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Schaltplansuche DCDCHat jemand einen Schaltplan für diesen DCDC-Wandler: Vin +12V Der Buck-Regler, den ich schon selbst versucht habe, hat einfach zuviel Rippel.
Beitrag #8109939 wurde vom Autor gelöscht.
Bei einer derart niedrigen unteren Ausgangsspannungsgrenze dürfte das schon ziemlich schwierig werden, etwas passendes zu finden. Zum einen müsste hierfür der interne Regelverstärker schon bei einer entsprechend niedrigen Spannung sauber funktionieren, und zum anderen wird ein einzelner Schaltimpuls schon mehr Spannung an den Ausgang übertragen, da der Regler hierfür auf jeden Fall im stark lückenden Betrieb arbeiten müsste. Letzteres wird auch der Grund sein, aus dem Dein bisheriger Ansatz nicht funktioniert. Selbst mit nachgeschaltetem Tracking LDO wie z.B. dem TPS7B4260 wird es schwierig, bis auf 0,01 V herunterzukommen. Ggf. muss man für den nachgeschalteten Linearregler noch eine negative Hilfsspannung vorsehen. Oder ist das mal wieder irgendeine schwachsinnige Anforderung? Wofür benötigt man 10 mV mit 3 A?
Gast
#8109984
Ja, meiner hat keine negative Hilfsspannung. An dieser könnte ich noch weitermachen. Das Ganze brauche ich für ein Prüfgerät. Da das alles experimentell ist, weiß ich noch nicht ob 10mV nötig sind, aber deutlich unter 1V bestimmt.
Na klar. Siehe Attachment! SCNR
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Immerhin haben wir ja heute auch Freitag (den 30.). Vielleicht haben es noch nicht alle gemerggd. Du könntest es mit so einem fertigen Wunderkistchen versuchen Nicht daß ich glaube daß die Netzteil-Funktion wirklich was taugt. Wenn sie Müll ist hast du immer noch eine Wetteranzeige, Batterielader, Uhr, Pomodoro-Timer, Bildergalerie, Audiospektrum-Anzeige und eine "Emoji Funktion". Ach und KI haben sie auch noch rein geworfen. Was kann da schon schief gehen? :
Bearbeitet durch User
Zwar nicht den Schaltplan, aber das Prinzipschaltbild. Das Prinzip besteht aus dem Hintereinanderschalten eines DCDC-Schaltwandlers und einer analogen Labornetzteilschaltung. Ich zeigt mal meinen Entwurf. Vielleicht könnt ihr jetzt auf kompetente Art und Weise kritisieren. Das Problem ist zu hoher Rippel. Ich bin mir sicher, es gibt so manches zu verbessern. Die Bauteile sind meist aus meinen Vorräten. Es gibt bestimmt ein paar besser geeignete an manchen Stellen.
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Immerhin wohl 10mV Minimalspannung. Da ein Buck mit jedem Impuls Energie transportiert, die erst mal den Ausgangselko auflädt, der sich langsam in die Last entlädt bis der nächste Impuls nötig ist, kommt das nicht ganz auf 0V, sondern bleibt beim Ripple. Unter 10mV Ripple am Ausgangselko entspricht einem Impuls von maximal 1uJ in 47uF (macht 6.5mV) Wenn jeder Impuls also 1uJ transportiert muss das Netzteil für 9V/3A also 27 Joule 27 Millionen Impulse pro Sekunde transportieren, mithin eine Schaltfrequenz über 27 MHz. Simpelste Grundlagen der Physik sagen dir, dass so ein Buck-Wandler nicht existiert. Wo warst du, als die anderen Kinder in der Schule Physik büffelten ? 27W sind linear geregelt für ein Prüfgerät nun nicht so viel. Nimm als Spannungsfolger einen OPA548 an +12V hinter deinem I2C DAC.
Auf'n Segelflugplatz war's schöner.
Gast
#8110260
Für eine nicht funktionierende Schaltung spielt die Auswahl der Bauelemente keine Rolle mehr.
Quatsch - der maximale Ripple ist doch gar nicht spezifiziert.
