Hallo zusammen, aus einer 50 V DC Quelle möchte ich einige ICs und einen µC mit Strom Versorgung. Aus diesem Grund habe ich vor mit zwei LM2575 ICs aus den 50V einmal 12V und 5V zu wandeln. Bei der 12V Variante des LM2575 bin ich mir nun nicht sicher wie groß die Spule sein sollte. Laut Diagramm im Datenblatt (siehe Anhang) hat diese 2200 µH groß zu sein. (Das ist doch schon eine Menge oder irre ich mich da?) Weiß jemand was es mit dem schraffierten Bereich im Diagram auf sich hat? Und bin ich mit einer 2200 µH Spule auf der richtigen Spur? VG
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Wenn du nur wenige mA Laststrom dabei haben wirst biste bei deinen Daten auf der richtigen Spur ;) Am besten mal den Guide im Datenblatt ordentlich durcharbeiten ;)
M. K. schrieb: > Am besten mal den Guide im Datenblatt ordentlich durcharbeiten ;) Da komme ich ja eben an genau dem Punkt nicht weiter. Ich denke die mit den ICs wird es bei einigen wenigen mA bleiben. Was ist aber wenn man mehr bräuchte? Geht dass dann überhaupt bei einer Ausgangsspannung von 12V?
Das Diagramm zeigt in klarster Deutlichkeit, dass die Dimensionierung von der maximalen Eingangsspannung und dem maximalen Laststrom abhängt. Und jetzt bist du wieder dran.
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A. K. schrieb: > Das Diagramm zeigt in klarster Deutlichkeit, dass die Dimensionierung > von der maximalen Eingangsspannung und dem maximalen Laststrom abhängt. > Und jetzt bist du wieder dran. Ja das ist soweit klar. Aber was hat die Schraffierung zu bedeuten? Im Prinzip sinkt die Spulengröße ja auch desto höher der max. Strom ist. Stehe ich gerade total auf dem Schlauch? Es ist Sonntag... :-D VG
Dann lege einen maximalen Laststrom fest. Meinetwegen 100mA. Wenn du den unterschreitest, funktioniert es trotzdem. Dann hast du noch Luft für ein Relais, einen Lüfter, oder ein Display oder eine Hintergrundbeleuchtung. Gucke bei den Spulen einfach mal bei einer angepeilten Baugröße nach dem Sättigungsstrom und der Induktivität. Dann schauest du nochmal nach dem Nachbarwert und was der an Sättigungsstrom hast. Dann suchst du dir halt die Induktivität aus der Reihe, wo Sättigungsstrom und entnehmbarer Strom beim gewünschten Spannungshub recht nahe beieinander sind. Und schon hast du einen für dich passenden Wert. man kann natürlich auch nach anderen Kriterien arbeiten und gucken, was man gerade in der Kiste hat, oder sich billig als Restposten auftreiben lässt. Ganz nach persönlichem Geschmack ;-)
DerSchonWieder schrieb: > Stehe ich gerade total auf dem Schlauch? Wir auch. So lange du trotz mehrfacher Hinweise mit bemerkenswerter Sturheit den maximalen Strom geheim hältst.
DerSchonWieder schrieb: > Aber was hat die Schraffierung zu bedeuten? Das ist der Bereich, in dem die "High-Current" (H....) Drossel empfohlen wird . Siehe Tabelle 2 im Datenblatt von TI.
DerSchonWieder schrieb: > Ja das ist soweit klar. Aber was hat die Schraffierung zu bedeuten? Schau doch mal in die Tabellen. Dann wirst du sehen, dass der schaffrierte Bereich für H-Spulen steht und der nicht schaffrierte Bereich für L-Spulen. Möglicherweise sagt das Datenblatt auch noch was zum Unterschied. DerSchonWieder schrieb: > Im > Prinzip sinkt die Spulengröße ja auch desto höher der max. Strom ist. Und mit steigender Eingangsspannung steigt auch die Spulengröße was ja auch wieder verständlich ist. Wie gesagt, den Guide im Datenblatt mal durcharbeiten, dabei wird auch erklärt wie die Spule zu wählen ist und warum das so ist.
