Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LT1073 Ausgangsspannung ist lastabhängig


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von Eric (eric001)



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Hallo,

ich bin neu hier und hätte eine Frage zum LT1073. Ich möchte 2V in 5V 
wandeln und habe dafür die Schaltung im Anhang auf einem Breadboard 
zusammen gesteckt. R1 und R2 sind im Aufbau ein Potentiometer. Die 2V 
werden über ein Labornetzteil bereit gestellt.
Grundsätzlich funktioniert die Schaltung auch. Aber je nachdem, welchen 
Lastwiderstand ich verwende, bricht die Spannung ein:

RL in ohm | Uout in V
--------- | ---------
inf       | 5,16
220       | 4,67
100       | 3,93
78        | 3,65
39        | 3,13

Hat jemand eine Idee, woran das liegt? Kann der Breadboard-Aufbau solche 
Probleme verursachen?

Wenn ich das 
[Datenblatt](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/1073fa.pdf) 
richtig verstehe, sollten bei 2V Eingangsspannung 70...80 mA eigentlich 
machbar sein (S. 4 oben rechts).
In Simulation funktioniert es auch (siehe Anhang).

Danke schon mal.

Gruß, Eric

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Eric schrieb:
> habe dafür die Schaltung im Anhang auf einem Breadboard zusammen
> gesteckt
Zeig doch mal ein Foto vom Aufbau.
Welche Spule hast du verwendet?

von Falk B. (falk)


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Eric schrieb:
> ich bin neu hier und hätte eine Frage zum LT1073. Ich möchte 2V in 5V
> wandeln und habe dafür die Schaltung im Anhang auf einem Breadboard
> zusammen gesteckt.

Hmm. Bei einem Schaltregler mit 19kHz sollte das noch machbar sein.

> R1 und R2 sind im Aufbau ein Potentiometer.

Wozu? Damit kannst du dir auch mal ganz fix den IC zurstören, wenn du da 
Unfug einstellst. Außerdem braucht man dort keine 2 Potis, bestenfalls 
1.

> Die 2V
> werden über ein Labornetzteil bereit gestellt.
> Grundsätzlich funktioniert die Schaltung auch. Aber je nachdem, welchen
> Lastwiderstand ich verwende, bricht die Spannung ein:
>
> RL in ohm | Uout in V
> --------- | ---------
> inf       | 5,16
> 220       | 4,67
> 100       | 3,93
> 78        | 3,65
> 39        | 3,13

Naja, 39 Ohm sind 80mA, das erscheint mir etwas viel für die Schaltung.

> Hat jemand eine Idee, woran das liegt? Kann der Breadboard-Aufbau solche
> Probleme verursachen?

Ja. Zeig mal deinen Aufbau.

> richtig verstehe, sollten bei 2V Eingangsspannung 70...80 mA eigentlich
> machbar sein (S. 4 oben rechts).

Hast du die 68 Ohm drin?

> In Simulation funktioniert es auch (siehe Anhang).

Die sind geduldig ;-)

von Eric (eric001)


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von Eric (eric001)


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Ups, die 68 Ohm habe ich vergessen. Das probiere ich noch mal aus.

Bei R1 und R2 habe ich mich falsch ausgedrückt. Ich habe beide zusammen 
mit einem Potentiometer ersetzt. Ich wusste nicht, dass man damit den IC 
kaputt bekommt. Weißt du, welche Stellung kritisch ist? Wenn R2 sehr 
klein ist, so dass der FB-Pin >5V bekommt?

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Eric schrieb:
> Bei R1 und R2 habe ich mich falsch ausgedrückt. Ich habe beide zusammen
> mit einem Potentiometer ersetzt.

Auch das ist nicht sinnvoll.

> Ich wusste nicht, dass man damit den IC
> kaputt bekommt. Weißt du, welche Stellung kritisch ist? Wenn R2 sehr
> klein ist, so dass der FB-Pin >5V bekommt?

Nein. Das Gegenteil. Wenn R1 Null wird, wenn man Poti auf den Anschlag 
dreht, dann sieht der Controller nämlich NIE ein Feedbacksignal und 
erhöht die Spannung bis unendlich . . .

Bei kleinen Spannungen von ein paar Dutzend V macht man R1 konstant und 
R2 variabel. Bei höheren Spannungen nicht, denn dort hält das Poti diese 
nicht aus, außerdem will man das nicht auf die "heiße" Seite der hohen 
Spannung legen. Dann ist R2 konstant (und spannungsfest) und R1 besteht 
aus Festwert + Poti. Damit ist ein maximales Teilerverhältnis und damit 
maximale Ausgangsspannung garantiert, egal wie man am Poti dreht.

von Michael B. (laberkopp)


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Eric schrieb:
> Kann der Breadboard-Aufbau solche Probleme verursachen?

Ja, und die falschen Bauteile, vor allem zu hoher Innenwiderstand von 
Spule und Kondensatoren.

Der LT1073 ist übrigens ein unglaublich langsam taktender Schaltregler, 
er arbeitet lediglich mit 19kHz.

Das ist zwar gut für Laien und schlechten Aufbau, aber schlecht für hohe 
Leistung auf kleinen Bauteilen.

