Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gekoppelte Spulen für LT1370


von Stephan C. (stephan_c)


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Hallo,

ich bin dabei mir einen Spannungswandler zu basteln, der +15V und -15V 
aus +12V erzeugt. Nach ein bißchen Recherche bin ich auf die Wandler 
LT1372, LT1371 und LT1370 gestoßen, die jeweils einen Eingang für FB und 
NFB besitzen. Ich hatte sogar schon ein Layout für den LT1372 entworfen, 
was ich dann aber wieder verworfen habe, nachdem ich das thermische 
Verhalten des LT1372 berechnet hab.
Hab mich dann letztendlich für den LT1370 entschieden.
Im Datenblatt gibt es auf Seite 12 eine passende Beispielschaltung, 
allerdings wunder ich mich, dass der eindesignte Transformator das mit 
einem Stromrating von 2,29A mitmacht.
Für mich käme der Trafo nun auch nicht wirklich in Frage und ich hab mir 
stattdessen gedacht, dass ich 2 gekoppelte Spulen an den Switch-Ausgang 
des LT1370 hänge.
Das funktionierte in der Simulation mit LTSpice auch ganz gut(siehe 
Bild).
Mir stellt sich aber die Frage, wie ich so eine gekoppelte Spule 
dimensionieren muß. In den Datenblättern der SRF1280-Serie von Bourns 
oder DRQ127-Serie von Cooper Bussmann steht zwar, dass man sie auch als 
Transformer einsetzen kann, die Werte, wie die Induktivität und das 
Stromrating sind aber immer nur für den parallelen- und den seriellen 
Betrieb angeben. Woran muß ich mich da orientieren?

von R. F. (rfr)


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Du hast nur ein feedback. Daraus folgt, dass eine Änderung der Last am 
nicht rückgekoppeltem Zweig nicht ausgeregelt werden kann. Überhaupt ist 
das Regelverhalten für nichtsymmetrische Lasten eher schlecht.

Abhilfe: zwei regler verwenden, vollkommen voneinander getrennt, erst am 
Ausgang verbinden.

Gruss

Robert

von Stephan C. (stephan_c)


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Hallo,

es gibt aber für jeden Ausgang jeweils einen Feedback.

von R. F. (rfr)


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Wenn die Regelung für jeden Zweig unabhängig ist, kann es funktionieren.

von Stephan C. (stephan_c)


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In der Simulation mit 1A Last an beiden Ausgängen funktioniert es auch 
sehr gut. Man kann auch in der Simulation sehr gut sehen, wie der Regler 
für eine halbe Periodendauer 6A rausschickt und für die andere halbe 
Periodendauer -6A.
Eine so hohe Last von jeweils 1A werde ich sicherlich nicht benötigen 
aber ich wollte das jetzt ganz gerne so entwerfen, so dass ich das für 
verschiedene Schaltungen verwenden kann und ausreichend Reserven habe.

Die Frage ist aber gewesen, wie ich die gekoppelte Spule auswähle.

Die Schaltung ist übrigens nicht mehr ganz aktuell.
Die beiden Schottky-Dioden MBR745 hab ich wegen der niedrigeren 
Vorwärtsspannung durch jeweils eine PDS1040L ersetzt.
Das pi-Filter an den Ausgängen ist auch etwas anders.
Anstatt 10uF->Ferritperle->10nF->10uF sieht das pi-Filter jetzt 
folgendermaßen aus: 10uF->1uF->10nF->Ferritperle->10nF->1uF->10uF.

: Bearbeitet durch User
von ths (Gast)


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Warum eine Schaltung mit einem Spezial-Transformator verwenden, wenn man 
am Ende doch keine Potenzialtrennung erreicht? Da sind zwei einzelne 
Regler mit Spulen vermutlich preiswerter und kompakter.

von Stephan C. (stephan_c)


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Ich habe mir ja relativ günstige Spulen rausgesucht:
- DRQ127-100-R
- oder als Alternative SRF1280-100M (gibts bei RS-Online seit kurzem 
leider nicht mehr)

Beide Spulen kosten jeweils weniger als 2 Euro das Stück.
Einfach ausgeführte Spulen sind auch nicht wesentlich günstiger.
Das teure ist eigentlich der Regler mit einem Stückpreis von 10 Euro.

Platinenfläche benötige ich insgesamt 50mmx50mm, so dass ich die Platine 
günstig bei Elecrow fertigen lassen kann.


Ich hatte mir schon mal eine Schaltung mit 2x LT1372 gemacht, die passte 
sogar auf eine 40mm x 40mm Platine aber hab das Design dann verworfen, 
weil es den LT1372 nur im SO8 Gehäuse gibt und der Abtransport der Wärme 
dadurch nur sehr schlecht ist. In der Summe wären die beiden LT1372 auch 
teurer, als ein LT1370.

von ths (Gast)


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Ich nehme keine doppelten Regler mehr, habe z. B.den LT3509 wieder 
rausdesignt. Die Wärmeabgabe an die Platine war zu kritisch, das Ding 
hat bei 60 Grad Umgebungstemperatur abgeschaltet. Jetzt wird das auf 
zwei Regler verteilt, die 150 Grad Junction Temp aushalten. Und es ist 
jetzt gut.

von Stephan C. (stephan_c)


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Wie war denn der LT3509 bei dem ursprünglichem Design thermisch 
angebunden?

