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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik XL6009 Boost Converter raucht einfach ab


Autor: dercr (Gast)
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Hallo zusammen,

In einem Projekt will ich 2 XL6009 Boost Converter Module verwenden.
Laut Datenblatt verfügt der XL6009 über eine "Built in Thermal Shutdown 
Function".
Nun habe ich so ein Modul mal testweise mit einer Glühlampe als Last 
vorsichtig heiß werden lassen, nach etwa 3 Minuten fiel die 
Ausgangsspannung dann auch auf die Eingangsspannung ab.
Allerdings scheint das nicht an irgendeiner Schutzfunktion zu liegen, 
das Modul wird nämlich auch nach langer spannungsfreier Abkühlphase beim 
Anlegen einer Eingangsspannung ohne Last wieder heiß, und Uaus bleibt = 
Uein

Mit anderen Worten, der XL6009 ist einfach abgeraucht, von einer 
Schutzfunktion keine Spur.

Wo liegt da der Fehler?

Gruß dercr

: Verschoben durch Moderator
Autor: hinz (Gast)
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dercr schrieb:
> Laut Datenblatt verfügt der XL6009 über eine "Built in Thermal Shutdown
> Function".

So wie Diazed.

Autor: Anon Y. (avion23)
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Ist bei boost convertern prinzipiell nicht möglich

Autor: Mike (Gast)
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Hallo

Als Last würde ich nie mehr wieder Glühlampen verwenden.
Der Widerstand einer Glühlampe im kalten Zustand ist um einiges geringer 
als im kalten Zustand. Das kann zu Problemen führen. Verwende lieber 
Standard Lastwiderstände. Dass der IC bei einem DCDC-Wandler abbrennt 
muß aber nicht an der Glühlampe liegen.

Aus eigener Erfahrung tippe ich hier eher auf eine fehlende 
Suppressor-Diode am Eingang. Ich habe beobachten können, dass bei 
fehlender Suppressor-Diode im Abschaltmoment der IC defekt wird. Ich 
habe die Eingangsspannung beim Abschalten beobachtet. Es entstehen 
Transienten welche über 80V hoch waren.
Diese Spannung war für den IC einfach  zu hoch.

Kontrolliere mal ob eine Suppressor-Diode auf deiner Schaltung vorhanden 
ist.
Wenn nicht, würde ich stark empfehlen eine einzubauen.


mfg
Mike (...ich kann mich auch täuschen...)

Autor: Christian S. (roehrenvorheizer)
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Hallo,

das ist ja ein universeller Schaltwandler.

Heiß bedeutet also heißer als 125 Grad?

Welche Diode war eingebaut? War sie auch heiß? War sie schnell genug?

War das Gehäuse überhaupt gekühlt? Was für eine Lampe war das?

?

Mit freundlichem Gruß

Autor: Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Niemand kann wissen, welches konkrete Modul Du verwendest. Bei dem 
XL6009 handelt es sich um den auf dem Modul möglicherweise verbauten 
Spannungsreglertyp, der eine interne thermische Abschaltung besitzt. 
Daraus zu schließen, dass dies somit für das gesamte Modul gelte, ist 
einfach nur blauäugig und unhaltbar.

Falls es sich um das XL6009-Modul von Pollin handeln sollte, fällt mir 
dort sofort die mickrige Diode auf. Ich halte es für sehr 
wahrscheinlich, dass diese Diode den hohen Einschaltstrom der Glühlampe 
nicht so wirklich mochte und beschädigt wurde. Und anschließend wurde 
ihr dann thermisch der Rest gegeben. Das von Dir beobachtete Aufheizen 
des Moduls ohne Änderung der Ausgangsspannung spricht doch sehr für eine 
durchlegierte Diode. Ob es auch den XL6009 dahingerafft hat, kann man so 
nicht sagen.

http://www.pollin.de/shop/dt/NTY1ODQ2OTk-/Baueleme...

: Bearbeitet durch User
Autor: Manfred (Gast)
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dercr schrieb:
> nach etwa 3 Minuten fiel die
> Ausgangsspannung dann auch auf die Eingangsspannung ab.
Wie Dir schon geschrieben wurde, der Regler kann nicht anders. Schaue 
Dir den Schaltplan zum XL6009 an, dann wird das klar.

Andreas S. schrieb:
> Ich halte es für sehr wahrscheinlich,
> dass diese Diode den hohen Einschaltstrom der Glühlampe
> nicht so wirklich mochte und beschädigt wurde.
Ich frage mich, warum mir nicht schon reihenweise Schaltungen abgeraucht 
sind, wenn ich eine Glühlampe verwende. Um es anders zu sagen: _Den in 
diesem Forum ständig wiederholten Einschaltstrom_ als Ursache für 
irgendwas halte ich für groben Unfug!

Natürlich hat der Glühfaden kalt einen deutlich kleineren Widerstand, 
aber wir reden da von ein paar Dutzend Millisekunden, die jede 
Leistungsdiode verkraften dürfte.

