Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MAX16826 Berechnungen der Bauelemente


von Nik A. (nik_a)


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Hallo alle,


ich hänge mal wieder fest :)
Für einen Backlight-Treiber muss ich den MAX16826 nutzen, leider gibt's 
kaum Infos, außer dem Datenblatt und einem EvalKit-Schaltplan. Keinerlei 
Berechnungs-Tools sind verfügbar und der Support antwortet auch nicht.

Die nötigen Bauteile m.H. der Formeln im Datenblatt zu berechnen, daran 
scheitere ich gerade etwas, weil mir ein paar Werte fehlen bzw. Dank 
fehlender Praxis kann ich mir keinen Reim draus machen, woher ich diese 
bekomme.

Ein paar Vorinformationen:
Vin = 24V
Die Stringspannung vom Backlight liegt zwischen 44 und 54V, im Betrieb 
meist um die 46V bei gewünschten 100 mA Stringstrom.

Den MAX selbst kann man bis 24V betreiben, was seine Versorgungsspannung 
betrifft und er braucht auch einen µC, um zu arbeiten. Ist es 
empfehlenswert, den Treiber mit 5V statt 24V zu betreiben? Würde das 
einen Unterschied machen im Hinblick auf die Gateansteuerung der 
externen String-Mosfets, oder gibt es da keine Bedenken?

Wie berechne ich den Peak-Strom Ipk, der durch den switching FET fließt? 
(Seite 14 Current Limit (CS))
Den benötige ich, um den Sense-Widerstand (R12) zu berechnen.
Auf Seite 21 steht auch noch etwas dazu (Calculating the Value of Peak
Current-Limit Resistor)
Ich habe 2 Formeln und aus beiden kann ich nichts machen. Vcs fehlt mir 
auch. "Ipk is the peak inductor current at minimum input
voltage and maximum load" ...

Für die Induktivität: wie berechne ich delta IL? (Seite 21)
Vin(min)=22V, Vout=52V, fsw=360kHz (ich will erst mal nicht mehr wegen 
Schaltverlusten. Erfahrungen mit anderen Treibern ergaben eine viel 
stärkere Wärmeentwicklung bei Schaltfrequenzen größer als 360kHz))
Ich hatte vor, eine 22µH-Induktivität (wie im EvalKit) zu nutzen, aber 
wollte den Wert erst mal berechnen :)
"delta IL is the peak-to-peak ripple in the boost inductor" ...

output voltage: (Seite 21)
Wie bestimme ich Vfb? Vfb setze ich mittels Register m.H. vom µC 
zwischen 0.88 und 1.25V. Wähle ich also einfach einen fixen Wert, z.B. 
1.0V und berechne dann die Widerstände? Ist die Spannung dann der 
maximale Wert des Outputs? Denn die Spannung stellt sich doch anhand des 
Stroms ein, den man durch den String haben möchte ...

Wenn ich den String-Strom ändern muss (z.B. falls ich ein kleineres 
LCD-Panel mit geringerem Strom verwende, die Schaltung aber für beide 
Panels genutzt werden soll), was ist die beste Lösung dafür? Vfb für 
dieses Panel einfach mit einer anderen Firmware des µC ändern und gut? 
So 100%ig sehe ich noch nicht durch.

Noch eine Zusatzfrage am Ende: Ich möchte den µC mit der Arduino-IDE 
programmieren. Sehe ich richtig, dass ich einfach die entsprechenden 
I2C-Daten senden brauch, ohne irgendetwas anzupassen/zu shiften?
also ganz grob, zum Wert einstellen:
begin transmission mit Adresse des MAX, instruction byte senden, value 
senden, end transmission.

und auslesen:
begin transmission mit Adresse des MAX, register byte senden, end 
transmission, request from MAX-Adresse mit entsprechender Byte-Länge. 
Falls available: read


Für Hilfe und Tipps: Besten Dank dafür! :)

edit: hier noch das Datenblatt: 
https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX16826.pdf

: Bearbeitet durch User
von Nik A. (nik_a)


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Dazu noch ein paar Überlegungen mit Gleichungen aus dem Datenblatt eines 
anderen Treibers (ADD5211).

