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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladepumpenverfahren-Spannungverdoppler


Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Wollte gern für das S65 Display von 5V auf ca 10-11V und 20mA die 
Versorgung der Hintergrundbeleuchtung (4 LEDs) mittels 
Ladepumpenschaltung bzw. Spannungverdoppelung anstreben.

Allerding komme ich nicht auf 20 mA, sei es mit 1 bzw 2 Stufen.
Die Spannung bricht auf 7-8V ein. Im Leerlauf wird die Spannung 
erreicht.
Und die 20mA werden nie erreicht


C=1µF und als Diode SB120

siehe hier Bild 5 und 11
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...



Frequenz liegt mittels AVR mit PWM auf 30 Khz auch bis 1 Mhz geht nicht.

Kann da einer einen Tip geben? Oder wie ist es in der Praxis?
Hat einer so was mal aufgebaut und kann sagen was man beachten muss?

thx -AVRNix


www.comwebnet.de

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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abo

Wigbert

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Avr Nix,

gemäß der Angaben auf der von Dir genannten Seite, beträgt
die Ausgangsspannung ca. 8V bei 20 mA.

Abhilfe : die Kapazität der Kondensatoren erhöhen
und/oder: mehr Ausgangsgatter parallel schalten.

Gruß Otto

Autor: Power (Gast)
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1W DC-DC-Wandler?

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Habe die Frequenz nicht über die Gatter Erzeugt, sondern über den AVR 
30KHz PWM.
@Otto: Müssen alle Cs erhöht werden oder nur der letzte, der ist doch 
der eigentliche Speicher, oder nicht ?

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Leute,
habe mal den Koppelc. von 1µ auf 10µ und dann auf 100µ erhöht,
Spannung stieg bei 680 Ohm last 10µ/0,05V 100µ/0,1 V pro Stufe.
Frequenz 100Khz. Der c am Ausgang brache gar nichts bei c-Erhöhung.
Immer noch nicht berauschend.

Wigbert

Autor: Christian U. (z0m3ie)
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Ist es da nicht einfacher einen diskreten Step up zu bauen ?

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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vom Preislichen her ist ja die Ladepumpe billiger und man braucht keine 
Spule .
Und einfacher aufbaubar sein.
Gibts den eine Alternative ohne Spule auszukommen (Eingang 5V -> Ausgang 
ca  10-12V bei 20mA) ?

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Die Spule dürfte bei 20mA nicht das Problem sein.
Bei Farnell kleiner als ein 1/4 W Widerstand.

Wigbert

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Bin zwar kein gelernter Elektriker, aber ich würde sagen, die 
Vergrößerung des letzten Kondensators reicht nicht aus.

Die Energie muß ja letztlich über die Kondensatoren in der Kette 
transportiert werden und wenn die zu klein sind, kommt nicht genug 
durch, um den C am Ende voll aufzuladen.

Autor: Obelix (Gast)
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>Bin zwar kein gelernter Elektriker

Ist auch besser für dich. Eine Leitung in einer Steckdose falsch 
anklemmen kann jeder. ;-)

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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@UHu -> also muss der 1. C der das PWM einspeist höher sein, habe ich 
das richtig verstanden ?

@Wigbert: L Ist bestimmt wieder teuer oder nicht (Preis) ?

Gibt es Step Up ohne Spule, frage das mal aus neugierte?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Avr Nix

>also muss der 1. C der das PWM einspeist höher sein, habe ich
>das richtig verstanden ?

Alle in der Kette müssen grösser sein. Oder deine Freqeunz höher.

>Gibt es Step Up ohne Spule, frage das mal aus neugierte?

Ja, das was du gerade baust. Eine Ladungspumpe mit Kondensatoren.

MFG
Falk


Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Avr Nix

>Allerding komme ich nicht auf 20 mA, sei es mit 1 bzw 2 Stufen.

Du brauchst den Abgriff C im Bild 11. D.h. du hast 4 Dioden (D1, D2, D3, 
D6) + 4 Kondensatoren (C1, C2, C3, C6)

Laut Simulation sollte das mit 1u und 30 kHz laufen.

>C=1µF und als Diode SB120

Die Diode ist OK.

