Hm,
komisches Layout!
Zeichne mal die Strompfade ein (Laden, Freilauf, Entladen) und überlege
dir warum das nicht so schön ist. (Suche im Internet nach Lothar Miller)
Warum drängt sich alles oben beim Stecker?
Warum geht die Reset Leitung durch den Schaltregler?
Leiterbahnen unter D1?
Wenn messen, dann wäre der Schaltknoten an SWE interessant.
Aber Vorsicht, richtig messen mit Massefeder direkt an Taskopf.
Gruß
Hallo an Alle,
besten Dank für die schnellen Antworten und die direkten Hinweise.
(prx) A. K. schrieb:> Die Spule kann maximal 0,85A verkraften, kriegt aber durch R2 maximal> 1,5A ab und geht in Sättigung. Den Rest verheizt der MC34063A.
Danke, ist mir nicht aufgefallen.
_Gast schrieb:> komisches Layout!>> Zeichne mal die Strompfade ein (Laden, Freilauf, Entladen) und überlege> dir warum das nicht so schön ist. (Suche im Internet nach Lothar Miller)
Danke, habe die Seite von Lother Miller gefunden. Wie gesagt, arbeite
mich das Feld erst ein.
Olaf schrieb:> Ausserdem ist die Spule nicht geschirmt. Das ist technisch zwar> nicht das Problem, aber es stoert auch noch wie sau in der Umgebung.
Guten Punkt. Muss mir eh eine neue Spule raussuchen und werde dies mit
beachten. Danke!
(prx) A. K. schrieb:> Interessanter ist, wie viel maximal geliefert werden soll.
200mA sind vollkommen ausreichend für mein Vorhaben. Dementsprechend
könnte ich einen anderen Rsc (R4 in meiner Schaltung) wählen und somit
auch den Peak-Strom auf <0.85A bringen, oder nicht?
Chris schrieb:> Muss mir eh eine neue Spule raussuchen und werde dies mit> beachten.
Geschlossene Spulen sind besser als halboffene wie diese, und halboffene
sind besser als Stabdrosseln. Es hängt aber von der Empfindlichkeit
deiner Umgebung ab, ob das eine Rolle spielt, zumal der genutzte
Frequenzbereich noch nicht kritisch ist. Diese Drosseln sind in solchen
Stepdowns sehr verbreitet.
Chris schrieb:> Ausgangsspannung: 5V> Strom: min. 200mA
Dann reicht es auch, den mittleren Eingangsstrom auf 200mA zu begrenzen.
Dann passt auch die bei dir unterdimensionierte Spule.
Beachte aber, wie der MC34063 funktioniert:
https://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063
Er schaltet bei deinen 470pF einfach 30us ein und 1.8us aus (viel zu
kurz).
Laut http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/abw_smps_e.html
müsste das Tastverhältnis zum halbieren der 12V (abzüglich Rsc Verlust
und abzüglich Darlingtonverlust) eher 50% sein
Und Schmidt-Walter rechnet per Default einen kontinuierlichen Regler,
der MC34063 regelt aber nur diskontinuierlich stabil, man muss für 30kHz
die Spule auf deine 220uH setzen, dann ergeben sich 15us an und 18us
aus.
Da nur Ct die off-Zeit bestimmt, die zum Entladen der 220uH in 5V aber
18us betragen muss, muss Ct auf 10nF gewählt werden. Die on-Time wäre
dann mit 400us viel zu lang, sie wird durch Rsc vorzeitig verkürzt,
setze Rsc auf 0.5A = 0.68 Ohm.
Mit der Dimensionierung sollte ein heiler MC34063 schwingen und die
Leistung bringen, aber er pfeift gegebenenfalls. Das liegt daran, dass
er Pulse aussetzt wenn die Ausgangsspannung hoch genug ist. Man
korrigiert das, in dem man die Grösse des Ausgangselkos anpasst
(verkleinert) so das er höchstens 1 Impuls auslässt. Er schaltet dann
mit dem Absinken der Spannung sogar vorzeitig wieder ein. Auch mit Rsc
kann man das Pfeifen beeinflussen, denn er bestimmt die Energie pro
Impuls.
Dein Layout verwirrt: ist es wirklich 4-lagig ? Und dann wird die
Masseführung einfach nicht beachtet. So was ist schlechtes Layout. Masse
vom Eingangskondensator, Schaltregler, Diode und Ausgangskondensator
sollte einen Sternpunkt bilden. OnSemi schafft das im Datenblatt
1-lagig. Immerhin probierst du es nicht auf einem Steckbrett, das hat
mit den geschalteten Strömen nämlich seine Probleme.
