Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik geeignete Drosselspüle Schaltregler Abwärtswandler


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von Äl (Gast)


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Hallo,

folgendes zu meinem Projekt:

Aus Akkuweiche mit 2 3s Lips sollen mittels zweier Schaltregler 
Ausgangsspannungen von 7.4V bzw. 6V konstant ausgegeben werden.
Mein Ziel ist es eine Box zu bauen, womit ich über den einen 
Step-Down-Wandler 6 digitale HV Servos ansteuern kann und über dem 
anderen 6 reguläre digital Servos.

Für den ersten Fall von 7.4V können im extremsten Fall Ströme von bis zu 
10A (blockierte Servos)fliessen.

Als passenden Schaltregler habe ich folgenden gefunden:
LT1076CT mit max. Switch Frequenz 500kHz (soll auf 200 kHz betrieben 
werden)
http://de.rs-online.com/web/p/buck-converter/5455045/

Nun bin ich bei folgendem Punkt:
Ich benötige eine Drosselspule:

Mit der Gleichung L=(Uin-Uout)*Uout / Uin*0.3*Iout*f komme ich auf 5µH.

Es gibt einige Spulen mit Ferritkern, die 5µH haben und gleichzeitig bis 
10A funktionieren. (Man muss dazu sagen, dass die 10A Spannungsspitzen 
sind. Die Dauerlast ist wesentlich geringer)

Jetzt weiss ich nicht, welche Speicherdrossel für meine Anwendung 
geeignet ist. Oder ob es sinnvoller wäre, wenn ich mir die Spule selbst 
zusammenbaue.

Mit dem "mini Ringkern-Rechner"-tool kann man das Ferrit-Material (habe 
gelesen, dass es für meine Anwnedung Mn-Zn sein sollte und nicht Ni-Zn)
eingeben, die Eckdaten zur Induktivität und kann die Windungen 
errechnen.
Wenn ich jetzt nun einen geeigneten Kupferlackdraht heranziehe, der für 
10A ausgelegt ist bin ich bei 2mm Druchmesser. Die ganzen SMD 
Drosselspulen sind von den Drahtabmessungen meilenweit entfernt. Wie ist 
das ganze denn möglich?

Welchen Einfluss hat der Frequenzbereich der Spule auf meine Anwendung?
Für den jeweiligen Ferrit gibt es Angaben zur Resonanzfrequenz, 
Breitband und Drossel. Welche dieser Größen ist bei einem Schaltregler 
von 200 kHz besonders zu berücksichtigen.
Da das ganze in einer RC-Anlage mit 2,4 GHz eingebaut werden sollte 
stellt sich für mich auch die Frage, muss ich separat abschirmen und 
welches Ferritmaterial ist am besten geeignet um eine verlässliche 
Funktion ohne Störung der RC-Anlage und des Schaltreglers hervorzurufen.

Danke schon mal für die Hilfe. Gruß, Äl

von THOR (Gast)


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10A step down Wandler gibts auch fertig bei China-Ebay.

Sofern du keine Spezialanwendung hast sondern nur konstante Spannung 
(ggf. mit Strombegrenzung) brauchst, würd ich da einfach einen kaufen.

von Andreas L. (Firma: Systementwicklung A. Lemke) (andreas79)


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Hallo Äl,

passende Hochstrominduktivitäten findest Du z.B. bei Coilcraft oder 
Würth:

http://katalog.we-online.com/de/pbs/WE-HCF?sid=2c05a63ac3

Falls Du Interesse hast, kann ich Dir Induktivitäten mit 7µH / 21A 
anbieten. Durch die etwas höhere Induktivität verkleinert sich die 
Restwelligkeit.
Du kannst Dich gern per PN melden.

Gruß

Andreas

von Äl (Gast)


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Hallo,
dass es solche China-Kracher gibt ist mir bekannt. Dass diese auch gerne 
mal den Heist aufgeben auch.
Das Modell kostet gesamt ca. 2000€, ist ein Turbinen-Jet. Da will ich 
auf Nummer sicher gehen und was gescheites verbauen. Ausserdem 
interessiert mich das thementechnisch. ;-)
Aber danke für die Antwort

von Mark S. (voltwide)


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Äl schrieb:
> Hallo,
> dass es solche China-Kracher gibt ist mir bekannt. Dass diese auch gerne
> mal den Heist aufgeben auch.
> Das Modell kostet gesamt ca. 2000€, ist ein Turbinen-Jet. Da will ich
> auf Nummer sicher gehen und was gescheites verbauen. Ausserdem
> interessiert mich das thementechnisch. ;-)
> Aber danke für die Antwort

Wenn Du auf nummer sicher gehen willst, wirst Du nicht mit Deinem 
derzeitigen Kenntnisstand einen Buck-Regler für 10A bauen wollen.
Die Probleme lernst Du spätestens beim Layout kennen.

Es stimmt schon, dass die "billigen Chinakracher" oft hart am limit 
sind.
Nimm halt einen, der mit 30A angegeben ist und fahre den nur bis 10A - 
damit hast Du eine reelle Chance.

Oder kaufe nicht auf dem Bazar sondern bei seriösen Händlern wie z.B. 
Sure-Electronics.

: Bearbeitet durch User
von jkl (Gast)


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http://www.bourns.com/data/global/pdfs/SRP1245A.pdf

Doch, sowas gibt es. (Wie auch Andreas schon schrob.)
Auch noch andere. Die haben zwar nicht zwingend 2mm
Drahtstärke - obwohl es sowohl welche mit über,
als auch unter diesem Wert geben dürfte.