>Frequenz liegt mittels AVR mit PWM auf 30 Khz auch bis 1 Mhz geht nicht.
>Habe die Frequenz nicht über die Gatter Erzeugt, sondern über den AVR
>30KHz PWM.

OK, aber hast du auch die Treiber drin? Die jeweils 5 parallel 
geschalteten 74HC14 sind nicht aus Spass drin, die brauchst du um die 
hohen Ströme zu schalten.

GGf. prüfe nochmal die Verdrahtung GENAU!

MfG
Falk

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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@ Falk:

Kannst Du die Simulation mal posten, damit man damit ein wenig 
rumspielen kann? (Ich nehme an, Du verwendest Spice...)

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Ja, die Koppelkondensatore, die transportieren die Ladung, müssen
grösser sein.Und damit kommen wir an die Grenzen einer kleinen
Bauform.
Man Könnte.....die 10V vom einen max232 "missbrauchen".
Bei 20mA stehen ca 8,5V zur Verfügung, dahinter eine Stufe Ladungspumpe.
Ich hab das mal kurz ausprobiert, aber kein Dauertest gemacht.

Wigbert

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Wigbert : geht es den ? Wiviel Spannung kommen an bei 20mA + Ladungpumpe 
raus?

232 ca. 9-10 V - laungspumpe -> 18-20V - mA?

Wenn der PWM Strom so gering ist:
- könnten man nich noch einen Transistor als Stromversträker am PWM 
Eingang schalten?

@Falk: die Simulation habe ich nicht das waren Bilder von einer HP.

Kommt jetzt die Engerie aus der Betriebspannung oder aus der PWM, das 
habe ich jetzt nicht richtig verstanden ?

Ich bin davon ausgegangen das die Engerie mehr von der Eingangsspannung 
kommt.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Nein, das PWM-Signal liefert die Energie.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo
Falk
ich muss Dir recht geben,ohne Treiber sieht das Oszibild des PWM-
Signals traurig aus.Vielleicht ist das der Schlüssel.Hast Du das mal
ausprobiert.
Avr-Nix
Hab das nur mit dem Max und 680 Ohm Last probiert.
Werd noch eine Stufe ranhängen wenn keiner wegen der Belastung abrät.

Wigbert

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Sonst wäre P_out größer P_in und man hätte man ein Perpetuum Mobile, was 
es ja bekanntlich nicht gibt.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Uhps. Hätte den Text wohl doch nicht ins Math-environment packen sollen 
:-|

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Jedenfalls treibt der AVR-Portpin keine 40mA oder mehr, ohne 
Spanungsmäßig in die Knie zu gehen. Solche Ladungspumpen sind daher eher 
was für GLCDs, die ihre sch... -5V Kontrastspannung wollen, wo man nur 
wenige mA braucht.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Andreas,
Ich sehe das genauso.die Engangsspannung wird einfach nicht
aufaddiert(tolles Wort), da die PWM "Power" fehlt.

wigbert

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Da die Enerfie über die PWM kommt habe ich mal folgendes gezeichnet.
siehe Bild.

könnte das Funktiobieren ? Der Strom wird ja über den Transistor 
verstärkt ?

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Seh ich das jetzt falsch oder kann das gar nicht funktionieren?

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Ist das ein Spannungsvervielfacher? Doch eher nicht.

Sieh Dir die Abb. 2 auf 
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere... an und 
ersetze den Trafo durch einen mit einem Transistor verstärkten PWM.

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Ich glaube so ists besser, oder nicht?

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Auch nicht ganz. Der C1 wird nie entladen. Da muss ein Push-Pull Treiber 
dran. Also etwas, das auch nach Masse ziehen kann.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Ladepumpe 1 reicht kein PWM-Signal durch.

w.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Lass doch einfach das PWM durchsteuern.Transistor als Schalter.


W.





Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Was ist ein Push Pull Treiber?   Gehts den so ?

Autor: Andreas Lang (andi84)
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irgendwie so ähnlich könnte das aussehen

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Am einfachsten ist, man nimmt einen CMOS oder TTL 6-fach Inverter und 
schaltet alles parallel. Ein FET-Treiber (Low-Side) lässt sich dafür 
auch hervorragend zweckentfremden. Der kann sogar richtig Strom. Man 
muss aber darauf achten, einen zu erwischen der bei 5V schon was tut und 
sich nicht noch im Undervoltage-Shutdown rumräkelt.

