Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik "Bypass" für Step-Down-Regler mit MP2307


von Mark K. (mamikoe)


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Hallole,
ich habe hier ein kleines Step-Down-Wandler-Modul aus China, der 
Beschaltung entsprechend muß es sich um einen einen MP2307 handeln. Die 
Ausgangsspannung wird über einen Spannungsteiler am Ausgang wie im 
Datenblatt 
(https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/189147/MPS/MP2307.html), 
hier aus Fest-R nach Masse und einem Trimmer zum Ausgang, eingestellt.
Das Problem ist: Ich müßte einfach zwischen der eingestellten Spannung 
(5V) und der Eingasspannung (ca. 19V) umschalten. In meiner Unkenntnis 
dachte ich, es würde gehen, wenn ich den FB-Eingang auf Masse legen 
würde, damit die internen Schalter dauerhaft durchschalten, aber leider 
läßt sich die Ausgangsspannung nicht höher als ca. 17V einstellen - dann 
fällt sie auf unter 5V.
Kennt jemand einen Trick, wie das mit diesem oder einem anderen 
Step-Down-Wandler-Modul funktioniert? Die Alternative wäre deutlich 
aufwändiger mit Relais und so, und das möchte ich doch gerne vermeiden.

von H. H. (Gast)


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Ohne Bootstrap hast du da einen Sourcefolger, also U_out=U_in-U_gs.

Also nicht permanent FB und GND verbinden, sondern in Abständen ganz 
kurz die Verbindung aufheben.

von Wolf17 (wolf17)


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Schottkydiode hinter den Regler und Brücke mit PNP von 19V auf den 
Ausgang.

von Peter S. (hw-coach) Flattr this


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Ich kenne die Randbedingungen nicht. Mein 1. Gedanke war, einen simplen 
Umschalter zu nehmen um die Spannungen umzuschalten.
G

von Mark K. (mamikoe)


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H. H. schrieb:
> Ohne Bootstrap hast du da einen Sourcefolger, also U_out=U_in-U_gs.
> Also nicht permanent FB und GND verbinden, sondern in Abständen ganz
> kurz die Verbindung aufheben.

Ein Sourcefolger wäre doch genau das, was ich bräuchte. Warum geht das 
dann nicht? Oder verstehe ich das falsch?
Leider habe ich kein periodisches Signal, um regelmäßig die 
Masseverbindung aufzuheben. Dieses zu erzeugen wäre mindestens so 
aufwändig wie ein (elektronisches) Relais zu verwenden.

Wolf17 schrieb:
> Schottkydiode hinter den Regler und Brücke mit PNP von 19V auf den
> Ausgang.

Ja, das wäre auch eine Lösung, aber mit dem Nachteil des 
Spannungsabfalls über dem PNP - das ist hier sehr unerwünscht. Daher 
hatte ich sn ein Relais gedacht und wollte auch dieses vermeiden.

Peter S. schrieb:
> Ich kenne die Randbedingungen nicht. Mein 1. Gedanke war, einen simplen
> Umschalter zu nehmen um die Spannungen umzuschalten.

:-) Das geht leider nicht. Im "Ruhezustand" oder wenn noch kein Strom 
(bzw. weniger als ca. 800mA) fließt, sollen nur 5V anliegen. Durch 
Tastendruck soll die höhere Spannung kommen, dann fließen mehr als ca. 
800mA, und dadurch wird diese Umschaltung gehalten. Zieht man den 
Stecker sollen es wieder 5V sein.

von Wolf17 (wolf17)


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Mark K. schrieb:
> das wäre auch eine Lösung, aber mit dem Nachteil des
> Spannungsabfalls über dem PNP - das ist hier sehr unerwünscht

Wenn die 150mV eines PNP BD250 zu viel sind (Ic 1A, Ib 50mA)
https://bg-electronics.de/datenblaetter/Transistoren/BD250C.pdf
dann halt einen P-FET IRF4905 für 1,35 von Reichelt, der hat 20mV bei 1A
https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%2FIRF4905_IR.pdf

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


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Mark K. schrieb:
> Ein Sourcefolger wäre doch genau das, was ich bräuchte.
Nein, genau das willst du nicht.
> Warum geht das dann nicht?
Ein N-Kanal Sourcefolger ist an der Source immer um Ugs negativer(!) als 
am Gate. Wenn du am Gate also 19V hast und Ugs 2V ist, was kommt dann an 
der Source heraus? Kommt dir der Wert bekannt vor?

von Mark K. (mamikoe)


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Lothar M. schrieb:
> Ein N-Kanal Sourcefolger ist an der Source immer um Ugs negativer(!) als
> am Gate. Wenn du am Gate also 19V hast und Ugs 2V ist, was kommt dann an
> der Source heraus? Kommt dir der Wert bekannt vor?

