Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Down Wandler in LT-Spice


von Adrian S. (te-member)


Lesenswert?

Hallo,

ich bin ein Student der Elektrotechnik im 3. Semester und muss ein 
Elektronik Referat halten. Mein Thema ist der Step-Down- oder 
Abwärstwandler.
In Elektronik kann der gesamte Kurs nicht glänzen und deshalb hoff ich 
hier auf Hilfe.
Wir müssen den Abwärtswandler in LT-Spice erstellen. Dies ist soweit 
gelungen mithilfe von Youtube. Jedoch habe ich im Prinzip einen x 
beliebigen MOSFET sowie eine Schottky-Diode verwendet und das Ergebnis 
überzeugt mich auch nicht so richtig.
Eigentlich möchte ich einen Abwärtswandler mit Ue=12V auf Ua=5V bauen. 
Diese Schaltung sollte ich in LT-Spice simulieren und dies als Grundlage 
für das Referat verwenden. Ebenfalls soll ich Rechnungen dazu erstellen 
um den Wandler zu "dimensionieren".
Nun zu meinen Problemstellungen:
- Welchen MOSFET und welche Diode eignen sich für die LT-Spice 
Simulation und wieso?
- Für was ist die Diode zuständig?
- Kann man Rechnungen und LT-Spice überhaupt in Einklang bringen? oder 
ist das Theorie und Praxis?

Meine verwendeten Quellen sind etliche PDF´s über Step-Down Wandler 
sowie die eigentlich informative Seite 
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/smps.html .

Meine Erfahrungen mit LT-Spice sind sehr begrenzt. Ich hoffe dennoch, 
dass wir hier zu Ziel geholfen werden kann.

Im vorraus schonmal vielen Dank
Adrian

von Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)


Lesenswert?

Adrian S. schrieb:
> Hallo,
>
> ich bin ein Student der Elektrotechnik im 3. Semester und muss ein
> Elektronik Referat halten. Mein Thema ist der Step-Down- oder
> Abwärstwandler.
> In Elektronik kann der gesamte Kurs nicht glänzen und deshalb hoff ich
> hier auf Hilfe.

Schieb deinen Studentenarsch in die Uni-Biblothek und lerne, statt uns 
deine Hausaufgaben machen zu lassen.

von Typ (Gast)


Lesenswert?

Adrian S. schrieb:
> Student der Elektrotechnik im 3. Semester

Ok, ich ebenfalls.

Adrian S. schrieb:
> In Elektronik kann der gesamte Kurs nicht glänzen

Ein ganzer Kurs, was je nach HS einige 10 bis einige 100 Leute sind 
versagt im Hauptfach?
Bullshit.

Adrian S. schrieb:
> - Für was ist die Diode zuständig?

Zurück auf Anfang.
Du hast das Prinzip eines Buck-/Step-down/Abwärts- oder wie man ihn 
sonst nennen will -wandlers nicht verstanden.
Selbst die geilste Präsentation wird diese Tatsache vor dem Prof nicht 
verstecken können.

Adrian S. schrieb:
> Kann man Rechnungen und LT-Spice überhaupt in Einklang bringen? oder
> ist das Theorie und Praxis?

Es ist beides Theorie.
Ein modernes Rechner hat nur die nötige Rechenleistung, um deutlich mehr 
Feinheiten zu berücksichtigen, aber auch längst nicht alles.
Was Schaltregler angeht wird hier zum Beispiel das PCB-Layout überhaupt 
nicht berücksichtigt, was gerade bei höheren Frequenzen (Hausnummer 
>100kHz) eines der wichtigsten "Komponenten" ist.

Hannes J. schrieb:
> Schieb deinen Studentenarsch in die Uni-Biblothek und lerne, statt uns
> deine Hausaufgaben machen zu lassen.

+1

von Klaus R. (klara)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,
anbei eine simple Simulation mit dem MC34063A und einen externen 
Transistor. Um die Spannung auf 5V zu bekommen muß nur das Verhältnis 
von R2 und R3 angepasst werden.

Schmidt-Walter beschreibt schon ziemlich gut die Prinzipien eines 
Schaltnetzteils. Die Regelung ist da natürlich außen vor.

LTspice hieß früher Schwitcher-CAD. Es ging LT früher hauptsächtlich um 
Schaltnetzgeräte. Dementsprechend findest Du auch alle LT Produkte 
Modelle und auch Demo-Simus. Nimm das neuere LTspice XVII.

