Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik VSS und GND Unterschied


von Bob E. (embedded_bob)


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Hallo zusammen,

für ein Projekt brauche ich einen Buck-Boost-Regler.
Entsprechend habe ich folgenden Regler rausgesucht: MPQ24833-B 
(Datenblatt: 
https://www.monolithicpower.com/en/documentview/productdocument/index/version/2/document_type/Datasheet/lang/en/sku/MPQ24833-BGN-AEC1/document_id/6974/)

In der Beispielschaltung auf Seite 22 sieht man, dass GND und VSS 
unterschiedliche Potentiale sind.
Meine Fragen: 1. Wieso ist das so und 2. Wie lässt sich das realisieren 
? Wie trenne ich GND von VSS oder ist das nicht mal notwendig ?

Der Unterschied vom Buck zum Buck-Boost ist, wie ich das sehe, nämlich 
nur der unterschied zu Vdd und Vss.

Danke vorab und VG

Bob

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Bob E. schrieb:
> 2. Wie lässt sich das realisieren
> ? Wie trenne ich GND von VSS

Indem du zwei Leiterbahnen machst?

Bob E. schrieb:
> oder ist das nicht mal notwendig ?

Das wäre dann ein Kurzschluss.

Bob E. schrieb:
> 1. Wieso ist das so

Überlege mal, welche Spannung in der Buck-Bosst-Konfiguration an VSS 
gegenüber GND anliegt.

Der VSS-Pin ist der Power-Return-Pin und hat das niedrigste Potential, 
welches bei der Konfiguration negativ gegenüber GND ist. Anstatt also 
die Ausgangsspannung über die Eingangsspannung zu wandeln, können wir 
für das gleiche Potential auch GND "weiter weg" schieben, was hier 
passiert.

Ist schwer zu erklären, aber ich hoffe, man versteht, was ich meine. Lös 
dich von dem Gedanken, dass GND feste 0V sind.

von MaWin (Gast)


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Bob E. schrieb:
> Wieso ist das so und 2. Wie lässt sich das realisieren ?

Der Chip KANN das.

Das heisst nicht, dass man jede Schaltung so bauen muss, es gibt ja auch 
genügend Beispiele mit VSS=GND.

Aber wenn man + der LEDs mit GND, oder mit VIn direkt verbindet, dann 
kann - der LED (auch über einen kleinen shunt-Widerstand zur 
Strommessung) halt nicht mehr direkt mit GND des Eingangs verbunden 
sein, sondern muss an der selbst erzeugten und geregelten Spannung VSS, 
die bei diesem Chip höher oder niedriger als GND liegen darf.

Freue dich, dass der Chip so flexibel einsetzbar ist. Er ist aber mit 
der Boost-Stufe zur Gate-Hilfsspannungserzeugung eindeutig nicht für 
Anfänger. Wenn du die Topologien nicht verstehst, nimm lieber einen 
einfacheren Chip.

von Bob E. (embedded_bob)


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MaWin schrieb:
> Freue dich, dass der Chip so flexibel einsetzbar ist. Er ist aber mit
> der Boost-Stufe zur Gate-Hilfsspannungserzeugung eindeutig nicht für
> Anfänger. Wenn du die Topologien nicht verstehst, nimm lieber einen
> einfacheren Chip.

Das Problem ist, dass es nicht viel Auswahl gibt bei Buck-Boost Reglern.

von Bob E. (embedded_bob)


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Danke Sebastian, Danke MaWin. Leuchtet ein bisschen ein. Der Regler 
leitet dann selbst den Strom über Vss an GND wenn ich das richtig 
verstehe.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Bob E. schrieb:
> Danke Sebastian, Danke MaWin. Leuchtet ein bisschen ein. Der Regler
> leitet dann selbst den Strom über Vss an GND wenn ich das richtig
> verstehe.

Nein, der Strom fließt über die LEDs von GND nach VSS.

von MaWin (Gast)


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Bob E. schrieb:
> Der Regler leitet dann selbst den Strom über Vss an GND wenn ich das
> richtig verstehe.

Du verstehst die Schaltungen offenbar noch nicht. Wichtig sind dabei die 
Spulen, die Strom aufrecht erhalten und Spannungen wandeln, und Dioden 
als Freilaufpfad. Es wird eben nicht stumpf GND durchgeschaltet.

Bob E. schrieb:
> Das Problem ist, dass es nicht viel Auswahl gibt bei Buck-Boost Reglern

Nur mal ein paar LED Treiber
1
 EC3651 3-16V zu 0.9-16V 3A sw 2A out mit 0.9V fb, QFN15L
2
 LT8391 4V–60V externe MOSFETs
3
 LTC3453 2.7-5.5V 4 x 125mA ca. 135mV Verlust QFN16
4
 LTC3454 2.7-5.5V 2 Stufen bis 1A 105mV Verlust DFN10 ideal für Taschenlampen
5
 LTC3531 1.8-5.5V bis 300mA sw 1.25V fb TSOT23-6
6
 MAX1759 1.6-5.5V 100mA 1.23V fb change pump <40% Wirkungsgrad µMAX10
7
 MAX77801 2.3-5.5V 3A sw in TQFN20, Ausgangsspannung von 2.6 bis 4.18V über I2C einstellbar in 12.5mV Schritten, Strom muss jemand regeln
8
 MAX8625A 2.5-5.5V 2A sw 1.25V fb TDFN14 hohe Stromaufnahme
9
 MP2155 2.5-5.5V 1A 0.5V fb QFN10
10
 NCP5030 2.7-5.5V bis 0.5A mit 0.2V feedback WDFN12
11
 REG71025/71027/71030/71033/71050/71055 1.8-5.5V (2.5, 2.7, 3, 3.3, 5, 5.5V) 10-60mA charge pump SOT23-6
12
 TPS63000 1.8-5.5V 1.2A sw 0.5V fb VSON10
13
 TPS63020 1.8-5.5V 3A sw 0.5V fb VSON14
14
 TPS63030 1.8-5.5V 500mA sw 0.5V fb VSON10
15
 TX4314 2.7-4.5V bis 1A mit 1.2V fb SOP8

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