ELEKTRO FORUM

Servus Jungs, ich hab schonmal vor einem halben Jahr genervt, weil ich
mir einen Schaltwandler für ein Ladegerät bauen wollte.
Nun hab ich jeweils einen Prototypen für einen StepUp- und einen
StepDown-Wandler: 13.8V auf bis zu 24V,5A und 13.8V auf 5V,5A
Der StepUp ist soweit ich das beurteilen kann glücklich:

U: LT1270A
L: Coiltronics CTX100-10-52 (100uH)
D: MBR2045CT
Cout: 2x2200uF mit Rges mOhm
Cin: 2x330uF lowESR-Typ aber keine Ahnung wie hoch der ESR ist (Hab
kein Datasheet gefunden)
Rfc: 1k (Standardwert übernommen)
Cfc: 1uF (Standardwert übernommen)
hintendran hab ich noch n Filter mit L: ca.10uH und C=Cin(1x330u)


Der StepDown jedoch macht noch was Unfug:
So bei 5V,1A fühlt er sich wohl - Vsw sieht PWM-ähnlich aus, wobei
nach
jedem Hub das Signal noch was schwingt - etwa so

|- /- /-----------|
Vsw: | |
| |
| |

| |
Vout: -|-------------------|--
| |

Aber so ab 1.5A kann ich das Signal nicht mehr triggern. Ich denk mal,
dass er trotz konstanter Last kein konstantes PWM erzeugt. Ob die
Strombegrenzung des LTs aktiv wird?? Oder ist das RC-Glied scheiße? Ich
hab keinen Sinusgenerator mit dem ich das RC-Glied ausmessen könnte
sodass ich auch hier Standartwerte genommen hab.
Vsw ist immer noch rechteckig, aber auf dem Oszi sind da mehrere
überlagerte Kurven zu sehen. Ausserdem fängt er an zu summen.
Vout hat zudem auch im gesunden 1A-Bereich recht hohe Störpieks beim
Ein- und Ausschaltpunkt vom PWM.

U: LT1074
L: Coiltronics CTX100-10-52 (100uH)
D: MURF1620CT-D
Cout: 2x2200uF mit Rges mOhm
Cin: 2x330uF lowESR-Typ aber keine Ahnung wie hoch der ESR ist (Hab
kein Datasheet gefunden)
Rfc: 2.7k (Standardwert übernommen)
Cfc: 0.01uF (Standardwert übernommen)

Generell soll man Signal und Last-Masse Sternförmig verbinden. Ich hab
dann im Layout eine Ecke über einen dünnen Steg mit der restlichen
Masse
verbunden. Der Masseneingang ist auf der Lastseite, sodass die
Signalmasseninsel von der Lastseite gespeist wird - ist dass so richtig
gedacht??? Beim LT hab ich einen 100nF Kondensator zwichen Vin und GND.
Die Leistungsschleife hab ich dichtestmöglich aufeinander gepackt.
Was allerdings was weiter weg ist, ist der R1 vom Spannungsteiler, weil
der später mal von nem digitalen Poti bedient werden soll und dass passt
platztechnisch nich so nah an den LT.
Irgendwelche Ideen, wie ich das Problem beheben kann, ohne das RC-Glied
nachmessen zu müssen. Oder ist das einfach normal und gehört so??

Das ganze soll ein Reflex-Lader für Modellflugakkus werden und da tritt
ein weiteres Problem auf:


5A------------------------| |--------
I(t)reflex: 0A |--| |--|
| |
-12.5A |--|

Das bedeutet, dass die Schaltwandler ne knappe Sekunde wandeln müssen
und ca.20mSek von der Last getrennt werden (Tzyklus = 1Sek).
Simulationstechnisch hab ich das beste Ergebnis erreicht, indem ich vor
L und hinter Cout einen FET schalte, dann kann der Schaltwandler seine
Ton-Zeit ausüben ohne dass der stationäre Zustand wegen der Pause
flöten
geht. Den 2.FET hinter Cout kann man dann noch verwenden, um die
Spannung um ein dU runterzudrosseln, damit bekommt man den Ripple wech
und den Überschwinger, der entsteht beim erneuten Durchschalten der
FETS. Nachteilhaft ist jedoch, dass so ein FET ein Ron von 5-10mOhm hat
und eine Schaltspannung Vgs von 5V benötigt wird, was vor der Spule
platziert eine Spannung von 13.8V+5V (>Vin) ergibt => eigener
Schaltwandler mit Vout V für die FETS. Gibts da fertige
AUfwärtswandler-ICS die aus 12V 20V machen ohne große Beschaltung.
+/-15V aus 12V hab ich gefunden aber mehr als 15V nich.