Upps. Manchmal würde Selberdenken helfen :-/.

von Mark K. (mamikoe)


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Wolf17 schrieb:
> Wenn die 150mV eines PNP BD250 zu viel sind (Ic 1A, Ib 50mA)
> https://bg-electronics.de/datenblaetter/Transistoren/BD250C.pdf
> dann halt einen P-FET IRF4905 für 1,35 von Reichelt, der hat 20mV bei 1A
> 
https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A100%2FIRF4905_IR.pdf

Danke für die Idee und das Heraussuchen. Das geht in die richtige 
Richtung.
Zur Erklärung: Ich habe an anderer Stelle schon einen Shunt zum Erkennen 
des höheren Stroms bei höherer Spannung, das geht um es einfach zu 
halten nicht unter 0,7V.

von Wolf17 (wolf17)


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Mark K. schrieb:
> Ich habe an anderer Stelle schon einen Shunt zum Erkennen
> des höheren Stroms bei höherer Spannung, das geht um es einfach zu
> halten nicht unter 0,7V.

Wenn die Fragesteller nicht immer mit den wesentlichen Daten 
Salamitaktik spielen würden, könnte man sich unnötige Arbeit mit 
Vorschlägen sparen.

So kann ich nicht beurteilen, ob ein paar Windungen Draht auf einem 
Reedschalter nicht besser wären, dazu noch galvanisch getrennt und mit 
Hysterese. Die gibt es auch mit 1xum.

von Mark K. (mamikoe)


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Weißt Du - wie man es macht ist es falsch. Erkläre ich mein gesamtes 
Vorhaben, beschreibe es und schreibe daher mehr als nur ein paar 
dürftige Sätze, dann wird genölt, daß es zuviel Text sei, es niemand 
lesen würde, und die Mehrzahl der Reaktionen zeigt auch ge, daß die 
Betreffenden sich nicht naudie Mühe gemacht haben, meine Beschreibung 
durchzulesen. Es ist immer das gleiche ....

Allerdins habe ich das bereits am 3.9. im letzten Absatz erwähnt: Durch 
den höheren Strom bei ca. 19V soll die Umschaltung auf 19V gehalten 
werden. Daß hierbei irgendwie der Strom detektiert werden muß ist 
offensichtlich.
Und Du meinst, daß "ein paar Windungen Draht" um ein Reed-Relais 
ausreichen könnten?

Allerdings ist das nicht das einzige Problem. Das Gerät, um das es geht, 
braucht mehr als 17V, um zu erkennen, daß es mit höherer Spannung 
betrieben wird und daher auf "Power" mit entsprechend höherem Strom 
umschalten soll (ist danach aber mit geringerer Spannung zufrieden). 
Leider liefert das konkret zur Verfügung stehende Schaltnetzzeil keine 
19V sondern nur ca. 16V und ist innen völlig zugekleckert mit 
irgendwelcher Harzmasse, keine Chanace, die Schaltung zu manipulieren um 
1 bis 2V mehr rauszuholen. Daher schalte ich mit Tastendruck einen Elko 
in Reihe mit der Spannung (begrenzt auf 20V), so daß für ein paar 100ms 
die Spannung ausreichend hoch ist. Beides - dieser Spannunsboost sowie 
die Umschaltung von 5V auf nomimal 19V (hier aber konkret 16V) - muß 
gemeinsam und möglichst mit nur einem Tasten(umschalt)kontakt erfolgen. 
Um den PNP komme ich also nicht herum. Oder das Reed-Relais erhält eine 
zweite "Spule", die über den Umschalter (er schaltet besagte 16V) 
versorgt wird - sofern das überhaupt funktioniert.

