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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Up Wandler LM3488 Spannung bricht ein


Autor: Sheriff Silver (Gast)
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Hallo,

ich würde gern einen Step-Up Wandler mit dem LM3488 dimensionieren.
Die Eingangsspannung wäre 24 V und die Ausgangsspannung soll 30 V bei 
4,5 A betragen.

Über WEBENCH habe ich mir die Schaltung simulieren lassen (siehe 
Anhang). Diese Schaltung habe ich jetzt mit folgenden Bauteilen bei 
einer Schaltfrequenz von 100 kHz aufgebaut:

L: SRP1270-100M (Farnell: 1828128)
Transistor: BUK9240-100A (Farnell: 1769670)
Diode: SM6T27A (Farnell: 9802657)
Cin: 470 µF
Cout: 1000 µF

Die Schaltung funktioniert soweit ganz gut. Im Leerlauf liegen die 
gewünschten 30 V an. Wenn ich jedoch die 4,5 A entnehmen will bricht die 
Ausgangsspannung auf 22,7 V ein. Die Eingangsspannung bleibt bei 23,8 V.

Habt ihr eine Idee?

Autor: chris (Gast)
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mmhhh also in der Simulation hast du 68µF, real nutzt du aber 1000µF 
könnte ein wenig hoch sein.

Die Spule und Transistor scheinen zu passen aber die Diode, sagt das DB:

The SM6T Transil series has been designed to
protect sensitive equipment against electrostatic
discharges according to IEC 61000-4-2 and MIL
STD 883, method 3015, and electrical overstress
according to IEC 61000-4-4 and 5. These devices
are more generally used against surges below
600 W (10/1000 μs).

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/d...

Kann sein das die wohl nicht geeignet ist für Schaltanwendungen.

Autor: Sheriff Silver (Gast)
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chris schrieb:
> Die Spule und Transistor scheinen zu passen aber die Diode, sagt das DB:
>
> The SM6T Transil series has been designed to
> protect sensitive equipment against electrostatic
> discharges according to IEC 61000-4-2 and MIL
> STD 883, method 3015, and electrical overstress
> according to IEC 61000-4-4 and 5. These devices
> are more generally used against surges below
> 600 W (10/1000 μs).
>
> 
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/d...
>
> Kann sein das die wohl nicht geeignet ist für Schaltanwendungen.

Fehler meinerseits. Ich hab die Falsche Diode hier angegeben.

Diode: SS24  Schottky-Gleichrichterdiode (Farnell: 1017872)

Autor: Mark S. (voltwide)
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Sheriff Silver schrieb:
> Wenn ich jedoch die 4,5 A entnehmen will bricht die
> Ausgangsspannung auf 22,7 V ein. Die Eingangsspannung bleibt bei 23,8 V.

Also eine Differenzspannung von 1,1V. Das deutet darauf hin, dass der 
Wandler nicht mehr pulst, so daß einfach nur der Gleichstrom vom Eingang 
durch die Diode an den Ausgang gelangt.

Autor: chris (Gast)
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mmmhhh 1A macht der LM3488 am Output Frequenz ist von 100Khz-1Mhz.

Zumindest gibt das DB an.


Im Original ist ein IRF7807 verbaut für 5V / 2A
http://www.infineon.com/dgdl/irf7807.pdf?fileId=55...

Autor: Sheriff Silver (Gast)
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chris schrieb:
> mmmhhh 1A macht der LM3488 am Output Frequenz ist von 100Khz-1Mhz.
>
> Zumindest gibt das DB an.

Wo ist da das Problem? Der Ausgangsstrom fließt ja nicht durch den 
LM3488?

Autor: Qg ~ (5 * Ciss * Ug) ??? (Gast)
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Sheriff Silver schrieb:
> Wo ist da das Problem?

Wenn mich nicht alles täuscht, meinte chris auch nicht den Wandler- 
sondern den Gater-Treiber-Output (max. 1A für max. 10µS).

Und daß dieser es evtl. mit diesem FET schwerer hat...

Autor: TK (Gast)
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Hallo,
also in der Simulation mit der Webbench steht doch alles drin, was 
relevant ist! Du bist jedoch nicht in der Lage, diese Daten zu 
interpretieren! Genau das ist der Grund, wieso nichts aus dem Regler 
rauskommt.