Aber die könnte doch spektakulärer "nicht funktionieren". Ich denke da an optische, olfaktorische und Soundeffekte :-))) Stimmt Gerald. Echte Elektronik muss die Riechnase schon erkennen können. Als erstes soll er sich einen geeigneten Chip aussuchen:
Hallo Leute Du könntest auch statt nur einem BUZ es auch mit Bipolartransistoren als Emitterfolger versuchen. Die reduzieren den Ripple nochmal zusätzlich. Um die Störungen weiter zu drücken, brauchst Du eine zweite aktive Stufe. Es geht halt nicht ohne zusätzliche Verluste. Und dann musst Du noch Einstreuungen vom Schaltregler auf Deine Regelung (Eingänge des OPV) reduzieren.
TI hat Hunderte verschiedener Typen im Angebot, darunter auch einige, die sich steuern lassen. Ggf. steht dazu auch etwas in den teils sehr informativen Applikationssschriften.
Digi-Key, Mouser, LCSC, usw.. Oder bei JLCPCB (~LCSC-Lagerbestand) aussuchen und gleich auf die Leiterplatten nageln lassen.
Dann frag nicht, sondern bastel drauflos. Stimmt, das hast Du ja schon getan.
Dass es nicht möglich ist, so etwas mit einem einstufigen Schaltreglerkonzept zu realisieren, wie laberkopp ja schon in einer Überschlagsrechnung nachgewiesen hat.
Viel problematischer ist das Reduzieren der Ausgangsspannung bei geringer Last. Wenn das auch schnell erfolgen soll, benötigst Du ggf. auch noch eine Entladeschaltung.
Die mit Abstand wichtigste Maßnahme ist ein geeignetes Leiterplattenlayout. Es wurde hier im Forum schon unzählige Male diskutiert, dass man die entsprechende Stromschleifen in den verschiedenen Schaltphasen klein halten muss. Dein Aufbau mit etlichen diskreten MOSFETs nimmt schon recht viel Platz ein. Mit solch einer Rahmenantenne hätte Du in Sachen Reichweite damals(tm) Radio Moskau Konkurrenz machen können. Nicht umsonst gibt es auch hierzu unzählige Literatur. Lothar Miller hat auf seiner Homepage auch schon einiges verfasst.
Dann solltest Du bei der verbesserten Schaltung mit linearem Nachregler auch unbedingt eine passende Frequenzkompensation vornehmen. Welche Phasenreserven zeigen denn die Simulation und ggf. die Messungen? Das lässt sich leicht aus dem Bodeplot ablesen. Der Tiefpass aus R21 und Gatekapazität von Q9 spricht auf jeden Fall für eine deutliche Bandbreitenbegrenzung und vermutlich sogar für eine starke Schwingneigung. Und statt die vollen 27 W bei geringen Ausgangsspannungen im Längstransistor zu verbraten, sollte vorzugsweise der Schaltregler nicht auf fest 9 V eingestellt sind, sondern passend zur Ausgangsspannung mitgeführt werden, vorzugsweise über einen separaten DAC-Kanal. Offenbar fallen die Spannungssprünge für die Soll-Ausgangsspannung auch nicht vom Himmel, sondern werden im Microcontroller o.ä. generiert. Dann kannst Du doch die "Zwischenkreisspannung" mit etwas zeitlichem Vorlauf passend anheben. Das Absenken kann jedoch gleichzeitig erfolgen. Apropos DAC: Insbesondere bei einer Spannung von 10 mV und 3 A musst Du Dir schon ganz genau überlegen, wo welche Spannungfälle entstehen. Schon an Deiner L10 (Ferritkern neben C17?) und natürlich an den Klemen und Steckverbindern wird da ggf. schon mehr Spannung abfallen, insbesondere auch auf der Masseleitung. Daher arbeitet man bei solchen Anforderungen auf jeden Fall mit Sense-Leitungen für Plus und Minus. Und eine Auskunft darüber, warum wirklich 3 A bei 10 mV benötigt werden, schuldest Du uns immer noch.
Braucht er wahrscheinlich gar nicht. Er wird sich wohl den Mathematik-Professor aus dem Witz zu Vorbild genommen haben. Wie bitte? Ach so, der Witz. Der geht so: Ein Mathematikprofessor hält Vorlesung und bezieht sich darin immer wieder auf 11-dimensionale Räume. Im Anschluß fragt ihn ein Student, wie er sich denn einen Raum mit 11 Dimensionen vorstellen könne. "Ach wissen sie, das ist ganz einfach. Ich stelle mir erst einen Raum mit 19 Dimensionen vor und vereinfache den dann auf 11."