Würde aber trotzdem sagen, dass es mit Spule besser geht.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Blöd ist halt, dass man den Vorteil des Aufbaus ohne unhandliche Spule 
dadurch verliert, dass man erst irgendeinen Leistungstreiber braucht.

Ein einfacher StepUp hätte da schon mehr Power, braucht auch nur einen 
Transistor.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Ganz edel wird es mit Strommessung.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Oder für ganz sparsame.
Den Widerstand muss man entsprechend berechnen. 100 Ohm sind da schon 
ganz gut. Als Spule nimmt man z.B. LQH3N 10µ (recht hohe Frequenz bei 
der PWM nötig) oder aber eine SMCC mit irgendwas zwischen 100µH und 1mH. 
Die Werte sind hier nicht allzu kritisch, da man die PWM mit z.B. 62kHz 
machen kann. Damit kommt man dann auch mit geringen Induktivitäten aus. 
Man muss halt nachrechnen, ob die Spule bereits in die Sättigung geht 
oder nicht. (Formel folgt noch).
Wenn man oben eine ChipCoil oder eine SMCC und einen BSS123-SMD-Fet 
nimmt, ist das immer noch kleiner als jede bedrahtete Ladungspumpe.
Man kann dann die LEDs mittels PWM sogar dimmen. Man muss nur vorher 
einmal entweder ausrechnen oder einfach nachmessen, bei welchem PWM-Wert 
der gewünschte Strom fließt. Alles darunter ist dann gedimmt.
Will man experimentell wissen, wann die Spule in die Sättigung gefahren 
wird, misst man bei der o.g. Schaltung die Ausgangsspannung (mittels 
Schottkydiode und Kondensator nebst Parallelwiderstand). Dann fährt man 
vorsichtig die PWM hoch. Sobald die Spannung nicht mehr weiter steigt, 
oder sogar zurückgeht ist die Induktivität zeitweise gesättigt - sprich 
man verheizt Strom unnötig und ärgert die Spule.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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uhps - Bild vergessen.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Also 1mH passt bei 62kHz ganz gut, also eine SMCC 1,0m.

Nettes Rechentool: 
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt.de/smps/aww_smps.html

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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hatte ich mal reingestellt.

Wenn die Betriebsspannung == der des Controllers, kann T1 auch 
weggelassen werden. Als Kondensatoren habe ich immer 100uF/16V 
verwendet. Die gibt es auch in kleiner Bauform.

Viel Spass

Axelr.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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@andi84
Dann lieber die "L-PIS2816 1,0M" und keine Entstördrossel in Form einer 
Festinduktivität als Speicherdrossel, bitte. :/)

Gut, ok. bei den 20 oder 30mA ist es egal, kannst Du Recht haben.

AxelR.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Die SMCC ist freilich nur deswegen angemessen, weil hier nur winzströme 
fließen. Der Kern ist zwar für Anwendungen mit Gleichspannungsanteil im 
Spulentrom noch OK, aber die Verluste sind nicht grad so traumhaft.
Allerdings ist das bei den 20-30mA hier eben kein Problem.
Ich hab die SMCC auch schonmal für einen Inverswandler misbraucht. Auch 
hier nur dann brauchbar wenn I sehr klein ist (war aber sowieso nur für 
ein paar OPs, die keine Leistung treiben mussten, also auch nur ein paar 
mA).

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Das ist doch was, thx an alle.

habe was bei wikipedia gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler

würde statt mit dem Schalter, dann über Transistor oder MOSFET Treiber 
auch gehen und so paar Bauteiel sparen?

Autor: Power (Gast)
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Hast du dir den IR2117 (bei Reichelt, 1.30€, erhältlich mal angesehen? 
der Hat die MOSFETs schon drin, ist eigentlich ein Highside-Driver für 
N-Kanal-MOSFETs.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Der Widerstand ist nicht gerade toll. Daran verheizt man wieder 
ordendlich Saft. Das billigste und einfachste wird wohl echt ein 
externer FET (irgendsowas brauchst du sowieso) und eine kleine Spule 
(SMCC ist kaum größer als ein Widerstand) sein (siehe mein letzter 
Schaltungsvorschlag).

