Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständnisfrage: Vorteil von Dual-StepDown


von Master S. (snowman)


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Hallo zusammen

Ich muss aus 12V je eine Spannung von 1.5V/1A und 3.3V/2.5A generieren 
mit StepDown-Convertern. Ich könnte das mit 2 unabhängigen Bausteinen 
machen, oder -wenn ich es recht gesehen habe- mit einem Baustein, der 2 
Ausgänge hat und die "Taktung" dieser zwei Controllern synchronisiert 
werden kann. Wo liegt da der Voteil? Worauf muss besonders geachtet 
werden? (oder weniger im Vergleich zu zwei Unabhängigen) ...
Ich bin froh um Hinweise/Literatur/Links. Danke schonmal im Voraus!

: Verschoben durch User
von Daniel A. (d0nar)


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Hi,

ich nehme mal an, das dadurch dass wenn du einen Mehrfachen nimmst und 
dieser intern synchronisiert ist(wahrscheinlich um 180° verschoben), es 
zu einem geringeren Rauschen kommt und das Netzteil welches die 
Eingangsspannung liefert nicht von beiden gleichzeitig belastet werden 
kann und sodurch geschont wird.

Grüße
Daniel

von Homo Habilis (Gast)


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Master S. schrieb:
> Worauf muss besonders geachtet werden?

Zeig/nenn mal die mögliche Versorgung/Quelle für Deine(n) 
Abwärtswandler. Dann noch die Bezeichnung des Chips, den Du meintest. 
Und deck auf, wofür genau die 2 Spannungen gebraucht werden.

(Bitte mit so vielen Infos über alles, auch "das Drumherum", wie 
möglich. Du glaubst gar nicht, was alles wichtig ist für eine sinnvolle 
Entscheidung. Z.B. auch darüber, ob man zwei separat geregelte 
Spannungsversorgungen braucht.)

von Homo Habilis (Gast)


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Daniel A. schrieb:
> ich nehme mal an, das dadurch dass wenn du einen Mehrfachen nimmst und
> dieser intern synchronisiert ist(wahrscheinlich um 180° verschoben)

Das wäre ein Zweiphasen-Buck (interleaved), wird gemacht bei hohen 
Strömen.

Daniel A. schrieb:
> es zu einem geringeren Rauschen kommt

Rauschen? Der Wandler hätte (durch die Überlagerung der - bei 2phasigen 
= 360°/2 = 180° - verschobenen beiden Spulenströme) geringeren 
Stromripple auf den Ein- und vor allem auch den Ausgangselkos.

Daniel A. schrieb:
> und das Netzteil welches die Eingangsspannung liefert nicht von
> beiden gleichzeitig belastet werden kann und sodurch geschont wird.

Dabei aber laufen (wenn man nicht 1 Phase abschalten kann, z.B. für 
geringe Last) die beiden Phasen i. A. gleichzeitig - weil sie auch zur 
Erzeugung einer einzigen Ausgangsspannung dienen.

Oder was meintest Du, Daniel? Kannst Du da präziser werden? Oder war das 
nur mal "ein Schuß ins Blaue"? ^^

von Gerd E. (robberknight)


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Wenn Du einzelne Regler nimmst die nicht synchronisiert sind, so kann es 
bei bestimmten Lastsituationen zu Schwebungen zwischen den beiden 
Frequenzen der Regler kommen. Das wiederum kann dann den Regler, der die 
12V liefern soll, gehörig aus dem Tritt bringen.

von Master S. (snowman)


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Danke für die Antworten soweit. Ich muss mich geschäftlich damit vorab 
auseinander setzen, gestern Abend (privat) dachte ich, dass ich doch mal 
hier nach Literatur erkundigen könnte. (Bemerkung: ich habe mich bei den 
Strom/Spannungen vertan). Nun denn, Ausgangslage ist ein 
Abgesichertes/"geglättetes" KVZ-Bordnetz also im übelsten Fall 8.5 - 
16.5V Eingangsspannung. Zum laufen sollte ein NXP i.MX6Solo gebracht 
werden (warum die Firma nicht ein fertiges Board nimmt, sondern das 
selber in die Hand nehmen will, ist eine andere Geschichte..).
Von NXP gäb's die MMPF0100 oder MMPF0200 für die i.MX6, wobei letzterer 
mir irgendwie nicht so genügend vorkommt, und ersterer ich einen für 
einen Overkill und zu teuer halte. Spannungen inkl. Peripherie bräuchte 
ich:
a) 3.3V @ ca. 1.3A
b) 2x 1.34V @ je ca. 1.3A
c) 1.8V @ ca. 280mA
d) 3.3V @ ca. 0.5mA
e) 0.75V @ ca. 1mA
f) 1.5V @ ca. 120mA

a) und b) hätte ich eben mit Buck-Convertern gemacht (c) bis f) mit 
LDOs). Und für a) und b) stellte sich mir die Frage, ob zwei unabhängige 
Bucks (z.B. Allegro - A8586) oder irgendeiner, der beide Spannungen 
erzeugt. Und selbst, wenn mir jemand von euch die komplette Lösung auf 
Silbertablett präsentierte, wäre ich froh um 
Links/Infos/Lernmaterial/etc.