Mal wahlfrei eine kleine SMD MBR0520 (Datenblatt von mccsemi):
Average Forward Current IF 0.5A
Peak Forward Surge Current IFSM 5.5A 8.3ms half sine

Autor: dercr (Gast)
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Der Einschaltstrom der Glühlampe ist definitiv nicht die Ursache, da ich 
die Spannung per Poti langsam erhöht habe, bis eine merkliche Erwärmung 
des XL6009 eintrat und dann gewartet habe.

Das Modul entspricht optisch dem von Pollin 
(http://www.pollin.de/shop/dt/NTY1ODQ2OTk-/Baueleme...)
Ich habs zwar für deutlich weniger auf eBay gekauft, aber ist technisch 
vermutlich identisch.

Manfred schrieb:
> dercr schrieb:
>> nach etwa 3 Minuten fiel die
>> Ausgangsspannung dann auch auf die Eingangsspannung ab.
> Wie Dir schon geschrieben wurde, der Regler kann nicht anders. Schaue
> Dir den Schaltplan zum XL6009 an, dann wird das klar.

Ich habe soweit auch nichts anderes erwartet, aber ich bin davon 
ausgegangen, dass das Modul nach Abkühlen wieder funktioniert.

Christian S. schrieb:
> Welche Diode war eingebaut? War sie auch heiß? War sie schnell genug?
>
> War das Gehäuse überhaupt gekühlt? Was für eine Lampe war das?

Weiß ich nicht, keine Gravur. Ja, aber kühler als der XL6009. Weiß ich 
nicht.
Nein, keine Kühlung, langsames Überhitzen war Zweck des Versuchs. Ein 
24V 40W Halogenbirnchen.

Mike schrieb:
> Kontrolliere mal ob eine Suppressor-Diode auf deiner Schaltung vorhanden
> ist.
> Wenn nicht, würde ich stark empfehlen eine einzubauen.

Im Datenblatt des ICs ist davon keine Rede, wo soll die genau hin und 
wie dimensioniert?

Ich werde die Schottky-Diode ersetzen und schauen, ob das Modul dann 
wieder funktioniert.

Gruß, dercr

Autor: dercr (Gast)
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Eine Schottky war leider nicht aufzutreiben, als nächstbeste Alternative 
habe ich eine STTH1504 eingebaut, woraufhin das Modul eingeschränkt 
wieder funktioniert.

Der Übeltäter ist also die Diode, ich konnte nun doch etwas erkennen, es 
handelt sich um eine SS34 (3A, 40V)
Auf quasi identischen Modulen von anderen Verkäufern ist sogar nur eine 
SS14 (1A, 40V) verbaut.

Ich könnte kurzfristig FR608 auftreiben, wären das passende Dioden?

Gruß, dercr

Autor: hinz (Gast)
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dercr schrieb:
> FR608

Zu lahm.

Autor: Step-Up (Gast)
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dercr schrieb:
> Wo liegt da der Fehler?

Evtl. daran, daß Du ein für wahrsch. nur max. 15W geeignetes
Konverterchen mit einer 40W-Glühlampe "testest".

dercr schrieb:
> fiel die Ausgangsspannung ... auf die Eingangsspannung ab

Das liegt daran:

Anon Y. schrieb:
> Ist bei boost convertern prinzipiell nicht möglich

Zwischen Eingang und Ausgang liegen nur Spule u. Diode. Das IC
kann nicht_ bei Überlastung den Eingang vom Ausgang _trennen
- sondern V(out) stellt sich

[je nach genauer Belastung eventuell mit "Schaltversuchen",
gefolgt von kurzzeitiger Schwankung von V(out)],

so lange die Diode mitspielt, auf V(in) minus V(f) der Diode ein.
Dies liegt hauptsächlich an der Grundkonstruktion eines Step-Up,
siehe "Typical Application Circuit" im Datenblatt.

Bei welcher Ein- und (eingestellten) Ausgangsspannung liefen
denn Deine Tests? Das ließe (man könnte aber auch ... messen.)
Rückschlüsse auf die Ströme zu.

Autor: dercr (Gast)
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Step-Up schrieb:
> Evtl. daran, daß Du ein für wahrsch. nur max. 15W geeignetes
> Konverterchen mit einer 40W-Glühlampe "testest".

Nochmal, Überlast war das Ziel der Übung und nur weil irgendwo ein 
Lämpchen hängt, auf dem "40W" draufsteht, leistet das ja nicht 
automatisch 40W, hab ich jedenfalls im Zusammenhang mit einem gewissen 
Herrn Ohm mal gehört.
Davon abgesehen ist die Angabe der Leistungsfähigkeit in Watt bei einem 
Boost-Converter sinnlos.

Step-Up schrieb:
> Zwischen Eingang und Ausgang liegen nur Spule u. Diode. Das IC
> kann nicht_ bei Überlastung den Eingang vom Ausgang _trennen

Ist mir bekannt, hab ich auch nie behauptet oder erwartet.

Eingangsspannung war 9V, alles weitere nicht gemessen.

Problem gefunden, Diode überhitzt, bevor der XL6009 abschaltet, ich 
brauche also eine Stärkere. Richtig?

Die vom Datenblatt empfohlene 1N5824 hab ich nicht zur Hand, also 
brauche ich eine Alternative.