Beim anderen Treiber werden Duty, IL und delta IL so berechnet (ich 
setze außerdem mal Werte für die Schaltung mit dem MAX ein):

Duty = (Voutmax - Vinmin) / Voutmax
Duty = (52 - 22) / 52 = 30/52 = 0.577

IL = Iout / (est. efficiency * (1 - Duty))
pro String = 100mA, ich nehme da jetzt mal 0.42A total an
IL = 0.42 / (0.85 * (1 - 30/52))
IL = 1.168A

delta IL = Vinmin * Duty / (L * fsw)
delta IL = 22V * 30/52 / (22µH * 0.000001  360 kHz  1000)
delta IL = 1.603A

Würde das soweit erst mal passen?
Hier nehme ich außerdem schon einen Wert für die Induktivität an, im 
Datenblatt des MAX wird diese ja eigentlich berechnet mit dem HIER 
errechneten delta IL ...

In den Berechnungen für den anderen Treiber (ADD5211) finde ich außerdem 
folgende Gleichungen:

IL(avg) = Iout / (est. efficiency * (1 - Duty))
IL(avg) = 0.42 / (0.85 * (1 - 30/52))
IL(avg) = 1.168A

Ipk = IL(avg) + delta IL / 2
Ipk = 1.168 + 1.603 / 2
Ipk = 1.9695A

Rcs = CS_limit(min) / Ipk  (Rcs entspricht o.g. R12)
CS_limit(min) steht im Datenblatt des anderen Treibers. Im Datenblatt 
vom MAX stehen mir zu viele Werte, ich weiss nicht, welchen ich davon 
nehmen muss (Vcsmin geht dort von 90 bis 105 mV). Außerdem steht noch 
drin, dass es wohl via Register gesetzt wird?
Verstehe ich es richtig, dass ich auch hier wieder einen fixen Wert 
setzen muss und mit diesem dann Rcs berechne?
Wo genau ist der Sinn der Register, wenn ich bei einer Änderung des 
Registers für Vcsmin Rcs neu berechnen muss?

Kann jemand überblicken, ob diese Berechnungen für den MAX auch 
anwendbar sind (und ich die Induktivität selbst bestimme, statt zu 
berechnen)?

von Nik A. (nik_a)


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gehört der Thread eventuell in's µC-Forum? :)

von Nik A. (nik_a)


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Könnte bitte jemand mal drübergucken?
Ich komm nicht weiter :/

von Forengastler (Gast)


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das kennt hier wohl keiner, musst allein probieren ...

von Nik A. (nik_a)


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ja toll, das hilft mir echt weiter ...


ich habe mal weiter herumgerechnet und jetzt einfach mal 2 Werte 
angenommen für CS_limit(min) und Vref und zwar 0.32V und 1.25V.

Es ist irgendwie das beschissenste Datenblatt, mit dem ich es bisher zu 
tun hatte.
An einer Stelle komme ich nicht weiter, vielleicht gibt's hier jemanden, 
der mal auf diese Stelle gucken kann?

Es handelt sich um die Berechnung für Rcs (bzw. R12). Dazu steht auf 2 
Seiten im Datenblatt etwas und ich kann 2 Lösungen errechnen, aber 
welche ist richtig?

Seite 14:
R12 = Vcs / Ipk
das wäre bei mir, vorausgesetzt ich habe oben Ipk richtig bestimmt, 0.2V 
/ 1.9695A = 0.102 Ohm (also eher ein 0R12)
Im Text steht: "Use the following equation to calculate R369" ... ich 
vermute, R39 ist ein Fehler im Datenblatt?

auf Seite 21 steht folgendes:
R12 = 0.19 / (1.2 * Ipk)
das wäre bei mir, vorausgesetzt ich habe oben Ipk richtig bestimmt, 0.19 
/ (1.2 * 1.9695A) = 0.08 Ohm ...

was genau trifft denn nun zu, welche Formel gilt?
Oder sollte ich, einfach um sicher zu gehen, einen größeren Widerstand 
nehmen und gut?

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