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Avr Nix

>würde statt mit dem Schalter, dann über Transistor oder MOSFET Treiber
>auch gehen und so paar Bauteiel sparen?

Was soll das denn? Da hast du nun schon ne funktionierende Schaltung, 
und die willst du mit deinem nitch vorhanden Wissen doch "optimieren".
Bau sie so nach wie angegeben, und sie wird, oh Wunder, auch gut 
funktionieren. Geiz ist nicht geil.
@ Uhu Uhuhu

>Kannst Du die Simulation mal posten, damit man damit ein wenig
>rumspielen kann? (Ich nehme an, Du verwendest Spice...)

Siehe Anhang. Ist mit Pspice von Microsim erstellt.

Di Simulation zeigt auch ganz klar, was die Treiber leisten müssen. 
Pulsströme bis 100mA, und das bitte ohne dass die Spannung einknickt. 
Das kann der AVR bei weitem nicht.

MfG
Falk




Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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@Axel : muss R1 am Ausgang sein ? Anstatt R1 könnte doch zur Begrenzung 
auch ne Z-Diode einbauen.

Werde mal mein Glück mit der Schaltung versuchen.

Danke an alle.



Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Ja klar, Z-Diode geht auch

[EDITH]

So ist das, wenn man den Thread nicht komplett durchliest, oder 
unaufmerksam ist. Keine Z-Diode, sondern ein Vorwiderstand ist die 
Bessere Wahl. Sollen ja Leutdioden drann. Einen Abblockkondensator an 
den beiden Transistoren nicht vergessen.

/[EDITH]

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Axel,
ich habe c1 und c3 aus 2 PWM Quellen gespeist.Eine negiert.
Allerdings fehlt c2. Es werden nur 3 Dioden benötigt.
Ist denn Deine Ladungspumpe Effektiver?

Wigbert


Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Keine Ahnung, ob "meine" nun effektiver ist :-)

Wir habe die Dinger seinerzeit mitm 555, 4x Siliziumdiode und 2200uF/16V 
als Transverter von 6V auf 12V gebaut. Als Transistoren waren KT818/819 
drinn.
Da war man froh, dass "hinten" 12Volt bei nicht ganz 1A rauskamen.
Über Effizienz haben wir uns damals keine Gedanken gemacht. Wir waren 
jung und brauchten das Geld ;-))
Das ist 30 Jahre her...

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Danke Axel,
so lange ist es auch bei mir her. Dachte eigentlich mit einen
DC/DC Wandler sind heute solche Probleme vom Tisch.
Habe mal bloss aus Spass an der Freude das Problem wieder rausgekramt.


Wigbert

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Also ich mache es so:

Wigbert

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Aso - und welche Werte bekommst du ?
bekommst du 20 mA bei 10 V raus für das S65 Display?

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo
ich hab mal ein paar Werte gemessen.
Daraus folgt:
Das PWM-Signal sollte ab 10mA Last nicht mehr direkt eingespeist,
sondern verstärkt werden.
Die PWM Frequenz könnte höher sein.
Die Dioden sollten Typen mit geringerer Flusspannung sein. (0,3 statt 
0,7)
Die Erhöhung der Kondensatoren auf 100µ brachte kein Erfolg.


Wigbert

Autor: Christian U. (z0m3ie)
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wiso denn so kompex wie ich schon am anfang des threads gesagt habe 
spule, bc817, 1n4148 und nen portpin dran und ne schöne schaltfrequenz 
erzeugen und fertig ist n schöner einfacher step-up. ohne zig 
kondensatoren und dioden und 2 pwm signale und so weiter einfach und 
effektiv.

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Irgendwie kommt mir meine Schaltung einfacher vor.
Man kann sogar den Widerstand vorm Gate weglassen, wenns denn sein muss.

