Hallo, ich habe vor, auf Basis des XL6019, ein Board für einen SEPIC Wandler zu entwerfen, basierend auf dem Datenblatt zum XL6019 http://www.xlsemi.net/datasheet/XL6019-EN.pdf Seite 11, oben. Mit dem pinkompartiblen XL6005 (LED KSQ StepUp habe ich schon Erfahrung sammeln können (insbesondere Wärmeabfuhr) Kopfzerbrechen bereitet mir der Koppelkondensator zwischen den beiden Induktivitäten C DC 22µ/63V. Über dessen Dimensionierung und Auswahl schweigen sich sowohl das verlinkte Datenblatt, als auch Quellen im Netz aus, während auf die Berechnung und Auswahl der Induktivitäten im Detail eingegangen wird. So wie ich das verstehe, wird durch dessen Blindstrom die Kopplung zwischen StepUp und StepDown erreicht. Der Vorteil am Sepic im Gegensatz zum reinen StepUp ist ja zum einen, das wenn der Wandler schlafen geschickt wird, die Eingangsspannung nicht über Drossel und Schottkydiode durchgereicht wird, sondern durch den Koppel-C kein Stromfluss stattfindet. Wann habe ich die größte Belastung vom Koppel-C? Vermutlich, wenn Vin gleich V out ist. Ich habe einen Testaufbau auf Lochraster mit 2 getrennten Drosseln, der auch prima funktioniert. Als Koppel-C habe ich dort einen guten Panasonic low ESR Elko. Es bereitet mir nur Bauchschmerzen, das selbst gute Gel-Elkos mit rund 1,5A Ripplestrom lt. Datenblatt angegeben werden - das Datenblatt vom IC verspricht aber ganz andere Ströme. 2-3 Ampere brauche ich schon. Wie also das C auswählen? - Mehrere kleine Elkos parallel? (bei Siebelkos gängige Praxis) - Folienkondensator? (DC-Link aus PP) - Kerko(batterie)? Ich habe hier eine fast volle Rolle Murata 1µ 50V 1206 GRM42-6 X7R. Selbst wenn ich davon, um das Derating auszugleichen, 50 Stück auf das Board kloppe, bräuchte ich weniger Platz, als für den FoKo. Oder hätte ich einen Vorteil, wenn ich statt der 2 getrennten Induktivitäten einen 1:1 Übertrager wähle, weil wegen der magnetischen Kopplung dann der C entlastet wird? Ich will ja kein C aus Unoptanium verbauen. Ich hab ja noch die kleine Hoffnung, das Lothar, als Schaltwandler-Guru, mich erleuchten kann :-)
wie hoch sind denn deine Spannungen Vin und Vout..?? edit: der Koppel-C sieht nur die maximale Eingangsspannung, aber sehr hohe Rippelströme.. sollte also nen richtig guter LOW-ESR sein..
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Perspektivisch für einen 24V Lithiumeisenphosphat Akku für 24V LED-Stripes als Innenbeleuchtung. Da der Ausbau so nach und nach erfolgt, bis dahin erst mal aus der 12V Fahrzeugbatterie. Elkos scheinen mir eher eine Sackgasse zu sein, auch Gel. 22µ finde ich nichts über 1500 mA Ripple. 10er rund 1000 mA. Ich komme also auch mit kleineren zusammengschalteten Kapazitäten nicht wesentlich höher. Ich habe gestern einen Entwurf zum Fertigen nach China geschickt, wo ich 10x Kerkos 1210 bestücken kann. Ich habe für LED KSQs ohnehin 10µ 50V X7R vorrätig. Derating 3-5, da sollte ich mit 10 Stck hinkommen. Auch 19V Ausgang für einen Mini-PC werde ich mit so einem Board erzeugen. Ist ja nur der Spannungsteiler anzupassen :-)
Gerald B. schrieb: > Wann habe ich die größte Belastung vom Koppel-C? Immer wenn die Last hoch ist, der ganze Laststrom geht durch den Kondensator und das hält er nicht lange aus SEPIC ist eine rein akademische Schaltung, man nimmt heute Buck-Boost.
