ELEKTRO FORUM

Hallo,

wollte mal ein sparsames Netzteil für 1,5V/0,2A (MP3 Player)
bauen, da ich keinen Regler da habe und die oftmals mindestens
10mA selber beanspruchen, habe ich das einfach diskret aufgebaut.
Die 27V sind mit 0,33µ X2, 100Ohm, Brückengleichrichter + ZD
gemacht.

Allerdings war es nicht einfach die Regelung überhaupt stabil
hinzubekommen, ein paar Schwingungen sind immer noch ständig
vorhanden. Ist natürlich alles andere als optimal, auch vom
Aufwand her.
Daher die Fragen: was hätte man besser machen können und gibt
es Regler mit geringer Stromaufnahme? Ansteuerleistung braucht
man ja praktisch nicht.


Hier die LTC Schaltung, hoffe das geht größenmäßig noch
in
Ordnung:

Version 4
SHEET 1 1704 680
WIRE 512 -64 192 -64
WIRE 192 -16 192 -64
WIRE 272 -16 256 -16
WIRE 512 -16 512 -64
WIRE 656 -16 576 -16
WIRE 784 -16 752 -16
WIRE 848 -16 784 -16
WIRE 960 -16 928 -16
WIRE 1040 -16 960 -16
WIRE 1184 -16 1040 -16
WIRE 960 0 960 -16
WIRE 1184 0 1184 -16
WIRE 192 64 192 -16
WIRE 272 64 272 -16
WIRE 384 64 272 64
WIRE 512 64 448 64
WIRE 0 80 -96 80
WIRE 96 80 0 80
WIRE 192 80 192 64
WIRE 192 80 96 80
WIRE 576 80 576 64
WIRE 688 80 688 -16
WIRE 688 80 576 80
WIRE 512 96 512 64
WIRE 656 96 656 -16
WIRE 736 96 656 96
WIRE 784 96 784 48
WIRE 784 96 736 96
WIRE 960 96 960 64
WIRE 960 96 784 96
WIRE 1040 96 1040 64
WIRE 1040 96 960 96
WIRE 1184 96 1184 80
WIRE 1184 96 1040 96
WIRE 0 160 -32 160
WIRE 176 176 144 176
WIRE 304 176 240 176
WIRE 320 176 304 176
WIRE 464 176 448 176
WIRE 368 224 320 224
WIRE 848 224 848 -16
WIRE 848 224 784 224
WIRE 512 240 512 192
WIRE 512 240 464 240
WIRE 848 240 848 224
WIRE -32 256 -32 160
WIRE 64 256 -32 256
WIRE 144 256 144 176
WIRE 240 256 144 256
WIRE 320 256 320 224
WIRE 320 256 240 256
WIRE 784 256 784 224
WIRE 464 272 464 240
WIRE 464 272 432 272
WIRE 288 368 240 368
WIRE 400 368 352 368
WIRE 496 368 464 368
WIRE 784 368 784 320
WIRE 784 368 688 368
WIRE 848 368 848 320
WIRE 848 368 784 368
WIRE 144 384 144 256
WIRE 240 432 240 368
WIRE 240 432 208 432
WIRE 288 432 240 432
WIRE 400 432 400 368
WIRE 400 432 368 432
WIRE 496 432 400 432
WIRE 736 464 736 96
WIRE 736 464 688 464
WIRE 144 512 144 480
WIRE -32 608 -32 256
WIRE 464 608 464 368
WIRE 464 608 -32 608
FLAG -96 160 0
FLAG 0 224 0
FLAG 240 320 0
FLAG 512 320 0
FLAG 368 320 0
FLAG 400 512 0
FLAG 736 464 0
FLAG 64 480 0
FLAG 144 576 0
FLAG 96 144 0
FLAG 240 576 0
SYMBOL voltage -96 64 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 -46 133 Left 0
SYMATTR SpiceLine Rser=2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value 27
SYMBOL res -16 64 R0
WINDOW 3 44 62 Left 0
SYMATTR Value 10k
SYMATTR InstName R1
SYMBOL zener -16 224 M180
WINDOW 0 24 72 Left 0
WINDOW 3 36 19 Left 0
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value BZX84C6V2L
SYMBOL Digital\schmtinv 176 112 R0
WINDOW 3 0 0 Invisible 0
SYMATTR Value 6
SYMATTR InstName A1
SYMATTR SpiceLine Vhigh 6
SYMBOL Digital\schmtinv 304 112 R0
SYMATTR InstName A2
SYMATTR SpiceLine Vhigh 6
SYMBOL res 224 160 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 10k
SYMBOL cap 224 256 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 5,6n
SYMBOL res 464 160 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 220
SYMBOL nmos 464 96 R0
SYMATTR InstName M1
SYMATTR Value BSS123
SYMBOL res 496 224 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 10
SYMBOL npn 432 224 M0
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3904
SYMBOL npn 208 384 M0
WINDOW 3 31 55 Left 0
SYMATTR Value 2N3904
SYMATTR InstName Q2
SYMBOL res 224 416 R0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 22k
SYMBOL res 384 416 R90
WINDOW 0 8 26 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R6
SYMATTR Value 150k
SYMBOL res 384 416 R0
SYMATTR InstName R7
SYMATTR Value 4,7k
SYMBOL cap 352 352 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 0
WINDOW 3 32 32 VTop 0
SYMATTR InstName C2
SYMATTR Value 150p
SYMBOL ind2 496 -32 R0
SYMATTR InstName L1
SYMATTR Value 17m
SYMATTR Type ind
SYMATTR SpiceLine Rser=2
SYMBOL ind2 560 -32 R0
SYMATTR InstName L2
SYMATTR Value 60µ
SYMATTR Type ind
SYMBOL diode 448 48 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 0
WINDOW 3 32 32 VTop 0
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL res 288 48 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R8
SYMATTR Value 470k
SYMBOL cap 256 -32 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 0
WINDOW 3 32 32 VTop 0
SYMATTR InstName C3
SYMATTR Value 2,2n
SYMBOL Optos\CNY17-1 592 432 M0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL res 832 224 R0
SYMATTR InstName R9
SYMATTR Value 330
SYMBOL schottky 688 -32 M90
WINDOW 0 0 32 VBottom 0
WINDOW 3 32 32 VTop 0
SYMATTR InstName D3
SYMATTR Value MBRS340
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL cap 768 -16 R0
SYMATTR InstName C4
SYMATTR Value 22µ
SYMBOL res 160 464 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R10
SYMATTR Value 680
SYMBOL res 1024 -32 R0
SYMATTR InstName R11
SYMATTR Value 330
SYMBOL cap 128 512 R0
SYMATTR InstName C5
SYMATTR Value 22n
SYMBOL cap 768 256 R0
SYMATTR InstName C6
SYMATTR Value 47n
SYMBOL cap 80 80 R0
SYMATTR InstName C7
SYMATTR Value 100n
SYMBOL ind 944 -32 R90
WINDOW 0 5 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName L3
SYMATTR Value 10µ
SYMBOL cap 944 0 R0
SYMATTR InstName C8
SYMATTR Value 22µ
SYMBOL voltage 1184 -16 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 24 126 Left 0
SYMATTR SpiceLine Rser=10
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value PWL(1500µ 1300m 1510µ 0 3000µ 0 3010µ
1300m)
SYMBOL diode 224 512 R0
SYMATTR InstName D4
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL res 160 240 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R12
SYMATTR Value 68k
TEXT -168 632 Left 0 !.tran 4m startup
TEXT 552 -64 Left 0 !K1 L1 L2 1