Man könnte den MC34063 auch kontinuierlich (Spulenstrom fällt nie auf 0
sondern schwankt nur so um 20%) mit einer 1mH Spule arbeiten lassen.
Aber dann regelt er instabil, man sollte ihn dann auf die doppelte Last
(400mA) auslegen damit er auch bei Verhasplern noch genug Strom liefern
kann.
> Tipp 1: Schau dir einen beliebigen USB Stöpsel für Autozigarrenanzünder> an. Die Chancen stehen gut, das da ein MC34063 verbaut ist und auch> funktioniert.
WAs fuer ein Tip? Elkos krass unterdimensioniert. Spule vor der
Saettigung, Eingangsschutz nicht vorhanden. Radioempfang faellt aus wenn
man die Teile an hat und alle so auf Kante gedengelt das es ein wunder
ist da die ueberhaubt eine Woche laufen.
Olaf
Olaf schrieb:> Olaf
Es ist eine Tatsache, das alle diese Stöpsel besser funktionieren als
die Schaltung des TE. Und keine deiner Einwände kann ich an den hier
vorhandenen 5V Wandlern nachvollziehen. Gehen nicht kaputt, stören den
Radioempfang nicht und sind ausreichend dimensioniert.
MaWin schrieb:> Er schaltet bei deinen 470pF einfach 30us ein und 1.8us aus (viel zu> kurz).>> Laut http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/abw_smps_e.html> müsste das Tastverhältnis zum halbieren der 12V (abzüglich Rsc Verlust> und abzüglich Darlingtonverlust) eher 50% sein
Mit Schmidt-Walter kommst du beim MC nicht sonderlich weit. Das maximale
Tastverhältnis ist von Arbeitsprinzip auf so ungefähr 6:1 oder 7:1
festgelegt. Das effektive Tastverhältnis kann stark von Zyklus zu Zyklus
variieren, denn der Einschaltpunkt des Reglers hängt nur von der
gemessenen Ausgangsspannung ab. Eine Schaltfrequenz von um die 40 kHz
scheint mir OK.
Matthias S. schrieb:> Kaufs dir fertig für 4,99 Mäuse
Das verfehlt freilich dieses Ziel:
Chris schrieb:> mich in das Feld der Schaltregler etwas einzuarbeiten
Wobei Erfahrungen mit dem MC34063A dabei allerdings nur bedingt
weiterhelfen, weil der völlig anders arbeitet, als so ziemlich alle
heute üblichen Regler.
(prx) A. K. schrieb:> Mit Schmidt-Walter kommst du beim MC nicht sonderlich weit
Doch, wenn man damit umgehen kann.
Man muss die Eongangsspannung um den Verlust im Schalttransistor
reduzieren, und nach dem ersten Rechnen die Induktivität anpassen bis
ein diskontinuierlicher Betrieb draus wird.
(prx) A. K. schrieb:> Eine Schaltfrequenz von um die 40 kHz scheint mir OK.
Er hat eine 220uH Spule und bekommt damit akzeptable 30kHz, warum ihn
also zu überflüssigen Neukauf zwingen.
MaWin schrieb:> Laut http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/abw_smps_e.html> müsste das Tastverhältnis zum halbieren der 12V (abzüglich Rsc Verlust> und abzüglich Darlingtonverlust) eher 50% sein>> Und Schmidt-Walter rechnet per Default einen kontinuierlichen Regler,> der MC34063 regelt aber nur diskontinuierlich stabil, man muss für 30kHz> die Spule auf deine 220uH setzen, dann ergeben sich 15us an und 18us> aus.>> Da nur Ct die off-Zeit bestimmt, die zum Entladen der 220uH in 5V aber> 18us betragen muss, muss Ct auf 10nF gewählt werden. Die on-Time wäre> dann mit 400us viel zu lang, sie wird durch Rsc vorzeitig verkürzt,> setze Rsc auf 0.5A = 0.68 Ohm.>> Mit der Dimensionierung sollte ein heiler MC34063 schwingen und die> Leistung bringen, aber er pfeift gegebenenfalls. Das liegt daran, dass> er Pulse aussetzt wenn die Ausgangsspannung hoch genug ist. Man> korrigiert das, in dem man die Grösse des Ausgangselkos anpasst> (verkleinert) so das er höchstens 1 Impuls auslässt. Er schaltet dann> mit dem Absinken der Spannung sogar vorzeitig wieder ein. Auch mit Rsc> kann man das Pfeifen beeinflussen, denn er bestimmt die Energie pro> Impuls.