Michael B. schrieb: > Immer wenn die Last hoch ist, der ganze Laststrom geht durch den > Kondensator und das hält er nicht lange aus Darum setze ich bewußt auf KerKos. Wenn die nicht gerade zwitschern, sollte das passen Michael B. schrieb: > SEPIC ist eine rein akademische Schaltung, man nimmt heute Buck-Boost. Wie ich nach SEPIC gegoogelt habe, wurde der im Automotive Bereich massiv beworben. Mag sein, das seine Stärken nicht gerade der Hochstrombereich sind. Kannst du ein Buck-Boost IC empfehlen? SMD ist für mich kein Hinderungsgrund, aber bitte kein BGA, WSON und so Kram, wo man hinterher nichts mehr mit dem Lötkolben nacharbeiten und korrigieren kann. Ich mag es simpel, ohne viel Firlefanz. Ein IC, das zwar prinzipiell viel kann, ist aber u.U. auch tricky bei der Fehlersuche. Ein externer Leistungsschalter hat zwar den Vorteil der besseren Skalierbarkeit, wenn ich da aber bei der Auswahl aufs falsche Pferd setze, dann macht er zusätzliche Probleme.
Gerald B. schrieb: > Kannst du ein Buck-Boost IC empfehlen? TI weiss normalerweise, was sie tun. Du scheinst 24V/3A als Ziel zu haben. Die haben in der Leistungsklasse nur Controller, wie LM(2)5118.
So, die Boards sind heute aus China angekommen. Hab eine Platine mal bestückt. Erster Test, Eingangsspannung von 21 bis 27V angelegt, am Ausgang bleiben es ohne zu zucken, 24V. Die Tage werde ich das Board dann mal mit Last foltern und schauen, wie es sich dabei so schlägt :-)
> - Kerko(batterie)? Ich habe hier eine fast volle Rolle Murata 1µ 50V > 1206 GRM42-6 X7R. DAs wäre auch mein Favorit gewesen. Mehrere parallel um den Ripplestrom pro Kerko zu vermindern. Am besten mit Wärmebildkamera prüfen ob die zu heiß werden.
Georg S. schrieb: >> - Kerko(batterie)? Ich habe hier eine fast volle Rolle Murata 1µ 50V >> 1206 GRM42-6 X7R. > > DAs wäre auch mein Favorit gewesen. Mehrere parallel um den Ripplestrom > pro Kerko zu vermindern. Am besten mit Wärmebildkamera prüfen ob die zu > heiß werden. Wärmebildcam hab ich nicht, wäre aber nice to have. Der Zeigefinger sollte es auch tun :-) 50x KerKos brauchen doch etwas Platz. 10µ 50V in 1210 habe ich für getaktete LED KSQs. Davon habe ich jetzt 10 Stck. L-förmig um den XL6019 gepackt, da die auf Potential der Kühlfahne liegen. Den 220µ Ausgangselko mußte ich auf 1000µ erhöhen, da mir bei knapp 2A Last die Ausgangsspannung sonst auf 20V einbrach. Erstmal muß ich einen BGA KK passend bearbeiten, um die Unterseite zu kühlen, die durch zig Thermal Vias angebunden ist. Blödereise stören da die Lötaugen der Elkos und der Schraubklemmen. 3A sollten sicher zu schaffen sein.