A. K. schrieb: > Wir auch. So lange du trotz mehrfacher Hinweise mit bemerkenswerter > Sturheit den maximalen Strom geheim hältst. Entschuldige, das war keine Absicht. Ging davon aus es würde genügen zu sagen, dass einige mA reichen sollten. Die 12V sollen einen LM5107 oder vergleichbaren MOSFET-Treiber versorgen. Der hat laut Datenblatt einen Stromverbrauch von max. 3.4 mA im Betrieb. Allerdings wohl auch Peaks von bis zu 1.4 A (?). An der 5V Versorgung hängen später vermutlich ein STM32 (mittels Regler auf 3.3V) inkl. 3,5" Display, LAN-Modul und einem ACS712.
DerSchonWieder schrieb: > Die 12V sollen einen LM5107 oder vergleichbaren MOSFET-Treiber > versorgen. Der hat laut Datenblatt einen Stromverbrauch von max. 3.4 mA > im Betrieb. Allerdings wohl auch Peaks von bis zu 1.4 A (?). Nimm einen Linearregler, die Spitzen erledigt ein Kerko.
hinz schrieb: > Nimm einen Linearregler, die Spitzen erledigt ein Kerko. Wirf mal einen Blick auf den LR8 und den dort verlinkten Thread. Beitrag "Re: 100V Spannungsregler, kennt wer die Schaltung" Was übrigens auch recht gut funktioniert wären zwei LR8 hintereinander. Der zweite ist der Linearregler, der erste davor wird zum Schwingen gebracht und arbeitet so als Vorschaltschaltwandler.
Dieter schrieb: > hinz schrieb: >> Nimm einen Linearregler, die Spitzen erledigt ein Kerko. > Wirf mal einen Blick auf den LR8 und den dort verlinkten Thread. > Beitrag "Re: 100V Spannungsregler, kennt wer die Schaltung" Und wenn der LR8 zu exotisch ist, dann halt TL783.
Wenn die Spule zu wenig Induktivität hat, steigt der Strom bei jedem Schaltimpuls zu schnell an. Dann wird der Ausgangskondensator zu schnell aufgeladen, so dass der Spannungsregler nicht schnell genug steuern kann. Die Ausgangsspannung wird dann höher ausfallen, als gewollt. Wenn die Spule zu viel Induktivität hat, steigt der Strom zu langsam an. Der Ausgangskondensator wird zu langsam aufgeladen. Ein Intervall (entsprechen der festen Schaltfrequenz) genügt dann nicht mehr, den Kondensator genug nachzuladen. Die Ausgangsspannung wird zu gering ausfallen. Je höher die Eingangsspannung über der Ausgangsspannung liegt, umso größer muss die Spule werden. Denn mehr Spannung beschleunigt den Ladevorgang. Je geringer der Laststrom ist, umso größer muss die Spule werden. Denn ansonsten wird schon der kürzest mögliche Impuls, der der Chip erzeugen kann, zu viel Energie in den Kondensator laden und somit Überspannung verursachen. Es darf ja nicht mehr Energie in den Kondensator geladen werden, als die Last aufnimmt. Deswegen musst du eine Spule innerhalb eines gewissen Rahmens wählen.