1) Unter anderem stehen doch bei der Diode 8A dabei - was macht denn 
Deine SS24? Richtig - keine 8A.
2) Welche Kondensatoren hast Du denn benutzt? Auch hier stehen neben der 
Kapazität noch weitere Werte dabei, die im übrigen VIEL wichtiger sind 
als die Kapazität selbst!
3) Am wichtigsten jedoch ist hier das "richtige" Layout auf einer 
richtigen Platine (soll heißen, dass ein Steckbrett schon mal nicht 
geht).

Gruß
TK

Autor: Sheriff Silver (Gast)
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Qg ~ (5  Ciss  Ug) ??? schrieb:
> Wenn mich nicht alles täuscht, meinte chris auch nicht den Wandler-
> sondern den Gater-Treiber-Output (max. 1A für max. 10µS).
>
> Und daß dieser es evtl. mit diesem FET schwerer hat...

Vielen Dank für eure Antworten.

Leider habe ich die Sache noch nicht zum Laufen bekommen.

Eure Ratschläge habe ich beherzigt. Da ich momentan keine passende Diode 
da habe, wollte ich das Problem mit einer Parallelschaltung aus 1N5821 
Dioden testen, die für maximal 3 A ausgelegt sind. Bei einer 
Parallelschaltung von 3 Dioden wären das 9 A Belastbarkeit und für den 
Test ausreichend. Dies hat leider auch keine Besserung gebracht.

Die Kondensatoren habe ich ebenfalls nochmals betrachtet und testweise 
die Anzahl der Kondensatoren durch Parallelschaltung erhöht. Ebenfalls 
keine Besserung.

Die ganze Sache ist auf einer Platine aufgebaut und über das Layout mach 
ich mir keine Gedanken. Strompfade sind große, Schleifen klein.

Hinzukommt, dass die Spannung schon bei einer geringen Belastung (0,5 A) 
etwas einbricht.

Jetzt wollte ich mich dem MOSFET widmen und dazu habe ich mir die 
Schaltflanken am Gate angesehen und die passen eigentlich überhaut nicht 
mit dem, was ich berechnet habe. Frequenz passt soweit, jedoch der Duty 
Cycle nicht, wo ich auf oben zitierte Anmerkung zurückkomme, dass 
eventuell der IC das Gate nicht umladen kann.

Leider finde ich im Datenblatt keine Gate-Ladung sondern nur die 
Gate-Kapazität. Wie kann ich daraus den benötigten Strom berechnen der 
nötig ist um den Transistor ordentlich einzuschalten?

Vielen Dank :)

Autor: Sheriff Silver (Gast)
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So, das Problem ist gelöst. Ich habe das Layout und ein paar Komponenten 
geändert. Für alle die ein ähnliches Problem haben und nicht wissen, was 
man am besten beim Layout bedenken sollte, können sich hier nützliche 
Tipps holen:

http://www.din.de/de/mitwirken/normenausschuesse/d...

Autor: Sheriff Silver (Gast)
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Sheriff Silver schrieb:
> So, das Problem ist gelöst. Ich habe das Layout und ein paar Komponenten
> geändert. Für alle die ein ähnliches Problem haben und nicht wissen, was
> man am besten beim Layout bedenken sollte, können sich hier nützliche
> Tipps holen:
>
> 
http://www.din.de/de/mitwirken/normenausschuesse/d...

falsche Link: http://www.ti.com/lit/an/snva021c/snva021c.pdf

Autor: TK (Gast)
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Schön, dass Du uns nochmal ein Feedback zukommen läßt. Das hilft anderen 
in Zukunft, bei der Einkreisung ihres Problems bestimmt weiter.
TK schrieb am 03.09:
>3) Am wichtigsten jedoch ist hier das "richtige" Layout auf einer
>richtigen Platine (soll heißen, dass ein Steckbrett schon mal nicht
>geht).
Am 23.09. hast Du geantwortet:
>Die ganze Sache ist auf einer Platine aufgebaut und über das Layout mach
>ich mir keine Gedanken. Strompfade sind große, Schleifen klein.
07.10:
>So, das Problem ist gelöst. Ich habe das Layout und ein paar Komponenten
>geändert.

Immer wieder interessant, wie man manche Probleme unterschätzt.

Gruß
TK

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