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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stabile 3,5V, 30mA aus 3,6-6V mit dem MC34063, berechnung?


Autor: Paul H. (powl)
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Hi!

Ich möchte mit dem MC34063 Schaltregler die Spannung von 4 in Reihe AAA 
Akkus, die sich je nach Ladezustand zwischen 3,6V und so ca. 7V bewegen 
kann auf stabile 3,5V bringen (können auch 3,3V).

Ich brauche nicht viel, ich habs noch nicht gemessen aber ich schätze 
nicht mehr wie 30mA. Wird aber kein Fehler sein das ganze für 40-50mA zu 
konzipieren (ist nur um maximal 8 Lowcost LEDs von Reichelt und nen 
Tiny12 anzusteuern.)

Vin, Vout und Iout soll man ja laut Datenblatt angeben. Ich weiß nur 
nicht so ganz was ich nun bei Fmin und Vripple nehmen soll. Klar die 
Ripplespannung sollte möglichst gering sein aber das ganze wird doch 
hinterher noch über einen Kondensator geglättet?

Was ist Vce und Vf?

Wäre nett wenn mir jemand bei der Berechnung helfen kann :-) Falls es 
noch einen anderen, besser geeigneten Schaltregler bei Reichelt gibt, 
wäre das natürlich noch besser.

lg PoWl

Autor: Harry Up (harryup)
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hi,
wenn nichts dagegen spricht, Fmin so hoch wie möglich wählen, dann wird 
auch die spule schön klein gehalten. mit hohen Frequenzen wird's nur bei 
grossen lasten bissl blöd, weil der 34063 intern mit einem darlington 
schaltet, dessen schaltgeschwindigkeit ist halt nicht so toll. aber bei 
30mA ist der schon die einfachste lösung. Vripple hängt ausschliesslich 
vom nachheschalteten kondensator (oder vornedran noch 'ne spule) ab.
grüssens, harry

Autor: Stefan B. (stefan) Benutzerseite
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Autor: Martin (Gast)
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Hallo,

MC34063 geht nur in der invertierenden Schaltung da beim Step-Down 
Betrieb zwischen Ein und Ausgangsspannung ca. 1,7 Volt luft bleiben 
müssen. Ansonsten bricht die Ausgangsspannung ein bzw wird nicht 
erreicht da der MC34063 keinen 100% duty-Cycle kann.
Alternative: den Schaltregler als Inverter verwenden, Wirkungsgrad ist 
dabei etwas schlechter und du darfst GND am Eingang nicht mit  GND am 
Ausgang verbinden sonst knallts.
Andere Alternative: Anderen Schaltregler der 100% Duty-Cycle kann z.B. 
von LT, ST oder Maxim wobei letztere scheußlich teuer sind.

Schau mal bei:
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/

da kannst du das ganze mal komfortabel berechnen lassen.

Martin

Autor: Paul H. (powl)
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Martin wrote:
> MC34063 geht nur in der invertierenden Schaltung da beim Step-Down
> Betrieb zwischen Ein und Ausgangsspannung ca. 1,7 Volt luft bleiben
> müssen. Ansonsten bricht die Ausgangsspannung ein bzw wird nicht
> erreicht da der MC34063 keinen 100% duty-Cycle kann.
> Alternative: den Schaltregler als Inverter verwenden, Wirkungsgrad ist
> dabei etwas schlechter und du darfst GND am Eingang nicht mit  GND am
> Ausgang verbinden sonst knallts.

Wird hierfür der gleiche Schaltplan verwendet? Aber wo kriege ich dann 
das GND-Potential für die nachfolgende Schaltung her? Auf welche Masse 
beziehen sich die -3,5V denn dann?

> Schau mal bei:
> http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/
>
> da kannst du das ganze mal komfortabel berechnen lassen.

Danke, habe das auch mal mit der negativen Spannung versucht und das 
tool meckert nicht.

> Andere Alternative: Anderen Schaltregler der 100% Duty-Cycle kann z.B.
> von LT, ST oder Maxim wobei letztere scheußlich teuer sind.