Die eigentliche Frage war aber, an welche Werte aus dem Datenblatt ich 
mich orientieren muß, wenn ich eine gekoppelte Spule, wie z.B. die 
DRQ127-100-R, als Transformer wie in der Schaltung oben verwende.
Im Datenblatt sind ja nur Werte für das parallel- oder seriell schalten 
beider Spulen angegeben.

Beim Strom werde ich mich leider wohl an die Werte für die 
Serienschaltung halten müssen. Mehr wie der dort angegebene Strom wird 
der Wicklungsdraht nicht aushalten.
Wie sieht es aber bei dem Induktivitätswert aus?

von ths (Gast)


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Die thermische Kopplung war schwierig. Auf einer Flexplatine in einem 
dünnwandigen Alubecher, ausgegossenbmit Epoxidharz. Platine an die 
Becherwand geklebt.

Was die Spulen betrifft, ich nehme möglichst magnetisch geschirmte und 
probiere verschiedene Werte aus. Die mit der geringsten Eigenerwärmung 
wird es dann.

von Homo Habilis (Gast)


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...jetzt mal dumm gefragt (dabei den Text, und auch den Regelteil des 
Blockdiagramms im Datenblatt, mal außen vor gelassen):

Wie genau soll die Regelung den einzigen Schalter (!) so ansteuern, daß 
die einzelnen Rails einzeln geregelt werden???

Die "i-Pünktchen"-Ironie sehe ich darin, daß - trotz anfänglich 
zumindest implizierter "Similarität" der o. g. 3 Regler - scheinbar 
zuerst ein (so schon funktionierendes) Design mit 2 x LT1372 gemacht 
worden war... und plötzlich deren "Bruder" alleine für 2 Regelungen 
taugen soll. Hmm.

von Homo Habilis (Gast)


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Verzeihung, nicht "trotz" sondern "bei".

R. F. schrieb:
> Wenn die Regelung für jeden Zweig unabhängig ist, kann es funktionieren.

Ist/sind sie aber nicht. Sogar, wenn man z.B. zwei bis dahin vollständig 
getrennte Regelungen aus einzelnen Teilen aufbaut - in dem Moment, wo 
man damit (egal, ob linear oder im Schaltbetrieb) nur einen Transistor 
ansteuert, führt man´s ad absurdum. Freilich reagiert der T auf das 
gemischte Signal, kann aber nicht unterschiedlichen Einfluß auf 2 Rails 
haben.

Solange er aber jeweils nur immer jede Rail gleich belastet, gibt´s 
natürlich kein Problem...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stephan C. schrieb:

> es gibt aber für jeden Ausgang jeweils einen Feedback.

Die sind aber nicht unabhängig. Hast du das Datenblatt denn überhaupt 
mal gelesen? Wenn man beide Ausgangsspannungen an die Feedback-Pins 
zurückführt, dann regelt der LT1370 seine Pulsweite dahingehend, daß 
keine der beiden Spannungen den Sollwert überschreitet. Die andere 
Spannung kann (respektive wird) bei unsymmetrischer Belastung dann nach 
unten abweichen.

von Homo Habilis (Gast)


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Stephan, das ist ja kein Grund, um sich zu schämen, oder was. Nur haben 
diese o. g. ICs halt nur aus Flexibilitätsgründen zwei FB-Pins - um halt 
negative V(out) genausoleicht wie positive V(out) regeln zu können.

Exakt das steht im DB - von gleichzeitig steht da nunmal nichts.

von Stephan C. (stephan_c)


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Ihr habt absolut recht. Ich habe das Funktionsprinzip des Reglers nicht 
mal halb verstanden. Für eine bessere Regelung beider Ausgänge wäre es 
natürlich schöner, wenn ich 2 Regler verwenden würde.
Bei den Simulationsdurchläufen mit konstanten aber auch 
unterschiedlichen Lasten war die Regelung aber recht gut.
Bei einer Simulation mit einem Lastwechsel an einem Ausgang von 0.1A auf 
1A, ist der Lastwechsel auch auf beiden Ausgängen sehr gut zu sehen.
Bei so starken Lastwechseln hat man aber auch bei einfachen Reglern das 
Problem, dass die Ausgangsspannung kurzzeitig einbricht.

von Homo Habilis (Gast)


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Stephan C. schrieb:
> Bei so starken Lastwechseln hat man aber auch bei einfachen Reglern das
> Problem, dass die Ausgangsspannung kurzzeitig einbricht.

Aber mit 2 geregelten Rails hat eine Veränderung der Last bei einer 
davon auch nur Einfluß auf diese.

Vielleicht wäre es zielführend, uns auch Details Deiner Anwendung zu 
nennen. "Klingt" irgendwie nach Audio...

Jedenfalls gibt´s für jede Anwendung mehrere Lösungen, mit versch. Vor- 
und Nachteilen, aber die hier/so auftretenden Probleme nimmt man 
eigentlich nicht in kauf, nur um "es mit einem IC zu machen".

Diese speziellen ICs sind nicht billig, aber man muß die ja nicht 
verwenden. Eine bessere Lösung mit nur einem IC wäre irgendeine 
Gegentakt-Topologie...

Mir käme schon die eine oder andere Idee, deren Eigenchaften noch 
anzupassen, wenn man z.B. schon wüßte, wie die Last aussieht, und welche 
asymmetrischen Belastungen genau diese erzeugen könnte. (Allerdings mit 
einem 2. IC - aber für wenig Geld.)

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