Pack den ganzen RAR-Inhalt in ein Verzeichnis, starte LTspice und öffne 
die ASC-Datei mit LTspice. Dann Simulate -> RUN.

Ich hätte damals im dritten Semester Freudensprünge gemacht, wenn wir 
solche Tools wie LTspice gehabt hätten!

Ein sehr gutes Tutorial. Du wirst es zu schätzen wissem.
Leichter Einstieg in die SPICE-Schaltungssimulation mit LTspice IV oder 
VII
http://www.gunthard-kraus.de/LTSwitcherCAD/index_LTSwitcherCAD.html

Es gibt sogar ein Buch.
http://www.we-online.com/web/de/wuerth_elektronik/news_weg/news_archiv_2013_weg/News_Detail_WE_Gruppe_2013_36799.php

Usergroup, man muß sich aber anmelden.
https://groups.yahoo.com/neo/groups/LTspice/conversations/messages

mfg klaus

von Peter M. (r2d3)


Lesenswert?

Adrian,

zeig' mal Deine PDF-Liste!
Ich glaube Dir das nicht so recht...

Hol' Dir die Bauteilsdokus zu einem Schaltregler von unterschiedlichen 
Herstellern, die Dokumentationstiefe schwankt erheblich!

Manche PDFs erklären auch die Theorie dahinter.

Probier mal den LM2576, der braucht nur ganz wenige Teile für die 
Außenbeschaltung, die Dimensionierung findet sich wohl in einem der 
zahlreichen Hersteller-PDFs.

Für Doofe wie mich gibt es auch so schöne Erklärungen:
http://www.sprut.de/electronic/switch/schalt.html

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Peter M. schrieb:
> Probier mal den LM2576, der braucht nur ganz wenige Teile für die
> Außenbeschaltung, die Dimensionierung findet sich wohl in einem der
> zahlreichen Hersteller-PDFs.

Den LM2576 gibt es anscheinend als Model nur bei TI. Die sind oft 
kompiliert, und somit verschlüsselt. Im anliegenden Artikel wurde für 
LTspice als Ersatz der LT1067 verwendet. Den gibt es in LTspice 
standardmäßig.

Beachte was Peter sagte und konzentriere Dich auf die Stromverläufe in 
den Schaltphasen.

http://service.projektlabor.tu-berlin.de/wordpress/stefan/gruppen/eingabe-und-stromversorgung/stromversorgung/spannungsregelung/
mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


Lesenswert?

Adrian,

hier steht's alles haarklein erklärt:

SNVA559A–September 2012–Revised September 2016
Switching Regulator Fundamentals

http://www.ti.com/lit/an/snva559a/snva559a.pdf

Klaus R. schrieb:
> Den LM2576 gibt es anscheinend als Model nur bei TI. Die sind oft
> kompiliert, und somit verschlüsselt. Im anliegenden Artikel wurde für
> LTspice als Ersatz der LT1067 verwendet. Den gibt es in LTspice
> standardmäßig.

Schade!
Ich habe den Regler verbaut, LTSpice kam später, aber da bin ich erst am 
Anfang.

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Peter M. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> Den LM2576 gibt es anscheinend als Model nur bei TI. Die sind oft
>> kompiliert, und somit verschlüsselt. Im anliegenden Artikel wurde für
>> LTspice als Ersatz der LT1067 verwendet. Den gibt es in LTspice
>> standardmäßig.
>
> Schade!
> Ich habe den Regler verbaut, LTSpice kam später, aber da bin ich erst am
> Anfang.

TI hat TINA als kostenlosen Simulator. TINA hatte ich früher vor LTspice 
genutzt, aber die Handhabung gefiel mir allerdings nicht besonders, man 
war auch beschränkt. Heute komme ich mit TINA nur noch mit Mühe klar.

TI hat eine WebBench. Erfordert aber leider Adobe Flash. Das kommt bei 
mir aus Sicherheitsgründen nicht auf den Rechner. Aber TINA gibt es ja 
auch.
https://e2e.ti.com/support/power_management/simple_switcher/f/858/t/310365
mfg klaus

: Bearbeitet durch User
von Michael H. (dowjones)


Lesenswert?