Stefanus F. schrieb: > Wenn die Spule zu viel Induktivität hat, steigt der Strom zu langsam an. > Der Ausgangskondensator wird zu langsam aufgeladen. Ein Intervall > (entsprechen der festen Schaltfrequenz) genügt dann nicht mehr, den > Kondensator genug nachzuladen. Im Unterschied zum MC34063A ist das bei den NS/TI Simple Switchern wie dem LM2575 das Arbeitsprinzip. Deshalb benötigt bei gleichen Rahmenbedingungen die Spule eine erheblich höhere Induktivität, darf aber einen geringeren Sättigungsstrom haben. https://de.wikipedia.org/wiki/Continuous_Current_Mode
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Stefanus F. schrieb: > Wenn die Spule zu wenig Induktivität hat, steigt der Strom bei jedem > Schaltimpuls zu schnell an. Dann wird der Ausgangskondensator zu schnell > aufgeladen, so dass der Spannungsregler nicht schnell genug steuern > kann. Die Ausgangsspannung wird dann höher ausfallen, als gewollt. > > Wenn die Spule zu viel Induktivität hat, steigt der Strom zu langsam an. > Der Ausgangskondensator wird zu langsam aufgeladen. Ein Intervall > (entsprechen der festen Schaltfrequenz) genügt dann nicht mehr, den > Kondensator genug nachzuladen. Die Ausgangsspannung wird zu gering > ausfallen. > > Je höher die Eingangsspannung über der Ausgangsspannung liegt, umso > größer muss die Spule werden. Denn mehr Spannung beschleunigt den > Ladevorgang. > > Je geringer der Laststrom ist, umso größer muss die Spule werden. Denn > ansonsten wird schon der kürzest mögliche Impuls, der der Chip erzeugen > kann, zu viel Energie in den Kondensator laden und somit Überspannung > verursachen. Es darf ja nicht mehr Energie in den Kondensator geladen > werden, als die Last aufnimmt. > > Deswegen musst du eine Spule innerhalb eines gewissen Rahmens wählen. Ah super erklärt. Klingt sehr nachvollziehbar, vielen Dank! A. K. schrieb: > Im Unterschied zum MC34063A ist das bei den NS/TI Simple Switchern wie > dem LM2575 das Arbeitsprinzip. Deshalb benötigt bei gleichen > Rahmenbedingungen die Spule eine erheblich höhere Induktivität, darf > aber einen geringeren Sättigungsstrom haben. Inwiefern ist es bei ICs vorteilhafter/unvorteilhafter lückenden oder nicht lückenden Strombetrieb zu haben? Könnten bei lückendem Strom nicht einige ICs rummeckern? hinz schrieb: > Nimm einen Linearregler, die Spitzen erledigt ein Kerko. Bestimmt eine gute Idee allerdings hat sich mein Chef auf den LM2575 festgelegt. Er ist kein Fan vom "Verheizen". Daher wäre der auch meine erste Wahl.
DerSchonWieder schrieb: > Im Prinzip sinkt die Spulengröße ja auch desto höher der max. Strom ist. Wenn du als "Spulengröße" den Induktivitätswert meinst, dann stimmt diese Aussage. Aber prinzipiell hängt die SpulenGRÖßE (sprich "Volumen") von der zu Menge der zu speichernden Energie ab. DerSchonWieder schrieb: > Könnten bei lückendem Strom nicht einige ICs rummeckern? Wenn da nicht der Ausgangskondensator wäre, könnten sie das tatsächlich. Aber dank dieses Kondensators der dann den Strom liefert, bis wieder welcher von der Spule kommt, sehen die ICs bestenfalls ein wenig mehr Ripple. > Bestimmt eine gute Idee allerdings hat sich mein Chef auf den LM2575 > festgelegt. Pass beim Layout auf: lies den Abschnitt "Layout Recommendations" und befolge die Richtlinien dort. Und da steht auch was zum Thema: http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler DerSchonWieder schrieb: > Aus diesem Grund habe ich vor mit zwei LM2575 ICs aus den 50V einmal > 12V und 5V zu wandeln. Ich würde aus den 50V erst mal 12V machen und dann aus den 12V die 5V. Denn für 12V->5V gibts Wandler wie Sand am Meer.
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DerSchonWieder schrieb: > allerdings hat sich mein Chef auf den LM2575 > festgelegt. Er ist kein Fan vom "Verheizen". Daher wäre der auch meine > erste Wahl. Ja, dann mach doch. TI setzt den Switcher auch bei seinem TAS5630-EVM Class-D Verstärker ein. http://www.ti.com/lit/ug/slau287a/slau287a.pdf Seite 23, +15V Switcher. mfg Klaus
DerSchonWieder schrieb: > hinz schrieb: >> Nimm einen Linearregler, die Spitzen erledigt ein Kerko. > > Bestimmt eine gute Idee allerdings hat sich mein Chef auf den LM2575 > festgelegt. Er ist kein Fan vom "Verheizen". Daher wäre der auch meine > erste Wahl. Schau dir den Wirkungsgrad bei so geringer Last an.