Kosten:

StepUp:

MOSFET BS170 - 0,13
Spule SMCC 1mH - 0,19
SMD-Widerstand 100 Ohm, 1206 0,10
SMD-Widerstand 10 Ohm, 0805, 0,10
-----------------------------------
Insgesamt: 58 Cent
Ohne Gatewiderstand 46 Cent
Dimmbar

Ladungspumpe:

3x Elko 10µF - 0,12
3x1n4148 - 0,6
----------------------
18 Cent
nicht gut dimmbar

Fazit: Ein StepUp ist auch nicht viel teurer als eine Ladungspumpe. Den 
Vorwiderstand für die LEDs wird man wohl sowieso benutzen, also ist der 
StepUp nur 30 Cent teurer als die Ladungspunpe, man spart einen Portpin 
und kann auch noch direkt mit PWM dimmen. Für mich wäre die Sache damit 
ja klar...

Autor: Christian U. (Gast)
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Naja für leds reichts aber besonders sauber ist die Spannung so nicht 
ein Display würd ich da nicht direkt dranhängen da fehlt mir die 4148 
und n glättungskondensator dann doch schon

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Was ist mit der Negativen Spannung der Spule bzw. der Spannung der an 
den LEDs anliegt der ist doch bestimmt mehr als 10V ( Induktionspannung 
)?

Und im Falle eines Kurzschlusses , ist der Step-Up auch für die 
Mülltonne?

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Leute,
jetzt bin ich verwirrt.
also der Preis ist wohl bei der Grösse Nebensache.
Was ist denn nun besser für meine Displaybeleuchtung.Das Display
ist ja relativ teuer.

Wigbert

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Aso, die Ladepupe kann man auch dimmen. Geht bei mir ja.

Ist die Effizent bei den obrigen Step-Up Wandler besser oder bei der 
L-Pumpe vom Axel ?

Ich denke mal die werden doch bei beiden gleich gut/schlecht sein ?

@Andreas : fehlt da nicht noch eine Diode und eine Spannungbregrenzung?

Autor: Andreas Lang (andi84)
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> @Andreas : fehlt da nicht noch eine Diode und eine Spannungbregrenzung?

Die Diode kann man sich schenken, weil man ja LEDs mit dem StepUp 
ansteuert. Da die an den LEDs anliegende Spannung stets positiv oder 
Null ist, braucht man auch keine Diode.
Die Spannungsbegrenzung kann man sich - würde ich mal sagen - auch 
sparen. Die Spule kann nur eine endliche Menge Energie speichern, welche 
dann in den LEDs umgesetzt wird. Der 100 Ohm-Widerstand ist hier zum 
Schutz der LEDs da.
Da die SMCC-Spulen aber sowieso recht bescheiden sind, ist selbst die im 
Leerlauffall induzierte Spannung sehr endlich.
Die Spannung wird übrigens durch die LEDs geregelt. Da LEDs eine 
exponentielle Kennlinie in Durchlassrichtung haben, stellt sich die 
Flusspannung quasi von alleine ein.
Was noch von relevanz ist, ist, dass nicht zu viel Strom durch die LEDs 
fließt. Hier sorgt erstens der Widerstand in Reihe zu den LEDs für eine 
Gewisse Grundsicherheit. Dieexakte Einstellung des Stroms macht man dann 
mit der PWM. Man muss folglich nur einmal den PWM-Wert für den höchsten, 
erwünschten Strom ermitteln (geht durch Messung des Spannungsabfalls am 
Serienwiderstand) und diesen im Programm ablegen. Im Wurst Käse sorgen 
dann die Verluste in der Spule dafür, dass den LEDs nichts passiert 
(hier kann jedoch ggf. eine andere Dimensionierung des Widerstandes 
notwendig sein).
Allerdings hat die effektiv erzeugte Spannung im Leerlauf einen gewissen 
Maximalwert. Wenn man das Tastverhältnis der PWM dann noch weiter 
erhöht, sinkt die Spannung wieder.

Wenn man also ganz auf Nummer sicher gehen will, ermnittelt man diese 
Maximalspannung und dimensioniert dementsprechend den Vorwiderstand.
Dann kann selbt unter ungünstigsten Umständen nichts passieren.