Jens Dierks schrieb:

> Daher die Fragen: was hätte man besser machen können

Die Rückkopplung mittels zusätzlicher Hilfsspannung(z.B. 5V) und
TL431 machen. Auch die ganze Oszillatormimik lässt sich wesentlich
einfacher realisieren, man Ringing Choke Converter.


> und gibt es Regler mit geringer Stromaufnahme?

Schon ein simpler 34063 braucht nur sehr wenige mA.


Gruß Dieter

Dieter Wiedmann schrieb:
> Jens Dierks schrieb:
>
>> Daher die Fragen: was hätte man besser machen können
>
> Die Rückkopplung mittels zusätzlicher Hilfsspannung(z.B. 5V) und
> TL431 machen. Auch die ganze Oszillatormimik lässt sich wesentlich
> einfacher realisieren, man Ringing Choke Converter.

Stimmt, ist etwas einfacher.

Zwar hat man dann die Diodenspannung am Ausgang nicht mit in der
Rechnung, aber bei der BAT60A fällt eh nicht viel ab.

Und der lahme Optokoppler entfällt.

>> und gibt es Regler mit geringer Stromaufnahme?
>
> Schon ein simpler 34063 braucht nur sehr wenige mA.

4 mA wäre hier die Grenze, preislich ist er auch ganz gut.
Mit einem LT1110 hatte ich auch schon bessere Ergebnisse simuliert,
der ist aber eh zu teuer, falls man ihn bekommt.

Naja, ich würde dann doch erstmal den R-choke ausprobieren, werde
ich mal simulieren.

Danke,
Jens

Jens Dierks wrote:
> Dieter Wiedmann schrieb:
>> Jens Dierks schrieb:
>>
>>> Daher die Fragen: was hätte man besser machen können
>> Die Rückkopplung mittels zusätzlicher Hilfsspannung(z.B. 5V)
und
>> TL431 machen. Auch die ganze Oszillatormimik lässt sich
wesentlich
>> einfacher realisieren, man Ringing Choke Converter.
>
> Stimmt, ist etwas einfacher.
>
> Zwar hat man dann die Diodenspannung am Ausgang nicht mit in der
> Rechnung, aber bei der BAT60A fällt eh nicht viel ab.
>
> Und der lahme Optokoppler entfällt.
>
>>> und gibt es Regler mit geringer Stromaufnahme?
>> Schon ein simpler 34063 braucht nur sehr wenige mA.
>
> 4 mA wäre hier die Grenze, preislich ist er auch ganz gut.
> Mit einem LT1110 hatte ich auch schon bessere Ergebnisse simuliert,
> der ist aber eh zu teuer, falls man ihn bekommt.
>
> Naja, ich würde dann doch erstmal den R-choke ausprobieren, werde
> ich mal simulieren.
>