Ich sag mal Danke, dass Ihr bis hierhin gelesen habt und hoffe auf Hilfe,

Robert

Mir sind noch 2 Sachen eingefallen:
Meine Last ist ja ein Akku(4-12 Zellen) und ich hab mal gehört, dass
Akkus ne große Kapazität darstellen. Kann ich dann auf Cout mit
lowESR
verzichten, weil der Akku schon eine ausreichend große Kapazität mit

niedrigem ESR darstellt??
Und dann hat hier im Forum -ich glaub MaWin wars- einmal einen 150kHz
Schaltwandler empfohlen und sagte 150kHz seien noch beherschbar. Ich hab
hier noch 2 LT1374 rumfliegen mit bis zu 400kHz. Hätte den Vorteil, dass
man L kleiner wählen kann. 150kHz sind noch beherschbar <=> 400kHz
sind
nicht mehr beherschbar?? Warscheinlich sollte ich die gar nicht erst
anfassen!

Meine ASCII-Zeichnungen hats zerlegt, hab ich grad gesehen. Ich glaub
die oberen beiden Graphen sind auch verhauen zu verstehen, den untere
I(t) (Ladezyklus) versuch ich nochmal:

----------------------| |----
|--| |--|
| |
|---|

Robert


Robert schrieb:

> Servus Jungs, ich hab schonmal vor einem halben Jahr genervt, weil ich
> mir einen Schaltwandler für ein Ladegerät bauen wollte.
> Nun hab ich jeweils einen Prototypen für einen StepUp- und einen
> StepDown-Wandler: 13.8V auf bis zu 24V,5A und 13.8V auf 5V,5A
> Der StepUp ist soweit ich das beurteilen kann glücklich:
>
> U: LT1270A
> L: Coiltronics CTX100-10-52 (100uH)
> D: MBR2045CT
> Cout: 2x2200uF mit Rges mOhm
> Cin: 2x330uF lowESR-Typ aber keine Ahnung wie hoch der ESR ist
> (Hab kein Datasheet gefunden)
> Rfc: 1k (Standardwert übernommen)
> Cfc: 1uF (Standardwert übernommen)
> hintendran hab ich noch n Filter mit L: ca.10uH und C=Cin(1x330u)
>
>
> Der StepDown jedoch macht noch was Unfug:
> So bei 5V,1A fühlt er sich wohl - Vsw sieht PWM-ähnlich aus,
wobei nach
> jedem Hub das Signal noch was schwingt - etwa so
>
> |- /- /-----------|
> Vsw: | |
> | |
> | |
>
> | |
> Vout: -|-------------------|--
> | |
>
> Aber so ab 1.5A kann ich das Signal nicht mehr triggern. Ich denk mal,
> dass er trotz konstanter Last kein konstantes PWM erzeugt. Ob die
> Strombegrenzung des LTs aktiv wird?? Oder ist das RC-Glied scheiße?
Ich
> hab keinen Sinusgenerator mit dem ich das RC-Glied ausmessen könnte
> sodass ich auch hier Standartwerte genommen hab.
> Vsw ist immer noch rechteckig, aber auf dem Oszi sind da mehrere
> überlagerte Kurven zu sehen. Ausserdem fängt er an zu summen.
> Vout hat zudem auch im gesunden 1A-Bereich recht hohe Störpieks beim
> Ein- und Ausschaltpunkt vom PWM.
>
> U: LT1074
> L: Coiltronics CTX100-10-52 (100uH)
> D: MURF1620CT-D
> Cout: 2x2200uF mit Rges mOhm
> Cin: 2x330uF lowESR-Typ aber keine Ahnung wie hoch der ESR ist
> (Hab kein Datasheet gefunden)
> Rfc: 2.7k (Standardwert übernommen)
> Cfc: 0.01uF (Standardwert übernommen)
>
> Generell soll man Signal und Last-Masse Sternförmig verbinden. Ich
hab
> dann im Layout eine Ecke über einen dünnen Steg mit der
restlichen Masse
> verbunden. Der Masseneingang ist auf der Lastseite, sodass die
> Signalmasseninsel von der Lastseite gespeist wird - ist dass so richtig
> gedacht??? Beim LT hab ich einen 100nF Kondensator zwichen Vin und GND.
> Die Leistungsschleife hab ich dichtestmöglich aufeinander gepackt.
> Was allerdings was weiter weg ist, ist der R1 vom Spannungsteiler, weil
> der später mal von nem digitalen Poti bedient werden soll und dass
passt
> platztechnisch nich so nah an den LT.
> Irgendwelche Ideen, wie ich das Problem beheben kann, ohne das RC-Glied
> nachmessen zu müssen. Oder ist das einfach normal und gehört
so??
>
> Das ganze soll ein Reflex-Lader für Modellflugakkus werden und da
tritt
> ein weiteres Problem auf:
>
>
> 5A------------------------| |--------
> I(t)reflex: 0A |--| |--|
> | |
> -12.5A |--|
>
> Das bedeutet, dass die Schaltwandler ne knappe Sekunde wandeln müssen