Er ist ja auch ein Mikroleistungsregler, also eher für Lasten unter 10mA 
gedacht, und arbeitet meist im burst, also ein paar Schwingungen, dann 
stop, wieder in paar Schwingungen, dann stop, mit 0.25V Schwankung am 
Ausgang.

von Falk B. (falk)


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Eric schrieb:
> Das ging ja schnell.
> Die Spule müsste diese hier sein:
> 
https://www.reichelt.de/stehende-induktivitaet-07hcp-ferrit-100--l-07hcp-100--p86403.html?&trstct=pos_12&nbc=1

Die Spule ist OK, dein Aufbau eher nicht. C1 gehört NAH an den IC, so 
10-20mm!
Auch der Ausgangskreis von L1, D1, C2 sollte von den Drahtlängen 
minimiert werden. C2 kann man direkt an die Diode setzen, ohne 
zusätzliche Drahtbrücke. Dein 150uF Elkos sind aber auch nicht 
sonderlich gut für einen Schaltregler, auch wenn der nur mit 19kHz 
taktet. Pack da mal 100nF Keramik parallel. Aber NAH!

von Jens G. (jensig)


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> Aufbau1.jpg

Also als erstes würde ich grundsätzlich die Betriebsspannungswege 
optimieren. Also der Eingangs-Elko sollte elektrisch kurz direkt am IC 
sein (kann man doch über den IC stecken). Ausgangs-Elko ebenfalls 
möglichst nah an Pin4 stecken, und von diesem Punkt aus auch zum Poti 
gehen. Und die riesige Masseschleife zw. Pin 4+5 ist genau so tödlich 
für einen einigermaßen sicheren Betrieb eines schaltenden Wandlers, weil 
erstens hohe parasitäre Induktivität, und weil Pin 4 der Bezugspunkt für 
den Senseeingang ist, wobei es etwas blöd ist, wenn da auch noch die 
Schalt- und Lastströme drüber gehen.

: Bearbeitet durch User
von Eric (eric001)


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Jetzt geht es. :)
Habe alles, wie ihr vorgeschlagen habt, dichter aneinander gesteckt. Die 
100nF sind jetzt anscheinend auch nicht mehr nötig.
Bei 39 ohm Last bricht die Spannung zwar ein, aber das sind ja auch 
schon über 100mA.

RL in ohm | Uout in V
--------- | ---------
inf       | 5,44
220       | 5,42
100       | 5,43
78        | 5,43
39        | 4,46

Vielen Dank euch.

Gruß, Eric

von Falk B. (falk)


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Eric schrieb:
> Jetzt geht es. :)
> Habe alles, wie ihr vorgeschlagen habt, dichter aneinander gesteckt. Die
> 100nF sind jetzt anscheinend auch nicht mehr nötig.

Du hast auch mehr Glück als Verstand. Denn was wir dir sagen wollten, 
hast du NICHT korrekt umgesetzt!
Schau dir mal deine kilometerlange Verbindung von C1 zum IC1 an! C2 ist 
OK.

von Eric (eric001)


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Ach Mist, was hab ich denn da gemacht. Danke dir.

von Jester (Gast)


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Das Datenblatt für'n LT1073 bietet jede Menge gute Tips. Dazu gibt es 
eine recht brauchbare Application Note 
(https://www.egr.msu.edu/classes/ece480/capstone/spring13/group04/application/Application%20note-tim.pdf) 
- die allerdings verschweigt, wie sehr es bei DC/DC-Konverter auf den 
mechnischen Aufbau ankommt.

Auch emfehlenswert: Mal in den diversen ANs von Linear Technology 
schmökern, angefangen bei Jim Williams' "Switching Regulators for Poets" 
(AN-25).

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Eric schrieb:
> Ach Mist, was hab ich denn da gemacht.

Hallo,

Du könntest den Elko zur Betriebsspannungsentkopplung direkt über das IC 
setzen und dann erst von außen die langen Drähte zur Zuführung der 
Betriebsspannung nstecken. Dann kann da direkt am IC genügend hohe 
Stromstärke fließen. Und die Masse, die vom Ausgangsteil zurück kommt 
auch da wieder direkt dran.

mfg

von Eric (eric001)



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Ok, den C1 direkt über den IC zu setzten, hatten Jens und Falk auch 
vorgeschlagen. Ich war nur irgendwie zu schwer von Begriff oder zu 
voreilig, sorry.
Hier noch mal der Aufbau und Messwerte für den Fall, dass es für 
irgendjemand nützlich ist. (Oder ich noch etwas grobes übersehen habe.)

RL [ohm]|Uout [V]|I [mA]
--------|--------|------
 220    | 5,19   | 24
 100    | 5,19   | 52
 78     | 5,2    | 67
 69     | 5,21   | 76
 58     | 4,95   | 86
 39     | 4,49   | 115

Die AN-25 klingt nett. Werde ich mir mal durchlesen.

Danke euch.

von Jens G. (jensig)


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Eric schrieb:
> RL [ohm]|Uout [V]|I [mA]
> --------|--------|------
>  220    | 5,19   | 24
>  100    | 5,19   | 52
>  78     | 5,2    | 67
>  69     | 5,21   | 76
>  58     | 4,95   | 86
>  39     | 4,49   | 115

Naja, klappt doch. Entspricht ziemlich genau den Datenblattwerten bei 
Uin=2V ...

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