gate und Drain vertauscht.

[Max D. (max_d)]

Bevor du den angemerkten Fehler richtest: stelle sicher, dass der Elko 
keine zu hohe Spannung erreichen kann (zdiode parallel zb), ansonsten 
fliegt er dir um die Ohren...

[Traubensaft .. (increasingcurrant)]

Au weia. Ist nicht so, als hätte ich nicht ins Datenblatt geschaut, aber 
eine einfache Grafik ist fort leider nicht enthalten. Vielen Dank!

Ich erhalte jetzt 44 V DC. Sehr gut.

Leider wird der FET bereits ohne Last sehr schnell sehr warm. Liegt das 
am unzulässigen Überschreiten der Drain-Source-Spannung? (War ein 
Versehen. Der DC war noch aus einem Fehlerversuch zu hoch eingestellt)
Sollte ich evtl. den Gate-Widerstand verringern um die Umladezeiten zu 
verkürzen, oder die PWM-Frequenz reduzieren?


EDIT: Ich hatte Glück mit dem Elko - ist ein 50V-Typ

[boost (Gast)]

100 Ohm Gate-R bei >50kHz ist deutlich zu viel, das in kombination mit 
der endlichen Stromstärke des Mikrocontroller-Pins führt zu unnötig 
langsamem Schalten und damit zu sehr großen Verlusten.
Außerdem ist das Layout sub-optimal auf einem Steckbrett, deshalb kommt 
es zu unnötigen Oszillationen und damit ebenfalls weiteren Verlusten.

[Simpel (Gast)]

"Leider wird der FET bereits ohne Last sehr schnell sehr warm. Liegt das
am unzulässigen Überschreiten der Drain-Source-Spannung?"

Nein, wie kommst du darauf? Mosfets kann man beliebig überlasten. Die 
Datenblätter sollen nur die Anwender ein wenig verunsichern... ;)

[ArnoR (Gast)]

Traubensaft  . schrieb:
> Leider wird der FET bereits ohne Last sehr schnell sehr warm. Liegt das
> am unzulässigen Überschreiten der Drain-Source-Spannung?

Das kann auch an einer gesättigten Drossel liegen, die Angabe der 
Induktivität allein reicht nicht. Das oben ist übrigens kein 
Schaltplan.

[Traubensaft .. (increasingcurrant)]

ArnoR schrieb:
> Das kann auch an einer gesättigten Drossel liegen, die Angabe der
> Induktivität allein reicht nicht.

Was noch? Tastverhältnis und Laststrom? Spiele ich gerade mit herum. Bei 
DC=19,5% und 500 Ohm Last erhalte ich ca. 25 V Ausgangsspannung. Das ist 
für den FET kein Problem, eher für die keinen Widerstände ;)

ArnoR schrieb:
> Das oben ist übrigens kein
> Schaltplan.

Eben. Ich wollte zeigen, wie ich es tatsächlich aufgebaut habe. Ohne 
diese Darstellung hätte man lange überlegt wo der Fehler liegt, da mir 
die Funktionsweise eines FETs geläufig ist, seine Beschaltung als 
TO220-Gehäuse es jedoch nicht war!

[ArnoR (Gast)]

Traubensaft  . schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> Das kann auch an einer gesättigten Drossel liegen, die Angabe der
>> Induktivität allein reicht nicht.
>
> Was noch?

Na was wohl, der Sättigungsstrom natürlich. Mit der Einschaltzeit und 
der Spannung (12V) kannst du ausrechnen wie weit der Strom in der 
Drossel ansteigt. Wenn der Strom merklich größer als der Sättigungsstrom 
wird, dann ist die Drossel nur noch ein Stück Kupferdraht, aber keine 
Induktivität mehr.

[Traubensaft .. (increasingcurrant)]

Ist die Rechnung im Anhang korrekt?

Das Datenblatt einer Spule, die exakt wie die von mir verwendete 
aussieht (434-07HCP-680K) gibt für I_SAT einen Wert von 2.1 A an.

http://www.mouser.de/catalog/German/103/1244.pdf

Ist also kein Problem, oder?