Ich kann Deine Schaltung nicht sehen, aber wenn das mit dem Strom so
knausrig ... aehm, umweltbewusst zugeht, wuerde ich lieber den TLV431
oder LMV431 verwenden. Die kommen mit 100uA Kathodenstrom hin.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

Jens Dierks schrieb:
>
> wollte mal ein sparsames Netzteil für 1,5V/0,2A (MP3 Player)
> bauen, da ich keinen Regler da habe und die oftmals mindestens
> 10mA selber beanspruchen, habe ich das einfach diskret aufgebaut.
> Die 27V sind mit 0,33µ X2, 100Ohm, Brückengleichrichter + ZD
> gemacht.
>
> Allerdings war es nicht einfach die Regelung überhaupt stabil
> hinzubekommen, ein paar Schwingungen sind immer noch ständig
> vorhanden. Ist natürlich alles andere als optimal, auch vom
> Aufwand her.

Bereits die LC-Siebung am Ausgang macht in dieser Dimensionierung
nur Ärger. Ampereweise fliesst da Strom im Schwingkreis.
Auch scheint mir die Regelung auf konstanter Ein-Zeit zu basieren.
Ist das Absicht?
Die Lastsimulation mit einer Spannung scheint auch eigenartig.
Willst du da nicht lieber eine Stromquelle oder einen Schalter
mit Widerstand verwenden?
Q1 scheint mir auch recht rustikal verschaltet, da scheint mir
die Simulation numerische Probleme zu haben.

> Daher die Fragen: was hätte man besser machen können und gibt
> es Regler mit geringer Stromaufnahme? Ansteuerleistung braucht
> man ja praktisch nicht.

Naja, wenn man schon switchercad nimmt, kann man dort mal einige
Beispielschaltungen ansehen.

--
mfg Rolf Bombach

Rolf Bombach schrieb:
> Jens Dierks schrieb:
>> Allerdings war es nicht einfach die Regelung überhaupt stabil
>> hinzubekommen, ein paar Schwingungen sind immer noch ständig
>> vorhanden. Ist natürlich alles andere als optimal, auch vom
>> Aufwand her.
>
> Bereits die LC-Siebung am Ausgang macht in dieser Dimensionierung
> nur Ärger. Ampereweise fliesst da Strom im Schwingkreis.

Also ganz weg und den C vergrößern.

> Auch scheint mir die Regelung auf konstanter Ein-Zeit zu basieren.
> Ist das Absicht?

Ergibt sich halt, war keine Absicht.

> Die Lastsimulation mit einer Spannung scheint auch eigenartig.
> Willst du da nicht lieber eine Stromquelle oder einen Schalter
> mit Widerstand verwenden?

Muss ich mal nach einer Stromquelle/senke suchen, schien mir
am einfachsten.

> Q1 scheint mir auch recht rustikal verschaltet, da scheint mir
> die Simulation numerische Probleme zu haben.

Wo das eigentlich nicht meine Art ist, da können Spannungsspitzen
über die FET-Cs schon störend sein - hast Recht.

>> Daher die Fragen: was hätte man besser machen können und
gibt
>> es Regler mit geringer Stromaufnahme? Ansteuerleistung braucht
>> man ja praktisch nicht.
>
> Naja, wenn man schon switchercad nimmt, kann man dort mal einige
> Beispielschaltungen ansehen.

Die sind meistens nicht mit Potentialtrennung, sonst wäre es etwas
einfacher. Im Grunde geht es mir um eine stabile Regelung, hätte
gedacht dass es vielleicht einige Tricks gibt, 3 Hochpässe um
die Regelung überhaupt zum Laufen zu bekommen ist ja nicht gerade
hitverdächtig.
Ansonsten werde ich wiegesagt erstmal das mit dem TL431 austesten,
ist ja glücklicherweise in Switchercad enthalten.

Danke,
Jens

Joerg schrieb:
> Jens Dierks wrote:
>> Naja, ich würde dann doch erstmal den R-choke ausprobieren, werde
>> ich mal simulieren.
>
> Ich kann Deine Schaltung nicht sehen, aber wenn das mit dem Strom so
> knausrig ... aehm, umweltbewusst zugeht, wuerde ich lieber den TLV431
> oder LMV431 verwenden. Die kommen mit 100uA Kathodenstrom hin.

Jo, wobei der normale so ab 0.4mA anfängt, 1mA wäre wohl auch noch
vertretbar. Der TLV431 ist leider nicht in Switchercad und beim
Händler des Vertrauens vertreten.

Ansonsten ist das auch mehr ein Lernprojekt, ob man die paar Watt
Verlustleistung eines herkömmlichen Netzteils in Kauf nimmt oder nicht
hat eher Symbolcharakter.

Jens