Wenn man einen Kurzschluss baut, wird in der Regel die Spule recht warm 
und ggf. durchbrennen. Dem Transistor ist es hingegen Schnuppe.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Leute,
dank Axels Hilfe hab ich eine Ladungspumpe doch zum Laufen gekriegt.
Die Transistoren müssen hohe Stromverstärkung haben.
Ich hab mal welche ausgemessen und habe Transistoren mit einem
hFE > 500 eingesetzt.
Ich habe C2 + C4 bis auf 40µF mal erhöht.Man kriegt noch 0,01V
rausgekitzelt.
Ich hab die Ladungsp.an eine S 65 Hintergrundbeleuchtung angeschlossen.
Komischerweise stellte sich bei 10V(Rv=56 Ohm) nur ein Displaystrom
von 10mA ein. Ich bin mit zufrieden.
Vielleicht mal eine Variante die durch Bauteile aus der Bastelkiste
aufzubauen ist.

Wigbert


Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
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Und wie groß ist das ganze im vergleich zu einer kleinen SMD Spule und 
einem N-FET? Wohl etwas größer und aufwendiger :)

Aber warum mit 2 Bauteilen wenn es auch mit 10 geht?

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Marius,
ich hab nicht behauptet, das es die beste Lösung ist.Es ist eine von 
Vielen.
Aber in einigen Schaltungen will ich!! eine Spule mit einer hohen
Frequenz nicht sehen.
Und noch was:
Ich stehe auf dunkelhaarige Frauen.Aber auch da werden mir einige
wiedersprechen.


Wigbert

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Jeep , ich stehe auf Blönde ;-)

Ist doch eine Alternative mit der Ladungspumpe, finde ich Klasse!
Und man kann sogar die Helligkeit Steuen :-)

Viele Leute haben Dioden und Kondensatoren, aber bei Spulen ?

Autor: Andreas Lang (andi84)
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> Aber in einigen Schaltungen will ich!! eine Spule mit einer hohen
> Frequenz nicht sehen.

Öhm? Wieso eigentlich? 32kHz ist ja wohl fast noch NF. Und Große 
Frequenz->Kleine Spule.
Wurdest du denn schon mal einer solchen gebissen?
In keinem aktueller Gerät wirst du eine Ladungspumpe für Ströme>1mA 
finden, wenn es dafür nicht einen sehr guten Grund gibt.
Klar gibt es Anwendungen für Ladungspumpen.
Die Kontrastspannungen für LCDs sind da zwar ein typisches Beispiel für, 
aber da muss auch nur eine halbwegs konstante Spannung mit ein paar µA 
erzeugt werden und mann kann die Dioden mit auf das Die des Controllers 
packen.
Auch auf dem MAX232 macht das Sinn, da man dort zwei halbwegs 
symmetrische Spannungen braucht, die aber bei Belastung auch etwas 
einknicken dürfen.
Zugegeben, Spulen an nem RS232-Treiber? Nö! Kondensatoren braucht man 
dazu sowieso.
Aber gerade Backlights sind eine Musteranwendung für einen StepUp. Die 
Spannung durch die LEDs darf ruhig etwas wackeln und eine extraDiode 
braucht man für die LEDs auch nicht. Mit einem StepUp kann man außerdem 
richtig dimmen. Man braucht auch nicht extra eine PushPull Stufe dafür.
Es ist ja OK, zu Lernzwecken sowas mal zu machen, aber ernsthaft 
anwenden würde ich's nicht. Ich bevorzuge da doch eine elegante 
minimalistische StepUp-schaltung, wenn ich ein LED-Backlight fahren 
soll.
Wenn ich jetzt -5V für den Kontrast brauche ist das was anderes. Da 
brauch ich aber auch keine 4 Dioden nebst Elko. Eine SMD-Doppeldiode und 
zwei Kerkos im 0603er tuns da. Fließt ja auch (fast) nix.


> Und noch was:
> Ich stehe auf dunkelhaarige Frauen.Aber auch da werden mir einige
> wiedersprechen.

Na von mir aus.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Andreas,
ich hätte mit der Spule Bedenken bei HF-Baugruppen,
aber der Trend scheint es nicht zu sein.
Ich hab das mal zusammengeschraubt, weil diese Teile sowieso rumlagen.
Interessant war eben beim Aufbau, die geforderte Leistung zu übertragen.
Na ja, und den Nobelpreis wollte dafür sowiso nicht beantragen.