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


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Mark K. schrieb:
> Leider liefert das konkret zur Verfügung stehende Schaltnetzzeil keine
> 19V sondern nur ca. 16V
Kannst du nicht einfach daran was ändern? 19V Netzteile sind ja nun 
nicht überaus exotisch.

> dann wird genölt, daß es zuviel Text sei
Wo ist dir das passiert?
Es ist am einfachsten, wenn du beschreibst, was du hast und was das 
Problem ist, anstatt zu beschreiben, auf welche Art und mit welchen 
Basteleien du das Problem lösen willst. Ein Schaltplan (tolle Sache) und 
Links zu den verwendeten Komponenten sind dabei extrem hilfreich.

Mark K. schrieb:
> daß die Betreffenden sich nicht naudie Mühe gemacht haben, meine
> Beschreibung durchzulesen.
Ich habe das getan und komme zum Schluss, dass du "ein Gerät" hast, das 
19V und 5V in bestimmter Reihenfolge braucht, um wie von dir gewünscht 
zu funktionieren. Da würde ich dann einfach ein Netzteil mit 24V nehmen 
und einen Stepdown dahinter, den ich in der benötigten Reihenfolge 
zwischen 19V und 5V umschalte.

Oder wenn du (aus welchen nicht nachvollziehbaren Gründen auch immer) 
nur dieses 16V-Netzteil hast, dann würde ich einen Stepup 
dahinterschalten, der aus diesen 16V die obigen 24V macht, um dann wie 
beschrieben mit dem Stepdown die 19V und 5V zu erzeugen.

von Peter D. (peda)


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Mark K. schrieb:
> aber leider
> läßt sich die Ausgangsspannung nicht höher als ca. 17V einstellen - dann
> fällt sie auf unter 5V.

Leistungsstufen mit Bootstrap-Kondensator haben immer ein maximales 
Tastverhältnis, damit dieser sich aufladen kann. Der Wert steht im 
Datenblatt (Maximum Duty Cycle).

von Mark K. (mamikoe)


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Lothar M. schrieb:
> Mark K. schrieb:
>> Leider liefert das konkret zur Verfügung stehende Schaltnetzzeil keine
>> 19V sondern nur ca. 16V
> Kannst du nicht einfach daran was ändern? 19V Netzteile sind ja nun
> nicht überaus exotisch.

Natürlich habe ich das NT geöffnet und nachgeschaut, ob sich ggfs. unter 
Mithilfe hier irgendwas an der Spannung drehen läß. Wie gesagt, die 
Teile innen sind großzügig verkleistet mit einer Harz- oder 
Kunststoffmasse, die Mehrzahl der Halbleiter sind nicht mal zu erkennen. 
Falls es Dich interessiert kann ich ein Foto machen und hochladen.
Für mich persönlich ist jedes NT jenseits von 5V und 12V "exotisch" und 
ca. 16V noch eher "gängig" als 19V.
>
>> dann wird genölt, daß es zuviel Text sei
> Wo ist dir das passiert?

Hier und in vielen anderen Foren. Es ist geradezu die Regel. Und umso 
frappierender, als Foren ja vom Schreiben und Lesen leben, also User mit 
einer Art Textphobie oder Problemen mit Texterfassung sich eher bei 
Tic-toc und Dummschwätz-FB u.ä. aufhalten. Aber egal, ist OT.

> Ich habe das getan und komme zum Schluss, dass du "ein Gerät" hast, das
> 19V und 5V in bestimmter Reihenfolge braucht, um wie von dir gewünscht
> zu funktionieren.

Genau genommen "kommunizieren" höchstwahrscheinlich Gerät und 
NT/Ladegerät über den USB-Micro-Anschluß irgendwie darüber, ob das Gerät 
19V will/verträgt und dann wird von 5V auf 19V umgeschaltet. Da ich kein 
originales NT/Ladegerät habe kann ich dem nicht weiter auf den Grund 
gehen und das nicht nachbilden sondern muß mich mit dem glücklichen 
Umstand zufriedengeben, daß jedenfalls die Abfolge von 5V-19V (bzw. 
genau genommen >17V) von dem Gerät akzeptiert wird. Wäre der Anschluß 
irgendwie speziell und nicht gerade USB-Micro, würde ich es viel 
einfacher machen und mich mit der bereits gefundene Lösung mit dem 
kurzeitigen Stepup/Spannungsboost begnügen. Aber ein NT mit 
USB-Micro-Buchse wird gleich was man draufschreibt irgendwann auch für 
normale 5V-Geräte verwendet werden und dann knallt es. Außerdem ist es 
offensichtlich praktischer, unterwegs/auf Reisen nur ein NT mitnehmen zu 
müssen bzw. bei Bedarf auf jenes für die normalen 5V-Geräte wie Handy 
nutzen zu können. Daher meine Suche nach einer nur auf Tastendruck und 
nur bis zum Aus-/Abstecken wirkenden Umschaltung auf die höhere 
Spannung.