> und ca.20mSek von der Last getrennt werden (Tzyklus = 1Sek).
> Simulationstechnisch hab ich das beste Ergebnis erreicht, indem ich vor
> L und hinter Cout einen FET schalte, dann kann der Schaltwandler seine
> Ton-Zeit ausüben ohne dass der stationäre Zustand wegen der
Pause flöten
> geht. Den 2.FET hinter Cout kann man dann noch verwenden, um die
> Spannung um ein dU runterzudrosseln, damit bekommt man den Ripple wech
> und den Überschwinger, der entsteht beim erneuten Durchschalten der
> FETS. Nachteilhaft ist jedoch, dass so ein FET ein Ron von 5-10mOhm hat
> und eine Schaltspannung Vgs von 5V benötigt wird, was vor der Spule
> platziert eine Spannung von 13.8V+5V (>Vin) ergibt => eigener
> Schaltwandler mit Vout V für die FETS. Gibts da fertige
> AUfwärtswandler-ICS die aus 12V 20V machen ohne große
Beschaltung.
> +/-15V aus 12V hab ich gefunden aber mehr als 15V nich.
>
> Ich sag mal Danke, dass Ihr bis hierhin gelesen habt und hoffe auf Hilfe,
>
> Robert
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>
>

"Robert" <robert.theiss@post.rwth-aachen.de> schrieb im
Newsbeitrag
news:3ckvlnF6md5bpU1@news.dfncis.de...

> Und dann hat hier im Forum -ich glaub MaWin wars- einmal einen 150kHz
> Schaltwandler empfohlen und sagte 150kHz seien noch beherschbar. Ich hab
hier
> noch 2 LT1374 rumfliegen mit bis zu 400kHz. Hätte den Vorteil

Tja ja, dein 150kHz geht nicht und du willst 400kHz ? Keine gute Idee.

Du hast zwar viel geschrieben, aber schlau werde ich daraus nicht,
die Zeichnungen kann ich nicht erkennen.

Wieviel Strom haelt denn die CTX100-10-52 aus ? Drahtwiderstand ?

Rfc, Cfc: Du hast gelesen was die
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
dazu sagt ?

Warum SCAD mir 50uH ausrechnet und du 100uH nimmst, bleibt unklar,
du hattest wohl grade keine andere da. Macht nichts.

> weil der Akku schon eine ausreichend große Kapazität mit
niedrigem ESR
> darstellt??

Nein, wenn du ein Regelproblem hast, lass den Ausgangselko besser dran,
mach eher einen kleinen Widerstand (0.02 Ohm = langes Kabel) zum Akku
dran, um ihn erst mal zu entkoppeln.

