Hallo, ich benötige für einen Buck-Converter auf Basis eines MC34063 mit ext. Transistor einen LC-Filter, um die Ausgangsspannung zu glätten. Der Buck läuft auf 52kHz, 20Vout, 3,5A. gibt es Formeln um die Werte zu berechnen? würde gerne auf max. 50mV Rippel kommen. Reicht hierfür eine Drossel mit 1µH und ein C mit 150-220µF? Danke!
In deinem Datenblatt stehen Formeln. https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MC34063A-D.PDF Kuckst du S11, Spalte "Step-Down". Schritt 1 :Drossel: Normalerweise legst du die Drossel nach dem gewünschten Rippelstrom in der Drossel aus (Formel für Lmin). Der gewünschte Rippelstrom ist meistens irgenwas zwischen 20% und 50% vom Nennstrom. Kleiner Wert für saubere Spannung, großer Wert für kleine Drossel. 40% ist ein guter Startwert. Hat dein Regler 1A Ausgangsstrom, kannst du 0,4A Rippelstrom nehmen. Das ist kein Gesetz, spiel ruhig mit den Werten. Schritt 2 : Ausgangskondensator Kapazität: Dann kannst du mit der Formel Co aus deinem Datenblatt den Kondensator berechnen. In diese Formel setzt zu deinen Rippelstrom ein und die gewünschte Rippelspannung (Deine 50mV). Dazu kommt(und das steht nicht im Datenblatt) der ESR-Rippel: Ripple = Iripple*ESR Jetzt kommts drauf an: Bei Kerkos kannst du den ESR vergessen, da dominiert die Kapazität den Rippel. bei Elkos/Tantal dominiert der ESR. Normalerweise, logischerweise. Denn wenn du winzige Elkos mit niedrigem ESR nimmst, kann das durchaus anders sein. Klopp das in ein Excel-Sheet, damit du mit den Werten spielen kannst. So ein Schaltregler ist immer ein Kompromiss. Umso besser du den auf deine Anforderung hinoptimierst, umso schöner das Ergebnis. Und Vorsicht: Nicht alles, was mathematisch funktioniert, funktioniert auch in Echt. Sehr abseitige Werte (also weit weg von der Beispielschaltung) können schon mal Probleme machen. Es ist Erfahrungssache, was geht.
diese Formel hatte ich bereits, damit habe ich den Regler ausgerechnet, das passt auch soweit, hier habe ich 200mV Ripple angesetzt, ich möchte aber einen zusätzlichen LC Filter hinzufügen, um auf etwa 50mV Ripple zu kommen, wie in Figure 11 - Optional Filter rechts im Plan. Da passen doch die Formeln nicht dazu, die sind ja für L und C des Reglers gedacht, oder verstehe ich da was falsch?
Biffl1 schrieb: > Da passen doch die Formeln nicht dazu, die sind ja für L und C des > Reglers gedacht, oder verstehe ich da was falsch? Hmm, ich dachte du meinst diese. Aber du kannst das trotzdem verwenden. Denn deinen Regler kann man problemlos so auslegen, dass du den Filter niemals brauchen wirst. Das ist einfacher und billiger, denn LC-Filter in der Stromversorgung sind sehr lästig. Ich lege die Regler normalerweise auf <20mV Rippel aus, was sogar für einfache Analogschaltungen reichen kann. Was hilft, ist eine möglichst hohe Schaltfrequenz. Darum sind Regler im MHz-Bereich so beliebt... LC-Filter kannst du allgemein eigentlich so berechnen: fo = 1/(2*PI()*SQRT(L*C)) Q = (1/R) * SQRT(L/C) f0 kasst du als Startwert so auf 1/10 der Schaltfrequenz setzen, dann ist sicher Ruhe. Und Q muss <1 sein. Wenn ich ehrlich sein soll, mach ich die Feinabstimmung dann durch probieren in LTspice. Die niedrige Güte ist sehr lästig zu erreichen, aber zwingend nötig, weil das sonst bei Lastwechseln schwingt. Ich hatte schon magischen Rauch deshalb. Oft schafft man das mit Elkos, die viel C und R haben.