<OFFTOPIC>

Klaus R. schrieb:
> TI hat TINA als kostenlosen Simulator. TINA hatte ich früher vor LTspice
> genutzt, aber die Handhabung gefiel mir allerdings nicht besonders, man
> war auch beschränkt. Heute komme ich mit TINA nur noch mit Mühe klar.
> mfg klaus

Lol, gibt es denn überhaupt eine Oberfläche für Spice, einen Simulator 
oder sonst ein ET-Tool, dessen Handhabung nicht "gewöhnungsbedürftig" 
(also völlig abgefu...) ist? 8)

</OFFTOPIC>

von Typ (Gast)


Lesenswert?

Michael H. schrieb:
> oder sonst ein ET-Tool, dessen Handhabung nicht "gewöhnungsbedürftig"

Gibt es generell "professionelle" Software, die intuitiv zu bedienen 
ist?
Ich denke nicht, ab einem bestimmten Funktionsumfang lässt sich eben 
nicht mehr alles "logisch" anordnen, ob nun E-Technik, CAD, 
Videoproduktion oder sonst was.

Leider gibt's in den meisten Bereichen nicht DIE Software (Photoshop). 
Konkurrenz belebt zwar das Geschäft, zersplittert aber auch die 
Community

von Michael H. (dowjones)


Lesenswert?

Typ schrieb:
> Gibt es generell "professionelle" Software, die intuitiv zu bedienen
> ist?
Najaaaa, also zumindest grundlegende Funktionalitäten der Bedienung (wie 
z.B. CTRL-C + CTRL-V) sollten doch bitteschön implementiert sein. Das 
ist imho nicht zuviel verlangt, trüge es doch wesentlich dazu bei daß 
das Arbeiten flott von der Hand geht. Aber so manche ET-Software bekommt 
nicht leider einmal dies gebacken. :(
Es weiss wohl nur der Geier wie die dahinterstehenden Informatiker 
solche Oberflächen zustande bringen. Als ob sie noch in Höhlen lebten 
und noch nie Kontakt zur Außenwelt hatten...

von Adrian S. (te-member)


Lesenswert?

Hallo,

vielen Dank für die vielen Antworten.
Das hat mir viel geholfen. Bin gerade dabei die Schaltung aufzubauen.
Ich melde mich wenn es wieder Probleme gibt...

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Michael H. schrieb:
> <OFFTOPIC>
>
> Klaus R. schrieb:
>> TI hat TINA als kostenlosen Simulator. TINA hatte ich früher vor LTspice
>> genutzt, aber die Handhabung gefiel mir allerdings nicht besonders, man
>> war auch beschränkt. Heute komme ich mit TINA nur noch mit Mühe klar.
>> mfg klaus
>
> Lol, gibt es denn überhaupt eine Oberfläche für Spice, einen Simulator
> oder sonst ein ET-Tool, dessen Handhabung nicht "gewöhnungsbedürftig"
> (also völlig abgefu...) ist? 8)
>
> </OFFTOPIC>

Na ja, ich bin ja nicht jeden Tag mit LTspice zu gange. Zur Zeiten des 
Switcher CAD kam ich noch nicht darauf, daß man auch Bauteile, die nicht 
von LT kamen, einbinden konnte.  Auf TINA bin ich seiner Zeit gestossen 
weil die meine Lieblings OPV hatten und somit auch deren Modelle. Der 
Umgang mit TINA war aber für mich immer ein kleiner Kampf.
Mit LTspice komme ich seit Jahren so gut klar, daß mir TINA fremd 
geworden ist. Ein weitere Vorteil ist der ausgezeichnete Support.
mfg Klaus

von voltwide (Gast)


Lesenswert?

Ich  nutze LTSpice seit längerer Zeit und habe dann mal Tina versucht. 
Mir erschien es wie der mißlungene Versuch, das Rad neu zu erfinden. Der 
resolver ist im Vergleich zu LTSpice schneckenlangsam.

von Klaus R. (klara)


Lesenswert?

Klaus R. schrieb:
> Den LM2576 gibt es anscheinend als Model nur bei TI. Die sind oft
> kompiliert, und somit verschlüsselt.

Heute entdeckt. TI bietet neben einem verschlüsselten Modell auch ein 
nicht verschlüsseltes Modell an.

http://www.ti.com/product/LM2576/toolssoftware
LM2576 Unencrypted PSpice Transient Model
mfg klaus

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.