Es gibt eine Menge Moeglichkeiten warum er nicht sauber regelt,
von Induktionsspitzen durch Streuinduktivitaet, zu hohem strom in L
und C, unpassendem Layout und unpassender Kompensation,

aber was mir am meisten Sorgen macht: Was willst du mit Spannungsreglern
zum Akkuladen ? Akkus werden mit Strom geladen, man sollte den Strom
regeln. Siehe ICS1700 Vorschlag in der FAQ, mit Begruendung warum der
Refleximpuls entfallen kann...
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
Read Art of Electronics Horowitz/Hill before you ask.
Lese Hohe Schule der Elektronik 1+2 bevor du fragst.

Robert schrieb:

> Der StepDown jedoch macht noch was Unfug:
> So bei 5V,1A fühlt er sich wohl - Vsw sieht PWM-ähnlich aus,
wobei nach
> Aber so ab 1.5A kann ich das Signal nicht mehr triggern. Ich denk mal,
> dass er trotz konstanter Last kein konstantes PWM erzeugt. Ob die
> Strombegrenzung des LTs aktiv wird?? Oder ist das RC-Glied scheiße?
Ich
> hab keinen Sinusgenerator mit dem ich das RC-Glied ausmessen könnte
> sodass ich auch hier Standartwerte genommen hab.
> Vsw ist immer noch rechteckig, aber auf dem Oszi sind da mehrere
> überlagerte Kurven zu sehen. Ausserdem fängt er an zu summen.

Hi Robert, ich hatte vor 2 Wochen das gleiche bei einem Step-Down mit
LTC1775 (Layout hat ein Anfänger gemacht, mit den typischen Fehlern)
Ab eriner bestimmten Last haben die Lastströme in die Signalleitungen
gespuckt, ->Gate Ansteuerung war nicht mehr sauber und alle paar
Perioden auch kräftig geschwungen (Das hört man dann auch in der
Induktivität pfeifen, die 150kHz würde man ja nicht hören).
Daraufhin das Board neu geroutet und dann hat das ohne weiteres
geklappt. Hast du dir mal die beiden Ugs von top und bottom Mosfet
angeschaut? sind die okay?

Gruß Andy

MaWin schrieb:

> "Robert" <robert.theiss@post.rwth-aachen.de> schrieb im
Newsbeitrag
> news:3ckvlnF6md5bpU1@news.dfncis.de...
>
>
>>Und dann hat hier im Forum -ich glaub MaWin wars- einmal einen 150kHz
>>Schaltwandler empfohlen und sagte 150kHz seien noch beherschbar. Ich
hab hier
>>noch 2 LT1374 rumfliegen mit bis zu 400kHz. Hätte den Vorteil
>
>
> Tja ja, dein 150kHz geht nicht und du willst 400kHz ? Keine gute Idee.
>
> Du hast zwar viel geschrieben, aber schlau werde ich daraus nicht,
> die Zeichnungen kann ich nicht erkennen.
>
> Wieviel Strom haelt denn die CTX100-10-52 aus ? Drahtwiderstand ?
Datasheet sagt folgendes:

Idc =17.6A
DC current for an approximate ?T of 30C at 75C Ambient with no core
loss. See Chart 2 for derating of IDC with core loss.

Isat=13A
Peak current for an approximate 30% roll-off in OCL. For other current
levels see Chart 1.

Drahtdurchmesser: 2.15mm

Weiss jemand was OCL bedeutet? Ich denk mal ...-core-loss
Wenn OCL <=> core-loss dann hat die Spule bei 13A noch 70% ihrer
Induktivität also auch nur noch 0.7 x 13A

> Rfc, Cfc: Du hast gelesen was die
> de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
> dazu sagt ?
Hab schon mal alles durchgelesen, aber ob ich das beim
Layout/Dimensionieren noch im Kopf hatte weiss ich nich - ich werd
nochmal drauf schaun!

> Warum SCAD mir 50uH ausrechnet und du 100uH nimmst, bleibt unklar,
> du hattest wohl grade keine andere da. Macht nichts.
Zu groß is nich schlimm, aber zu klein wohl!
Und da ich nich 50 verschiedene Spulen hab, hab ich lieber mal welche
bestellt die zu groß sind!