"Notfalls" (obwohl gar nicht  wirklich nötig - die benutzen
schon "ausreichende" Stärke) kann man ja zwei oder gar mehr
davon in Reihe schalten - bringt jetzt aber nicht sooo viel.

Sind allerdings CarbonylEisen-Pulver- und keine Ferritkerne.
Aus Ferrit würden die größer, da Ferrit viel früher sättigt.
(Sind spezifiziert bei 100kHz, aber 200kHz sind auch noch
drin. Viel höher aber würde ich damit nicht gehen, denn: )

Grundsätzlich stimmen Deine (spärlichen) Infos übers Material.
Für Frequenzen diesseits der MHz sind von den Ferriten die
MnZn Typen (#) besser. Aber bei Deiner (noch) "niedrigen" f
geht auch Eisenpulver.

(# Es gibt übrigens eine wahre "Unzahl" an unterschiedlichen
Materialien, mit ganz spezifischen Eigenschaften.)

Und: Von der Resonanzfrequenz einer Spule hält man sich
gerne fern. Je nach Material kann man durchaus etwas näher
ran, aber nicht wirklich zu nahe.

Äl schrieb:
> Man muss dazu sagen, dass die 10A Spannungsspitzen
> sind. Die Dauerlast ist wesentlich geringer

Das wäre schon genauer zu beschreiben. Extremst kurze Strom-
spitzen kann evtl. auch der Ausgangskondensator liefern, aber
kaum, daß es minimal länger wird... ("kurz" != "kurz")

von Äl (Gast)


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Mark S. schrieb:
> Wenn Du auf nummer sicher gehen willst, wirst Du nicht mit Deinem
> derzeitigen Kenntnisstand einen Buck-Regler für 10A bauen wollen.
> Die Probleme lernst Du spätestens beim Layout kennen.

Also ich habe mich für eine von Andreas empfohlene Speicherdrossel 
entschieden. Ich habe auch realisierte Beispiele im Netz mit dem 
Schaltregler gefunden.
Danke schon mal dafür.

Das mit der Platine ist aber wirklich so eine Sache. Ich habe mir 
folgendes überlegt: Auf einer Lochrasterplatte(1.27mm) werde ich die 
Bauteile in empfohlenen Setup aufbauen. Wegen der maximalen 10 A 
Strombelastung werde ich zusätzlich verzinntes (oder versilbertes) 
Kupferdraht  mit 0.75 mm² als Leiterbahn einlöten. Damit habe ich die 10 
A Problematik im Griff.
Ich werde versuchen die Leitungen so gering wie möglich zu halten wegen 
dem Drahtwiderstand und mich an die empfohlene Anordnung der Bauteile 
aus dem Datenblatt richten

jkl schrieb:
> Das wäre schon genauer zu beschreiben. Extremst kurze Strom-
> spitzen kann evtl. auch der Ausgangskondensator liefern, aber
> kaum, daß es minimal länger wird... ("kurz" != "kurz")
Die Stromspitzen sind sicherlich <3 s, aber ganz genau kann ich das 
nicht sagen. Das müsste ich erst nachmessen. Somit wäre ich aber mit dem 
Schaltregler mit etwas Puffer auf der sicheren Seite.

Übrigens habe ich gesehen, dass ich den falschen Schaltregler gepostet 
habe. Dieser schafft nur 5A. Ich habe mir folgenden bestellt: L4970A

von THOR (Gast)


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10A Schaltregler mit 200kHz Schaltfrequenz...ohne Ground plane?

von Mark S. (voltwide)


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THOR schrieb:
> 10A Schaltregler mit 200kHz Schaltfrequenz...ohne Ground plane?

Ja, es bleibt spannend!

von THOR (Gast)


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Mark S. schrieb:
> THOR schrieb:
>> 10A Schaltregler mit 200kHz Schaltfrequenz...ohne Ground plane?
>
> Ja, es bleibt spannend!

Schalten Sie nicht weg, bleiben Sie an ihren Empfangsgeräten, sofern 
diese noch funktionieren!

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Äl schrieb:
> Für den ersten Fall von 7.4V können im extremsten Fall Ströme von bis zu
> 10A (blockierte Servos)fliessen.
Das macht aber der Schaltregler nicht mit.

> Man muss dazu sagen, dass die 10A Spannungsspitzen sind.
Äh, bitte, wie?

THOR schrieb:
> 10A Schaltregler mit 200kHz Schaltfrequenz...ohne Ground plane?
Wozu wäre da eine (am besten noch sinnlos dahingeflutete) Massefläche 
gut? Gerade um Schaltregler herum kommt mir keine Massefläche hin. Da 
sind dann zwar einige Flächen, aber eben nicht nach dem Motto "die 
zweite Lage ist Masse, fertig", sondern liebevoll von Hand verlegt...

von THOR (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> THOR schrieb:
>> 10A Schaltregler mit 200kHz Schaltfrequenz...ohne Ground plane?
> Wozu wäre da eine (am besten noch sinnlos dahingeflutete) Massefläche
> gut? Gerade um Schaltregler herum kommt mir keine Massefläche hin. Da
> sind dann zwar einige Flächen, aber eben nicht nach dem Motto "die
> zweite Lage ist Masse, fertig", sondern liebevoll von Hand verlegt...

Dafür, dass der Hochstrompfad möglichst nah an Induktivität und 
Leistungstransistor im Kreis fließt und nicht an irgendeiner Logik 
vorbei.

Das muss man nicht zwingend von Hand verlegen und man muss die 
Massefläche auch nicht zwingend trennen. Viele Wege führen nach Rom.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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THOR schrieb:
> Viele Wege führen nach Rom.
Und manche sind holpriger. Das wollte ich aufzeigen...  ;-)

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