hinz schrieb: > Schau dir den Wirkungsgrad bei so geringer Last an. Das der Schaltregler bei geringer Last auch keinen wirklichen Vorteil bringt, habe ich mir auch schon gedacht. Allerdings hatte ich eben die Anweisung, dass ich keinen Linearregler nehmen soll. Lothar M. schrieb: > Ich würde aus den 50V erst mal 12V machen und dann aus den 12V die 5V. > Denn für 12V->5V gibts Wandler wie Sand am Meer. Das war auch zuerst mein Vorschlag. Es sollen aber zwei separate Regler sein, damit auf jeden Fall genug Luft vorhanden ist. Lothar M. schrieb: > Wenn du als "Spulengröße" den Induktivitätswert meinst, dann stimmt > diese Aussage. Aber prinzipiell hängt die SpulenGRÖßE (sprich "Volumen") > von der zu Menge der zu speichernden Energie ab. Mit Größe meine ich selbstverständlich die Höhe der Induktivität. Lothar M. schrieb: > Pass beim Layout auf: lies den Abschnitt "Layout Recommendations" und > befolge die Richtlinien dort. > Und da steht auch was zum Thema: Danke für den Link! Vielen Dank schonmal in die Runde für die Hilfe!
DerSchonWieder schrieb: > Das der Schaltregler bei geringer Last auch keinen wirklichen Vorteil > bringt, habe ich mir auch schon gedacht. Allerdings hatte ich eben die > Anweisung, dass ich keinen Linearregler nehmen soll. Dann sag deinem Chef, dass das Unfug ist: deutlich mehr Aufwand für schlechteren Wirkungsgrad.
hinz schrieb: > Dann sag deinem Chef, dass das Unfug ist: deutlich mehr Aufwand für > schlechteren Wirkungsgrad. Ich versuche es ihm durch die Blume klar zu machen. Nochmal aber zurück zur eigentlichen Frage: Der LM2575-12HV sollte sich aber mit Vin = 50V und Iout von ein paar mA (3-10 mA) mit einer Spule mit 2.2mH betreiben lassen? Wie ist es allgemein mit geringen Strömen und Schaltreglern? Übern Daumen gerechnet währens bei einem Linearregler und 10mA Last ja schon knapp 0,4W Verlust oder irre ich mich da? (mit Vin = 50V und Vout = 12V) VG
Du irrst nicht - die Rechnung ist ja schlicht U(verbrat)*I(avg). DerSchonWieder schrieb: > Wie ist es allgemein mit geringen Strömen und Schaltreglern? Allgemein ist es eine Frage von genauer Topologie, Betriebsart und Regelung, sowie der genauen Auslegung, wie die lastabhängige Wirkungsgradkurve verläuft... Die meisten Switcher sind unterhalb 20% Vollast schon deutlich ineffizienter, ab ca. 10% trifft das dann auch für die restlichen zu, und unter 5% ist im Grunde mit fast jedem Switcher Käse. Eine Hilfe ist, wenn der Switcher-Controller sich darauf einstellt und z.B. "Burst-Modus" kann. Man kann zwar Switcher auch so bauen, daß sie von 5% an hocheffizient sind, aber meist ist das unnötig. Denn man braucht ganz einfach nicht überzudimensionieren - fertig. Nicht umsonst gibt es (isolierte (oft für Highside angewendet, so Isolation hoch genug) und nichtisolierte) DC-DC mit wenigen Watt Maximalleistung - genau die benutzt man eben normalerweise für die Versorgung von Gate-Treibern... keine XXW Simple Switcher.
...oder Linearregler, wollte dem freilich nicht widersprechen. Richtig formuliert also: "DC-DC mit wenigen W benutzt man dafür oft, und das solltest Du bei diesen Vorgaben wohl auch hier tun."