Nein, Das hab ich in Beitrag Beitrag "Re: Schaltplansuche DCDC" erwähnt. Aber Danke für die ausführliche Analyse. Ja, das mit der Senseleitung solle ich ändern. Auch der Punkt, mit der Entladeschaltung finde ich als gute Verbesserung.
Das hast du im Schaltplan übersehen. Außerdem hat Andreas schon auf die Probleme dieser "Mitführung" hingewiesen.
Ich glaube nicht, dass ich da einen einzelnen Chip bekomme.
Wenn Geld das Problem ist, solltest du anderes Hobby suchen. Spazierengehen z.B.
Mache es wie die Werbung: "Nimmt zwei" Der zweite bekommt eine hohe Induktivität für die kleinen Ströme um die Lückgrenze nach unten zu verschieben.
Es gibt hier im Forum ab und zu Sammelbestellungen um über diese Grenze zu kommen.
Darüber hab ich auch schon mal gegrübelt. Die passende Induktivität für alle Spannungslevel ist schwer zu finden. Bei "nimm 2" ergibt sich für mich jedoch ein Problem. Wenn ich für meine Anwendung einen stetig an-/absteigenden Spannungsverlauf programmiere, wann und wie soll umgeschaltet werden? Versuch: Beide Reglerausgänge werden über 2 Dioden zusammengeführt. Beide SenseLeitungen messen dort. Indem der höhere Regler zugeschaltet wird, sollte der erste wegen Überspannung runterregeln.
(Ripple) 1.) Aufbau auf Lochraster: Das ist chancenlos. Ohne GND-Plane, kleiner kompakter Aufbau, bekommst Du den Ripple nicht weg. 2.) Die +/- 12V für den OPV kommen anscheinend aus einem DC/DC-Wandler. Der ist alleine mit 120mV Ripple spezifiziert. 3.) Die meisten Operationsverstärker haben eine miserable PSRR, d.h. die +-12V für den OPV müssen gefiltert werden. Einfach ein Kondensator reicht nicht. 4.) Der Transistor der Linear-Stufe steht an der Spule vom Schaltregler an, sein Gate ist relativ hochohmig angesteuert, d.h. es koppeln Störung von der Spule auf's Gate ein und somit auf die Ausgangspannung. 5.) Was für ein Elko ist am Schaltregler verbaut? Feld-Wald-Wiesen-Elko, ergibt hoher Ripple. 6.) Spannendste Fragen: Von Wo nach Wo hast Du den Ripple gemessen? Was ist das Bezugspotential? Wie sieht der Ripple überhaupt aus?
Die Stromaufnahme dazu am gemeinsamen Eingang auswerten.
Noch mehr hätte es geholfen, wenn du mir erzählt hättest, wo die richtigen Elkos wachsen.
Ohne konkrete Messergebnisse (Screenshots Oszi, Angaben zur Messmethode, Bilder vom Messaufbau, etc.) ist das alles nur rumstochern im Nebel.
im Garten von EPCOS und Panasonic.
Und noch einige weitere Gärten. Und EPCOS gibts seit 8 Jahren nicht mehr. :
Bearbeitet durch User
Oder ein Schreibfehler, Space vergessen. El Kos Greco Hotel?
Nicht nur dort. Hallo, der OPA548 wurde zwar schon erwähnt, nur würde ich den nicht zum Spannungsfolger verkommen lassen. Sondern als Spannungs- und Stromregler verwenden. Mittels DAC kann man den fein ansteuern bzw. regeln. Einfach einmal das Datenblatt anschauen. Es gibt auch einen OPA549, der ist größer, könnte man bei gleicher Belastung, wie mit OPA548, zumindestens einfacher kühlen. An einen älteren Intel boxed Kühler-Lüfter mit Kupferkern geschraubt, sollte auch ein OPA548 locker gekühlt werden. Moin,
Würde ich so pauschal nicht sagen. Wenn zwei kleine Elkos mit der gleichen Technik und Chemie wie ein großer arbeiten, haben sie in Parallelschaltung auch den gleichen ESR. Weil der ESR nicht so sehr aus ohmschen Verlusten in der Alufolie sondern eher aus den Verlusten im Dielektrikum resultiert. Und die sind bei gleicher Baureihe pro Fläche immer gleich. Gruß, Roland Antwort schreiben |
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