OK Danke für die Antwort, ich berechne den Regler nochmal neu mit 50mV statt 200mV, dann solls passen. Übertreiben will ich's ja dann auch nicht. Ist ja nur ein Hobbyprojekt. Das mit den Reglern im MHz Bereich ist schon klar, aber ich bin ein Freund von THT-Technik, warum kann ich nicht sagen, aber diese SMD-Miniaturbauteile mag ich nicht. Ich glaub Regler in THT-Technik im MHz Bereich wird es nicht geben. Ich muss jetzt noch einen ON/OFF Eingang an den Regler bauen, das mach ich wie in AppNote beschrieben mit "Austricksen" des Ref-Spannungseingangs. Dann sollte das ganze passen hoff ich. Wenn ich ein Layout hab, melde ich mich wieder. Danke!
soso... schrieb: > Oft schafft man das mit Elkos, die viel C und R haben. Alternativ mit einem dämpfenden Element (RC in Parallel zu C oder RL in Parallel zu L): http://www.ti.com/lit/an/snva538/snva538.pdf Gruß,
Biffl1 schrieb: > OK Danke für die Antwort, ich berechne den Regler nochmal neu mit > 50mV > statt 200mV, dann solls passen. Übertreiben will ich's ja dann auch > nicht. Ist ja nur ein Hobbyprojekt. In dem Fall würde ich an deiner Stelle über Step-Down-Module nachdenken. Die gibt es von diversen Herstellern. Soweit ich weiß, gibts die auch mit herausgeführtem Feedbackteiler. Ich meine damit nicht den üblicherweise hier im Forum propagierten Aliexpress- oder Ebay-Sondermüll aus China, sondern ordentlich Module, wie die hier: http://www.ti.com/power-management/non-isolated-dc-dc-switching-regulators/step-down-buck/buck-modules-integrated-inductor/overview.html# Der Nachteil von denen ist eigentlich nur der Preis, und für ein Einzelstück überwieget der Entwicklungsaufwand den Mehrpreis bei weitem. Man bezahlt so 10€ oder so, also kein Drama. Man sieht sowas oft auch bei Professionellen Platinen, die in kleinen Stückzahlen gebaut werden. Schämen muss man sich also nicht ;-) Der Vorteil ist, dass das tut was es soll, und man sich die Rechnerei sparen kann.
jemand schrieb: > ordentlich Module Überprüft, ob eines von denen evtl. 20V@3,5A abgeben könnte ...? Übrigens: Leider ist aufgrund der nicht auf einen kompletten (anderen) Buck abzielenden Fragestellung der Eingangsspannungsbereich unbekannt. Somit kann man keine konkreten Komplett-Alternativen anbieten. Für die verfeinerte Auslegung möglicher Ausgangsfilter könnte noch interessant sein, um welche Last mit welchen Eigenschaften es sich handelt (Stromaufnahme über die Zeit).
piep schrieb: > jemand schrieb: >> ordentlich Module > > Überprüft, ob eines von denen evtl. 20V@3,5A abgeben könnte ...? Ich habe nicht geschrieben "Du musst jetzt Module verwenden" oder "Nichts außer Module ist sinnvoll" sondern: >In dem Fall würde ich an deiner Stelle über Step-Down-Module nachdenken. Das heißt soviel wie: Möglicherweise kommen für dich ja Module von Chipherstellern in Frage, die könntest du dir ansehen. Warum verpflichtet mich das zu einer Umfangreichen Marktrecherche? Das war ein Denkanstoß mehr nicht.
jemand schrieb: > Warum verpflichtet mich das zu einer Umfangreichen Marktrecherche? Ich schrieb weder von Pflicht, noch von einer umfangreichen Marktrecherche. Allerdings ist Tatsache, daß keines davon 20V @ 3,5A kann. (Denn ich habe eben diesen Link (nicht "den Markt" - alter Witzbold, Du... :) daraufhin überprüft...) jemand meinte im Beitrag #5900179: > Das war ein Denkanstoß - mehr nicht. Schon klar, vergiß es. Ich hatte nur diese (speziell für den TO vielleicht nicht völlig irrelevante) Information hinzufügen wollen. Dabei hätte ich das dann eben auch tun sollen - einfach nur schreiben: "20V @ 3,5A am Ausgang kann leider keines davon...", mit der Ergänzung: "...aber das hattest Du natürlich auch gar nicht so direkt behauptet." Somit erledigt.
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