von Daniel A. (d0nar)


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Homo Habilis schrieb:
> Daniel A. schrieb:
>> ich nehme mal an, das dadurch dass wenn du einen Mehrfachen nimmst und
>> dieser intern synchronisiert ist(wahrscheinlich um 180° verschoben)
>
> Das wäre ein Zweiphasen-Buck (interleaved), wird gemacht bei hohen
> Strömen.

oder hier bei 2 gewünschten unterschiedlichen Ausgangsspannungen.

Homo Habilis schrieb:
> Daniel A. schrieb:
>> es zu einem geringeren Rauschen kommt
>
> Rauschen? Der Wandler hätte (durch die Überlagerung der - bei 2phasigen
> = 360°/2 = 180° - verschobenen beiden Spulenströme) geringeren
> Stromripple auf den Ein- und vor allem auch den Ausgangselkos.

Richtig, bei einem wie du angenommen hast, ich meinte damit, das im 
Schaltfall beide nicht gleichzeitig ansprechen und sodurch v.A. aber 
nicht nur die Eingangsseite rauscht.
Wenn beide gleichzeitig schalten würden hätten wir ja einen höheren 
Strom zu stellen, was zu Einbrüchen(Rauschen) in der Versorgungsspg. 
führen kann.

Homo Habilis schrieb:
> Daniel A. schrieb:
>> und das Netzteil welches die Eingangsspannung liefert nicht von
>> beiden gleichzeitig belastet werden kann und sodurch geschont wird.
>
> Dabei aber laufen (wenn man nicht 1 Phase abschalten kann, z.B. für
> geringe Last) die beiden Phasen i. A. gleichzeitig - weil sie auch zur
> Erzeugung einer einzigen Ausgangsspannung dienen.

Eben nicht bei dem vom Ersteller gewünschten Bauteil, dies ist zur 
Versorgung mit zwei unterschiedlichen Spg. gedacht.
Allerdings ist die von dir angenommene Funktionsweise des gemeinsamen 
Stroms, mit denen von Linear Technologie realisierbar, welche aber auch 
für unabhängige Versorgung mit mehreren Spg. gedacht ist, z.b. LTM4643 
jeder seiner Ausgänge ist einzeln Steuerbar, die Synchronisation kann 
für geringe Lasten ausgeschaltet werden und zur Erhöhung der Ströme kann 
man Ausgänge "zusammenschalten"

Homo Habilis schrieb:
> Oder was meintest Du, Daniel? Kannst Du da präziser werden? Oder war das
> nur mal "ein Schuß ins Blaue"? ^^

Das meinte ich :D

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Solange du das Powersequencing nach dem Datenblatt machst ist es egal 
welche Regler du verwendest. Es gibt für den i.MX6 PMICs, da ist schon 
die halbe Arbeit erledigt.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Es gibt ja auch zahlreiche Regler mit SYNC-Ein- und -Ausgängen, manchmal 
gleich mit 90° Phasenverschiebung und CLK-Verdopplung bzw. -Halbierung. 
Allerdings bin ich da auch ein Fan der dicken Kabel, so ab 5A würde ich 
das einsetzen. Darunter, bei deinem Eingangsstrom von ca. 0,5A, sehe ich 
dafür noch keine Vorteile. Zwei hübsche Low-ESR-Kondensatoren am 
Eingang, ein X7R noch parallel und das sollte es gewesen sein.

Vielleicht ist es aber besser, die Störsignale gering zu halten. Die 
vielen Stromrippel, sagen wir mal 0,5A, erzeugen eine Menge Unruhe. 
Irgendwo kommen die ganzen Versorgungen ja auch zueinander. Da kenn' ich 
mich in den Schranken deiner Versorgung nicht aus.

Bei keramischen Kondensatoren am Eingang den Einschaltimpuls nicht 
vergessen: Leitungsinduktivität und geringer Innenwiderstand des 
Kondensators erzeugen einen ordentlichen Spannungsüberschwinger.

von Master S. (snowman)


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So, nun bin ich wieder daheim. Danke soweit mal. Ich fasse kurz 
zusammen: Für mein "Problem" kann ich 2 unabhängige Buck-Konverter 
nehmen.
Dennoch wäre ich nachwievor froh um etwas Literatur/Links/etc. wo die 
Vorteile/Nachteile von interleaved Konvertern liegen, oder ab wann die 
Sinn machen, etc.

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