Wenns teurer wird wirds leider auch wieder unnötig :-S

lg PoWl

Autor: Jörg B. (manos)
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Paul Hamacher wrote:
> Wird hierfür der gleiche Schaltplan verwendet? Aber wo kriege ich dann
> das GND-Potential für die nachfolgende Schaltung her? Auf welche Masse
> beziehen sich die -3,5V denn dann?
Die Schaltung nach dem Schaltregler hat eine andere Masse als die 
Schaltung vor dem Schaltregler und dürfen deswegen nicht verbunden 
werden. Die neue Masse ist Dein -3,5V am Ausgang, Deine 3,5V für die 
nachfolgende Schaltung wäre dann Dein altes GND-Potential.

Autor: Paul H. (powl)
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Achso war das gemeint. Also haut der am Ausgang -3,5V gegen GND raus 
wobei ich für meine Nachfolgende Schaltung einfach die -3,5V als Masse 
und GND als +3,5V nehme. So dachte ich mir das auch.

War nur irritiert von der Aussage dass es knallt wenn ich die Massen 
verbinde ;-)

Wie hoch kann ich denn die Schaltzfrequenz wählen? 100khz? 300? 500? 
1000? Was ist sinnvoll?

Die Angabe der Ripplespanung bestimmt ja nur die Kondensatorengröße am 
Ausgang, oder? Da bau ich sowieso einfach nen 10µF Kondi dran.

lg PoWl

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Paul Hamacher (powl)

>War nur irritiert von der Aussage dass es knallt wenn ich die Massen
>verbinde ;-)

Das tut es auch, wenn du deine "neue" Masse mit der Masse einer anderen 
Schaltung verbindest, und diese nicht galvanisch getrennt versorgt wird.

>Wie hoch kann ich denn die Schaltzfrequenz wählen? 100khz? 300? 500?
>1000? Was ist sinnvoll?

Der IC kann max. 100 kHz, das reicht auch.

>Die Angabe der Ripplespanung bestimmt ja nur die Kondensatorengröße am
>Ausgang, oder? Da bau ich sowieso einfach nen 10µF Kondi dran.

So einfach würde ich es mir nicht machen. Schaltnetzteile brauchen gute, 
Low ESR Kondensatoren. Ein Wald- und Wiesenkondensator gut da nicht 
wirklich gut.

MfG
Falk

Autor: Paul H. (powl)
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Ok 100kHz. Was ist wenn es die passende Induktivität bzw. die genauen 
Werte für den frequenzbestimmenden Kondensator nicht gibt? Mehrere 
nehmen und zusammenschalten? (C parallel, L in Reihe?) Muss ich da eine 
besondere L nehmen oder welche empfehlt ihr mir da? Die günstigste?

Die LOW-ESR Elkos (was bedeutet das eignetlich, was sagt der ESR-Wert 
aus?) von Reichelt müssten reichen, oder?

Ja, ich wusste nicht dass mit der "Masse" dann die -3,5V gemeint waren. 
Dass das die "neue Masse" darstellt war mir jedoch bewusst :-)

lg PoWl

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Paul Hamacher (powl)

>Werte für den frequenzbestimmenden Kondensator nicht gibt? Mehrere

Den nächstgrösseren oder kleineren wählen. 20% Fehler sind kein Thema.

>nehmen und zusammenschalten? (C parallel, L in Reihe?) Muss ich da eine
>besondere L nehmen oder welche empfehlt ihr mir da? Die günstigste?

Kaum. Eine Passende. Schau mal bei reichelt und Power-Induktivitäten.

>Die LOW-ESR Elkos (was bedeutet das eignetlich, was sagt der ESR-Wert
>aus?) von Reichelt müssten reichen, oder?

Ja. Low ESR heisst niedriger Innenwiderstand.