Danke für die Infos. Ich habe mir verschiedene Widerstände bestellt um
weiter testen zu können.
Mit dem Geändertem Wert für Rsc = 0.86Ω ergibt sich max. Strom von 0.22A
(reicht). Die Duty-ratio ist mit 0.47 angegeben und die tOff-Zeot
beträgt ca. 18us. Lediglich die Kapazität Co liegt mit 9uF in einer
anderen Bereich. Ich kann leider noch nicht von mir sagen alles
vollkommen verstanden zu haben. Versuche aber Stück für Stück an das
Thema ranszugehen.
MaWin schrieb:> Dein Layout verwirrt: ist es wirklich 4-lagig ? Und dann wird die> Masseführung einfach nicht beachtet. So was ist schlechtes Layout. Masse> vom Eingangskondensator, Schaltregler, Diode und Ausgangskondensator> sollte einen Sternpunkt bilden. OnSemi schafft das im Datenblatt> 1-lagig. Immerhin probierst du es nicht auf einem Steckbrett, das hat> mit den geschalteten Strömen nämlich seine Probleme.
Die Platine ist 2-lagig. Die Freiflächen auf beiden Seiten sind mit
Masseflächen gefüllt. Aber ja, einen Masse-Sternpunkt habe ich nicht.
Muss ich beim nächsten Design mehr darauf achten.
Beste Dank.
(prx) A. K. schrieb:> Wobei Erfahrungen mit dem MC34063A dabei allerdings nur bedingt> weiterhelfen, weil der völlig anders arbeitet, als so ziemlich alle> heute üblichen Regler.
So so.
NCP3066, NJM2374A, NCV3063, AIC1563
arbeiten alle genau so (und sicher noch ein paar mehr).
Die Seite https://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063
erklärt ihn schon recht gut, leider erklärt das Datenblatt ihn eher
falsch. Es gab dann mal eine AppNote die mit den Fehlern aufräumte. Alle
mir bekannten Online-Rechner gehen aber nur nach dem Datenblatt.
MaWin schrieb:> (prx) A. K. schrieb:>> Mit Schmidt-Walter kommst du beim MC nicht sonderlich weit>> Doch, wenn man damit umgehen kann.>> Man muss die Eongangsspannung um den Verlust im Schalttransistor> reduzieren,
Und den Shunt nicht vergessen!
MaWin schrieb:> Die Seite https://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063> erklärt ihn schon recht gut, leider erklärt das Datenblatt ihn eher> falsch. Es gab dann mal eine AppNote die mit den Fehlern aufräumte. Alle> mir bekannten Online-Rechner gehen aber nur nach dem Datenblatt.
Aus dem Datenblatt:
"Refer to Application Notes AN920A/D and AN954/D
for additional design information."
(prx) A. K. schrieb:> Matthias S. schrieb:>> Kaufs dir fertig für 4,99 Mäuse>> Das verfehlt freilich dieses Ziel:>> Chris schrieb:>> mich in das Feld der Schaltregler etwas einzuarbeiten
Stimmt so weit leider. Vielleicht hatte er das im Hinterkopf:
> Wobei Erfahrungen mit dem MC34063A dabei allerdings nur bedingt> weiterhelfen, weil der völlig anders arbeitet, als so ziemlich alle> heute üblichen Regler.
Da wäre die Frage vielleicht, wie weit besagte Einarbeitung
(und das Verständnis) speziell damit gehen sollte oder müßte.
Nach diesem Prinzip arbeitende Schaltregler sind vorhanden aber
für höhere Leistung m.o.w. ungeeignet (man braucht ziemlich
dicke Bauteile wegen diskontinuierlichem Modus oder noch viel
dickere für kontinuierlichen solchen - das geht anders schon
einfacher).
Mit einem Schaltwandler vglb. geringer Leistung anzufangen war
im Grunde auch für spätere höhere Leistung die richtige Idee,
nur ist momentan (ohne mehr über Anwendungen/U und I Bereiche
der Zukunft zu wissen) etwas unklar, ob ein Richtungswechsel
zu moderneren Reglerprinzipien nötig oder empfehlenswert.
(prx) A. K. schrieb:> Wobei Erfahrungen mit dem MC34063A dabei allerdings nur bedingt> weiterhelfen, weil der völlig anders arbeitet, als so ziemlich alle> heute üblichen Regler.
Ich habe gerade das umgekehrte Problem mit einem Gerät mit einem MC34063
gehabt:
Leerlaufspannung: 5V
Bei 100mA Last: 7,2V
Ursache: der Elko am Schaltungsausgang hatte einen viel zu hohen ESR
(ca. 35 Ohm)...
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