Wigbert

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Ist klar. Mit nem StepUp kann jeder. Wenn ich Langeweile gehabt hätte, 
hätte ichs wohl auch mal ausprobiert.
Was meinst du mit HF-Baugruppen?
HF-Baugruppen mit Spulen (ist ja recht üblich) oder HF-Baugruppen, die 
in der Nähe des StepUp/StepDown sind?
Bei letzteren ist natürlich Vorsicht geboten, da ein Schaltregler halt 
schon etwas rumrauscht. Andererseits lässt sich das ja auch wieder 
wegglätten. Das gewackel auf der Versorgungsspannung hat man aber auch 
bei der Ladungspumpe.

Autor: Avr Nix (avrnix) Benutzerseite
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Ich glaube eher welche Spule ist die richtige und hierzu den Passenden 
zu finden ist auch nicht so einfach. Aber einfach ist die Ladeschaltung, 
da kann man nicht viel falsch machen wenn es um wenige mA geht.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hallo Andreas,
da ich die meisten meiner Basteleien als Transceiverzubehör benutze,
vertrete ich den Grundsatz: hol dir keine zusätzlichen Signalquellen
in deine HF-Schaltungen.Da ich bis im Ghz-Bereich experimentiere
bin ich vielleicht auch übervorsichtig.Das meinte ich.
Zu 99% Anwendung ist StepUp mit Spule auch ok.
Aber meine Schaltung erzeugt wohl keine Magnetfelder.Denke ich.
Und noch was:
Ich dachte ich löte eine Ladungspumpe funktionstüchtig in einer
Minute zusammen.Das Prinzip war mir ja aus alten Zeiten als
Spannungsverdoppler-Schaltung bekannt.Aber es wurden die Transistoren
mit niedriger Stromverstärkung zu "Widerständen".Und da tat ich,
was ein vernünftiger Techniker tun muss, nämlich das Problem lösen
und bis zum Erfolg durchziehen.
Alles in allem, haben mir die Vorträge im Forum über StepUp Schaltungen 
mit Spule,viel gegeben, und gute Vorschläge hinterlassen.Und wenn der
Eine oder Andere in der Richtung was sucht,funktionieren tun beide
Varianten und das ist wohl das Wichtigste.

Wigbert

Autor: Andreas Lang (andi84)
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naja, Magnetfelder hat man immer, wenn man Stromfluss hat, da kann man 
nichts machen. Das Magnetfeld der Spule ist ansich aber erstens schon in 
geringem Abstand sehr schwach und zweitens relativ Niederfrequent. Mit 
einer Ringkerndrossel oder einer Drossel mit geschlossenem Kern (zb die 
neuen SMD-Hochleistungsdroseln bei Reichelt) hat man dann fast gar kein 
externes Magnetfeld mehr.
Ich würde mir sowieso eher bei NF-Analogschaltungen (z.B. Verstärker) 
oder HF-Schaltungen im Mittel- und unteren Kurzwellenbereich Sorgen 
machen. Allem ab so etwa 20MHz dürfte das bisschen gefienze des StepUp 
bei 32kHz recht egal sein. Da würde ich mir dann doch eher Gedanken 
wegen dem CPU-Takt machen. Aber auch das solltesich durch gutes 
Entkoppeln erledigen lassen. Beispielsweise mit einer Drossel vor dem 
HF- oder Analogteil.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Andreas Lang

>naja, Magnetfelder hat man immer, wenn man Stromfluss hat, da kann man
>nichts machen.

Eben. Vor allem die Ladungspumpen machen bisweilen ordentliche 
Stromspitzen, die sind bisweilen ekliger als die Magnetfelder der 
Spulen.

MfG
Falk

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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meinst Du die PIS-Reihe ?

Wigbert

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Andreas,
ich noch mal.
Was würdest Du für den BS 170 in SMD nehmen.