Woran erkenne ich, dass die FR608 zu "lahm" ist?

Gruß, dercr

Autor: hinz (Gast)
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dercr schrieb:
> Woran erkenne ich, dass die FR608 zu "lahm" ist?

t_rr

Autor: dercr (Gast)
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90ns sind bei 400kHz 7,2% der Pulsdauer, wenn ich mich nicht verrechnet 
habe.
Wie wenig solls denn sein?
Und wie siehts bei der vorgeschlagenen 1N5824 aus, da finde ich 
garkeinen Wert

Autor: dercr (Gast)
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Korrigiere: Ich finde zum 1N5824 die Angabe "<=500ns"

Autor: hinz (Gast)
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dercr schrieb:
> 90ns

Da musst du ganz andere FR608 haben.


> sind bei 400kHz 7,2% der Pulsdauer, wenn ich mich nicht
> verrechnet
> habe.
> Wie wenig solls denn sein?

1% wäre akzeptabel.


> Und wie siehts bei der vorgeschlagenen 1N5824 aus, da finde ich
> garkeinen Wert

Ist ja auch ein Schottkydiode.

Autor: dercr (Gast)
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hinz schrieb:
> Da musst du ganz andere FR608 haben.

Anscheinend, naja, dann nicht.

Also ist jede Schottky schnell genug? Oder warum wird das nicht genauer 
angegeben? SB560 hätte ich noch im Angebot ^^

Autor: hinz (Gast)
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dercr schrieb:

> Also ist jede Schottky schnell genug?

Im Prinzip ja.


> Oder warum wird das nicht genauer
> angegeben?

Es gibt keine t_rr.


> SB560 hätte ich noch im Angebot ^^

Nimm.

Autor: dercr (Gast)
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Alles klar, besten Dank :)

Autor: Manfred (Gast)
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dercr schrieb:
> Der Übeltäter ist also die Diode
Foto - vor 2 Jahren beim Amazon-Chinesen gekauft.

Autor: noreply@noreply.com (Gast)
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Step-Up-Konverter sind halt nicht kurzschlußfest. Aber der Fehler mit 
der kaputten Diode scheint gefunden worden zu sein.

Autor: noreply@noreply.com (Gast)
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dercr schrieb:
> Problem gefunden, Diode überhitzt, bevor der XL6009 abschaltet, ich
> brauche also eine Stärkere. Richtig?

Vielleicht doch nicht. Mal schauen, was die nächste Schottky-Diode dazu 
sagt. ;-)

Autor: dercr (Gast)
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noreply@noreply.com schrieb:
> Step-Up-Konverter sind halt nicht kurzschlußfest.

Von Kurzschluss war keine Rede.

noreply@noreply.com schrieb:
> dercr schrieb:
>> Problem gefunden, Diode überhitzt, bevor der XL6009 abschaltet, ich
>> brauche also eine Stärkere. Richtig?
>
> Vielleicht doch nicht.

Sondern?

Autor: noreply@noreply.com (Gast)
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dercr schrieb:
> noreply@noreply.com schrieb:
>> dercr schrieb:
>>> Problem gefunden, Diode überhitzt, bevor der XL6009 abschaltet, ich
>>> brauche also eine Stärkere. Richtig?
>>
>> Vielleicht doch nicht.
>
> Sondern?

Das hier verstehen?

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/aww_smps.html

Autor: dercr (Gast)
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Nur mosern und keinerlei Argumente liefern kann meine Oma auch

Autor: Step-Up (Gast)
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Zeig´s doch mal Deiner Oma. Könnte gut sein, daß die
das Dir fehlende Begriffsvermögen an den Tag legt.

Aber Vorsicht: Kennt sie die ganze Geschichte,
wirst Du wohl angemosert. Besser wäre, Du entwickelst
eine kurze Räuberpistole zur Step-Up-Topologie.

Autor: Anon Y. (avion23)
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U_out kann nie unter U_in sein.

Der Regler hätte in einem solchen Fall keinerlei Funktion.

Falls U_out < U_in sein soll ist eine andere Topologie nötig, z.B. Buck 
Boost.

Autor: dercr (Gast)
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Step-Up schrieb:
> Zeig´s doch mal Deiner Oma. Könnte gut sein, daß die
> das Dir fehlende Begriffsvermögen an den Tag legt.
>
> Aber Vorsicht: Kennt sie die ganze Geschichte,
> wirst Du wohl angemosert. Besser wäre, Du entwickelst
> eine kurze Räuberpistole zur Step-Up-Topologie.

Vll könntest du ja mal kurz erläutern, WAS du eigentlich bemängelst

Anon Y. schrieb:
> U_out kann nie unter U_in sein.

Hat auch keiner behauptet

Autor: noreply@noreply.com (Gast)
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dercr schrieb:
> Nur mosern und keinerlei Argumente liefern kann meine Oma auch

Mal bei McKinsey nachfragen. Die vermitteln Berater.

Übrigens. Meine Module haben ss36 als Schottky-Diode und ein komplettes 
Modul hat 1,xy Euro gekostet.

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