MfG
Falk

Autor: Jörg B. (manos)
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Paul Hamacher wrote:
> Ok 100kHz. Was ist wenn es die passende Induktivität bzw. die genauen
> Werte für den frequenzbestimmenden Kondensator nicht gibt? Mehrere
> nehmen und zusammenschalten? (C parallel, L in Reihe?) Muss ich da eine
> besondere L nehmen oder welche empfehlt ihr mir da? Die günstigste?
>
> Die LOW-ESR Elkos (was bedeutet das eignetlich, was sagt der ESR-Wert
> aus?) von Reichelt müssten reichen, oder?
Auch wenn das mit dem C parallel in einem anderen Zusammenhang gemeint 
war ist es dennoch nicht schlecht. Wenn man statt einem 
Ausgangskondensator zwei kleinere nimmt und die parallel schaltet 
verringert sich hierdurch auch der ESR-Wert für die 
Kondensator-Beschaltung.

10µF kommt mir allerdings was klein vor....

P.S. ...was daran liegt, dass ich den Vripple immer etwas kleiner wähle.

Autor: Paul H. (powl)
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ja, genauich habe nicht den ausgangselko sondern den kleinen kondensator 
im nF-bereich der die Frequenz bestimmt (tut er doch, oder?)

Ich werd mir aber einfach einen low ESR typen holen.

Hm, wobei ich sehe da grad ein Problem. Wenn ich die invertierende 
Schaltung verwende will das Ding bei 1mV Ripple einen Kondesantor von 
1620µF haben. Das ist ganz schön heftig und die Schaltung würde dadurch 
sicher auch nicht allzu klein ausfallen.

Soll ich vielleicht doch lieber einen lowdrop linearregler nehmen?

lg PoWl

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Paul Hamacher (powl)

>Schaltung verwende will das Ding bei 1mV Ripple einen Kondesantor von
>1620µF haben. Das ist ganz schön heftig und die Schaltung würde dadurch

Kannst du mir sagen, warum du 1mV Rippel brauchst? Jeder Digital-Ic 
kommt spielend mit 50..100mV Ripple klar. Womit der Kondensator um den 
Faktor 50..100 kleiner wird . . .

MfG
Falk

Autor: Paul H. (powl)
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Falk Brunner wrote:
> @ Paul Hamacher (powl)
>
>>Schaltung verwende will das Ding bei 1mV Ripple einen Kondesantor von
>>1620µF haben. Das ist ganz schön heftig und die Schaltung würde dadurch
>
> Kannst du mir sagen, warum du 1mV Rippel brauchst? Jeder Digital-Ic
> kommt spielend mit 50..100mV Ripple klar. Womit der Kondensator um den
> Faktor 50..100 kleiner wird . . .

Gerade weil ich im Irrglaube war eine niedrige Ripplespannung sei 
wichtig ;-) Danke für die Info, das erleichtert das Vorhaben doch gleich 
um mehrere Kategorien.

Könnte ich notfalls eignetlich nicht noch einen normalen Elko 
dazuschalten?

Noch eine Frage: Die Werte die mir der Rechner liefert ändern sich wenn 
ich Vin anders wähle. Eigentlich sollte Vout von Vin im Bereich von 
3,7-6V Eingangsspannung unabhängig sein sonst macht die Geschichte ja 
gar keinen Sinn denn der Regler ist genau dazu da, die Spannung auf 3,5V 
zu stabilisieren. Wie kann das sein?

//Edit:
Für die Vorgabe
Vin = 3.6V
Vout = -3.5V
Iout = 30mA
Vripple = 100mV
Fmin = 100kHz

bekomme ich folgende Werte:
Ct=240 pF
Ipk=150 mA
Rsc=2 Ohm
Lmin=104 uH
Co=16 uF
R1=1k
R2=1.8k (3.5V)

Kann ich von Reichelt die MISC 100µ Induktivität nehmen? Wollte das 
ganze ohne Platine aufbauen und direkt verdrahten.

lg PoWl

Autor: Paul H. (powl)
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Verdammt, bei Reichelt gibt es gar keine Low ESR Elkos. Kann ich noch 
andere Kondensatoren nehmen die einen niedrigen ESR wert haben?

Autor: Jörg B. (manos)
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Zwischen "low" und "niedrig" sehe ich nicht viele Unterschiede...

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