Wigbert

Autor: Andreas Lang (andi84)
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> meinst Du die PIS-Reihe ?
Ja, eine davon hatte ich im Sinn.
> Was würdest Du für den BS 170 in SMD nehmen.
Den BS170 gibt es laut Fairchild Semi auch im SOT-Gehäuse. Allerdings 
hat Reichelt den nicht. Der BSS123 ist SMD und Logikkompatibel, hat aber 
bis zu 6 Ohm R_DS_on. Ansonsten gibt es viel von IRF 
(https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=eneNavi...).
Reichelt hat zwar nur wenige davon, aber Conrad sollte fast alles davon 
liefern können. Reichelt dürfte auf Anfrage auch was machen können.
Es gibt durchaus FETs im SO-8-Gehäuse, die >10A abkönnen.
Wenn ich allerdings nicht unbedingt auf SMD angewiesen bin, würde ich 
den BS170 bevorzugen oder versuchen, den im SMD zu bekommen, da der von 
den Daten her recht brauchbar ist. Bei Reichelt erhältlich aber etwas 
teurer ist der ZVN4310. Der hat 0,54 Ohm R_DS_on und kann funktioniert 
(laut Datenblatt) bei 5V U_GS schon sehr gut. Sollte ansich perfekt für 
alles um die 2.5-5W geeignet sein. Für geringe Ströme (z.B. Backlight) 
kann man aber auch den deutlich billigeren ZVN2106 (2 Ohm) oder den 
BSS123 (6 Ohm) nehmen. Man muss halt mal nachrechnen, wieviel man 
effektiv an Abwärme erzeugt.
Bei größeren Strömen sind schon eher die IRF FETs interessant oder man 
nimmt etwas im DPak (SMD-TO220). Damit kann man dan aber auch schon mal 
20 und mehr Ampere schalten.

Kurz:
100mA --> BSS123,   60mW Verlust -> 12% Verlust im Transistor
500mA --> ZVN2106, 250mW Verlust -> 10% Verlust im Transistor
1A    --> ZVN4310, 500mW Verlust -> 10% Verlust im Transistor
Verlustleistung bei vorne genanntem Strom und UGS=5V.
Prozentanganben beziehen sich auf Ub=5V.

Zum Vergleich dazu BS170:
1,75 Ohm RDS bei UDS=5V und IDS=400mA --> 280mW Verlustleitung, 14% 
Verlust am Transistor.

Verluste sind bei kleinerem Strom teils deutlich geringer durch den 
stromabhängigen Widerstand der FETs. Für die oben erwähne 
Hintergrundbeleuchtung täte es in jedem Fall des BSS123.

MfG
Andreas

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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IRLML2502 oder 03. Gibt es leider nicht bei Reichelt...
Beitrag "Re: Frage Mosfet"
2N7002 geht sicher auch.
Bei Reichelt "2N 7002 SMD".

Autor: Andreas Lang (andi84)
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@Axel Rühl

der 2n7002 ist dem BSS123 recht ähnlich, hat aber einen etwas höheren 
typischen RDS_ON, ist dafür aber 2 Cent billiger. An IRLML2502 und Co. 
habe ich mir auch überlegt, aber die gibt es eben leider nicht bei 
Reichelt.
Allerdings ist der irlml2502 schon verlockend von den Daten her.

MfG
Andreas

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Dank Andreas+Axel,
nun ich bin in der glücklichen Lage nicht nur bei Reichelt oder Conrad
kaufen zu müssen.Lassen wir mal das Beschaffungsproblem beiseite.
Sowas kann ich wieder sehr gut.
Also wenn Ihr könntet, welchen würdet Ihr nehmen?

Wigbert

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Wenn der Strom klein ist (<100mA) einen BSS123 oder 2N7002.
Wenn er größer (<1A) ist einen ZVN4310,
wenn richtig was fließt einen IRLMF2502.
So als Typischen BS170-Ersatz würde man wohl ZVN4310 nehmen, oder den 
BSS123, wenn man nur wenig Strom hat. Der IRLML kann es dagegen auch 
schon mit dickeren FETs aufnehmen.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Na denn:
ich habe hiervon einige kommen lassen( hatte sich so ergeben)
http://de.farnell.com/jsp/Halbleiter/Transistoren/...

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Prima,
wer die Wahl hat, hat die Qual......
Dank Euch

Wigbert

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