> Da würde ich dann einfach ein Netzteil mit 24V nehmen
> und einen Stepdown dahinter, den ich in der benötigten Reihenfolge
> zwischen 19V und 5V umschalte.

S.o. Die Umschaltung auf die höhere Spannung darf nur temporär sei. 
Sobald das NT aus der Steckdose kommt oder der USB-Stecker aus dem Gerät 
gezogen wird (also kein Strom mehr fließt) muß wieder auf 5V 
umgeschaltet werden.
Davon abgesehn habe ich kein 24V-Netzteil mit wenigstens 1A. Und je mehr 
Elektronik reinkommt destso sinnvoller wird der Kauf eines originalen 
NT/LG.
>
> Oder wenn du (aus welchen nicht nachvollziehbaren Gründen auch immer)
> nur dieses 16V-Netzteil hast, dann würde ich einen Stepup
> dahinterschalten, der aus diesen 16V die obigen 24V macht, um dann wie
> beschrieben mit dem Stepdown die 19V und 5V zu erzeugen.

Abgesehen davon, daß dies an der Grundbedingung der nur temporären 5V 
nichts ändert, habe ich ja bereits eine funktionierende Lösung für die 
nur intitial erforderlichen >17V. Auch wenn natürlich das Aufladen mit 
19V oder 20V schneller geht als mit 16V oder nur 15V (Shunt). In beiden 
Fällen zieht das Gerät zwar ca. 1,1A aber 20% mehr Spannung und damit 
Leistung führt hier zu einer entsprechend schnelleren Aufladung. Aber 
das ist kein "muß". Dem steht die Notwendigkeit eines weiteren Moduls 
als Stepup-Regler (den ich erst noch beschaffen müßte) entgegen - und 
dann würde ich sofort die Frage stellen, ob sich das nicht mit einem 
einzigen Modul lösen läßt.

von Mark K. (mamikoe)


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Peter D. schrieb:
> Mark K. schrieb:
>> aber leider
>> läßt sich die Ausgangsspannung nicht höher als ca. 17V einstellen - dann
>> fällt sie auf unter 5V.
> Leistungsstufen mit Bootstrap-Kondensator haben immer ein maximales
> Tastverhältnis, damit dieser sich aufladen kann. Der Wert steht im
> Datenblatt (Maximum Duty Cycle).

Abgesehen vom sehr grundsätzlichen Prinzip des Down-Schaltregler habe 
ich davon keiner weitere Ahnung, daher war ich schon überrascht, daß die 
Ausgangsspannung so weit von der Eingangsspannung entfernt sen muß und 
daß auch kein "Bypass" möglich ist. Aber es ist wie es ist ....

von Arno H. (arno_h)


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Ich sehe hier keinen Mangel an NT mit 19V Ausgangsspannung:
https://www.google.de/search?q=Laptop+Netzteil+19V

Arno

von Arno H. (arno_h)


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Wow, nur 4 Minuten bis zur -1. Du magst mich echt.

Arno

von Mark K. (mamikoe)


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Bei ebay gibt es "alles in Mengen" und natürlich auch solche SNT. Aber 
ich bezog mich auf (natürlich) auf das, was ich hier habe und meine 
Erfahrungen. Wollte ich dafür ein Netzteil über ebay bestellen, dann 
würde ich gewiß nicht irgend 19V-SNT kaufen und umfruckeln sondern 
gleich ein passendes vom Hersteller des Geräts (oder kompatibel), das 
mit dem Gerät perfekt kommunziert und auch an andere Geräte nur die 
üblichen 5V liefert.

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