JetztMalKurzIch schrieb: > Eine Hilfe ist, wenn der Switcher-Controller sich darauf einstellt > und z.B. "Burst-Modus" kann. Man kann zwar Switcher auch so bauen, > daß sie von 5% an hocheffizient sind, aber meist ist das unnötig. > Denn man braucht ganz einfach nicht überzudimensionieren - fertig. Verstehe ich Burst-Modus so richtig, dass im Prinzip lediglich der Kondensator am Ausgang geladen wird. Sich der Regler pausiert und erst wieder nachlädt sobald die Kondensatorspannung ein minimum erreicht hat? Das entspricht doch in etwa dem Pulse-Skipping-Mode oder? Ich merke schon Linearregler werden definitiv die bessere Wahl sein. Wie siehts denn mit der 5V Versorgung aus? da kann ja unter Umständen mit Display, LAN-Modul, µC, etc. Strom im hundert mA-Bereich fließen. Da werden ja vermutlich Verlustleistungen von über 2W bei einem Linearregler anfallen. Da würde ich jetzt dazu tendieren an der Stelle vielleicht doch einen Schaltregler zu verwenden. Sagen wir 200 mA und 5V sollten mit einem LM2575 sollten ja gut machbar sein! VG
DerSchonWieder schrieb: > Da würde ich jetzt dazu tendieren an der Stelle vielleicht doch einen > Schaltregler zu verwenden. Sagen wir 200 mA und 5V sollten mit einem > LM2575 sollten ja gut machbar sein! TI macht das beim TAS5630-EVM Verstärker auch kaskadiert. Man geht von 50V auf 15V und dann weiter auf 12V mit einem Linearregler. Von 15V oder 12V kann man günstiger als von 50V auf seine 5V kommen. Mit 2200µH und 50V kannst Du wenigstens 400mA gut bedienen. Ob Du von 15V oder 12V dann nochmals auf 5V mit Schaltregler gehst solltest Du mit Deinem Chef besprechen. Zumindest wird dann der LM2575-12HV besser ausgelastet. mfg klaus
DerSchonWieder schrieb: > > Verstehe ich Burst-Modus so richtig, dass im Prinzip lediglich der > Kondensator am Ausgang geladen wird. Sich der Regler pausiert und erst > wieder nachlädt sobald die Kondensatorspannung ein minimum erreicht hat? > Das entspricht doch in etwa dem Pulse-Skipping-Mode oder? Pulse-Skipping, Burst Mode, PFM ... das sind alles nur verschiedene Marketing-Namen für die gleiche Idee. Der Regler geht von einem kontinuierlichen zu einem diskontinuirlichen Verhalten über. Dadurch verringert sich die primäre Leistungsaufnahme. Allerdings steigt auch der Ripple auf der Ausgangsseite. Und hat eine niedrigere Frequenz. > Ich merke schon Linearregler werden definitiv die bessere Wahl sein. Der Übergang ist fließend. Man muß es einfach mal durchrechnen. Kommt ja auch darauf an, für wie lange die versorgte Schaltung in Niedrig- bzw. Hochstromphasen verbringt. > Wie siehts denn mit der 5V Versorgung aus? da kann ja unter Umständen > mit Display, LAN-Modul, µC, etc. Strom im hundert mA-Bereich fließen. Da > werden ja vermutlich Verlustleistungen von über 2W bei einem > Linearregler anfallen. Wie gesagt: muß man durchrechnen. Eine durchaus gängige Variante besteht darin, den (bei wenig Strom) dauerlaufenden Teil der Schaltung aus einem Linearregler zu versorgen und für die stromfressenden, aber nur zeitweise benötigten Teile einen Schaltregler zuzuschalten. > Sagen wir 200 mA und 5V sollten mit einem > LM2575 sollten ja gut machbar sein! Du hast jetzt genügend Informationen, um selber beurteilen zu können, bis zu welchem Laststrom ein 1A Stepdown Wandler-IC noch sinnvoll zu betreiben ist. Das betrifft einerseits die Dimensionierung und andererseits den Wirkungsgrad in den verschiedenen Betriebszuständen.
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