Irgendwie komme ich nicht mehr weiter. Ich schaffe es nicht, über 1,75A Ampere bei 24V Ausgangsspannung zu kommen. Darüber bricht mir die Ausgangsspannung ein. Mit der ursprünglichen Dimensionierung trat dieser Fall schon bei 1,5A ein, mit vergrößertem Ausgangselko kam ich dann auf meine 1,75A. Die Induktivitäten sind für einen Sättigungsstrom 7A und 6A nominell angegeben. Der Koppel-C fällt als Fehlerursache ebenfalls aus. Laut Onlinerechner haben 22µF bei 180 KHz 40 Milliohm Blindwiderstand. Auch ein vergrößern des Koppel-Cs brachte keine Verbesserung. Mit 12V Eingansspannung kann ich 1,75A Last ganz vergessen, da bricht er mir auf 3,6V ein. Auch andere Drosseln (Ringkern 100µH 7A)bringen nichts. Ein termisches Problem ist es auch nicht, ich habe die Unterseite der Platine mit einem BGA KK versehen, die Lotaugen für die Elkos und Klemmen sind ausgespart, oben auf dem Chip ist auch noch ein kleiner KK. Eigentlich ist der XL6019 im Datenblatt mit maximal 5A angegeben. Was mich irritiert, ist der SOA Bereich auf Seite 6 des DB http://www.xlsemi.net/datasheet/XL6019-EN.pdf Bei 22V Eingangsspannung komme ich demnach nur auf maximal 2A Ausgangsstrom bei 24V. Das kommt meiner Messung recht nahe. Nur WTF, warum wird das IC dann mit 5A beworben? Meine Leiterplatte hat zwar vielleicht noch Luft nach oben, aber grobe Schnitzer, die dieses Verhalten erklären würden, habe ich wohl eher nicht gemacht. Ein vergleichbares Konzept der Entwärmung habe ich mit dem XL3005 (KSQ 5A step down) und XL6006 (KSQ 5A Step Up) erfolgreich am Laufen. Die kann ich wirklich bis an die Kotzgrenze prügeln, mit den erwähnten 100mH Ringkerndrosseln. Bin irgendwie mit meinem Latain gerade am Ende.
Nachtrag: hab gerade nochmal gegoogelt, ob mir da eventuell die Curie Temperatur bei den X7R KerKos in die Suppe spucken kann. Auch das kann es nicht sein, denn die Curietemperatur liegt bei 150°. Im Betrieb liegt die Oberflächentemperatur eher bei max. 50°C. Selbst und/oder 220µ Gel-Elko brachten nichts.
Juhu, ich habe den verdammten Fehler gefunden! Das glaubt ihr nicht. Es sind die verdammten XL6019, die keine 5 Ampere können. Ich werde den XL6019 nochmal auf Lochraster als reinen StepUp aufbauen, und mal sehen, ob er sich dann auch noch so dämlich anstellt. Der XL6006 ist pinkompartibel und hat das angesprochene SOA Diagramm nicht im DB. Der XL6006 hat keine 1,25V Referenzspannung, sondern nur 0,22V Referenz, als Stromquelle. Aber mit etwas Umdimensionieren des Spannungsteilers für die Ausgangsspannung und 100n KerKo über R2 ist die auch stabil. Nachdem ich 1,75 A bei 24V reingeschickt habe, habe ich dann mal ein potentes 12V Netzteil angeklemmt, wo fast 4A geflossen sind. Die Ausgangsspannung steht, wie eine 1 :-) Jetzt werde ich das Ganze nur noch "in Schön" machen, da ich die Kondensatoren langbeinig als Drahtigel zum Testen drangepappt hatte.
Des Wahnsinns nächster Teil: Durch Zufall ist mir aufgefallen, das die Chinesen sogar ihre eigenen ICs kopieren. Ich hatte mir für erste Tests in einem Alishop 5x XL6019 bestellt. Die habe ich als erstes verbaut. Dann habe ich die eigentliche Materialbestellung bei LCSC ausgelöst und mir dort die Chips von XLSEMI bestellt. Nach dem oben geschilderten Debakel habe ich dann mal noch ein Board mit dem Original bestückt. Und siehe da, auch der tut, was er soll. Daraufhin habe ich mal zielgerichtet bei LCSC gesucht und noch 2 oder 3 Nachbauten gefunden. Die haben aber nur die 6019 gemeinsam und beginnen mit anderen Buchstabenkombinationen. ich mußte mal wieder das "Glück" haben, die Dinger zu erwischen, mit der höchsten Verwechselungsgefahr.
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