>>weil der Akku schon eine ausreichend große Kapazität mit
niedrigem ESR
>>darstellt??
>
>
> Nein, wenn du ein Regelproblem hast, lass den Ausgangselko besser dran,
> mach eher einen kleinen Widerstand (0.02 Ohm = langes Kabel) zum Akku
> dran, um ihn erst mal zu entkoppeln.
Oki!
> Es gibt eine Menge Moeglichkeiten warum er nicht sauber regelt,
> von Induktionsspitzen durch Streuinduktivitaet, zu hohem strom in L
> und C, unpassendem Layout und unpassender Kompensation,

Hab ich das mit der Signal-Masse-Insel richtig gemacht??
Und ist (2x)8cm Kabel zum R1-Poti schlimm?
Aber wenn ich R1 kurzschliesse hab ich den Weg nimma mehr - Vout is dann
2.4V aber das Problem is imma noch das gleiche!

> aber was mir am meisten Sorgen macht: Was willst du mit Spannungsreglern
> zum Akkuladen ? Akkus werden mit Strom geladen, man sollte den Strom
> regeln. Siehe ICS1700 Vorschlag in der FAQ, mit Begruendung warum der
> Refleximpuls entfallen kann...
Gibts ne andre Möglichkeit für Aufwärtswandler als
Spannungswandler?
Spannung aufwärtswandeln muss ich ja weil mit 12V is schlecht 12V-Akku
laden!
Werd morgen früh auf die ICS1700-FAQ schaun - ich dachte Reflex is das
beste, das wo gibt gegen Memory-Effekt!

Dankschön für die Tips,
Robert

Andreas Weber schrieb:

> Robert schrieb:
>
>> Der StepDown jedoch macht noch was Unfug:
>> So bei 5V,1A fühlt er sich wohl - Vsw sieht PWM-ähnlich aus,
wobei
>> nach Aber so ab 1.5A kann ich das Signal nicht mehr triggern. Ich denk

>> mal, dass er trotz konstanter Last kein konstantes PWM erzeugt. Ob die

>> Strombegrenzung des LTs aktiv wird?? Oder ist das RC-Glied
scheiße?
>> Ich hab keinen Sinusgenerator mit dem ich das RC-Glied ausmessen
>> könnte sodass ich auch hier Standartwerte genommen hab.
>> Vsw ist immer noch rechteckig, aber auf dem Oszi sind da mehrere
>> überlagerte Kurven zu sehen. Ausserdem fängt er an zu
summen.
>
>
> Hi Robert, ich hatte vor 2 Wochen das gleiche bei einem Step-Down mit
> LTC1775 (Layout hat ein Anfänger gemacht, mit den typischen Fehlern)
> Ab eriner bestimmten Last haben die Lastströme in die Signalleitungen

> gespuckt, ->Gate Ansteuerung war nicht mehr sauber und alle paar
> Perioden auch kräftig geschwungen (Das hört man dann auch in der

> Induktivität pfeifen, die 150kHz würde man ja nicht hören).
Genau, dacht ich mir auch: Summen = irgendwas is nich gut!
> Daraufhin das Board neu geroutet und dann hat das ohne weiteres
> geklappt. Hast du dir mal die beiden Ugs von top und bottom Mosfet
> angeschaut? sind die okay?

Ja sowas könnt ich mir auch vorstellen und ich bin halt E-Technisch auch
was deppig/unkundig, aber der LT1074/LT1270 ham beide integrierte
Schalter-FETS (ich glaub Linear spricht sogar von Transistoren), sodass
ich mich da nich um Ugs kümmern muss. LTC1775 braucht externe Schalter.
Aber die Masse schwingt schon n bissl mim PWM mit. Kann ich das gänzlich
verhindern??
Wie gesagt: Massezuführung geht erstmal auf die Last-Masse und die
Signal-Masse-Insel ist durch einen kleinen Steg von der Last-Masse
getrennt und wird durch diese gespeist.

Dankschön schonma,
Robert

Hallo Robert,

> Isat=13A
> Peak current for an approximate 30% roll-off in OCL. For other current
> levels see Chart 1.
>
> Drahtdurchmesser: 2.15mm
>
> Weiss jemand was OCL bedeutet? Ich denk mal ...-core-loss

"Open Circuit Inductance".

> Wenn OCL <=> core-loss dann hat die Spule bei 13A noch 70% ihrer
> Induktivität also auch nur noch 0.7 x 13A

Huh? Abfall auf 70% Induktivitaet ist schon klar, aber was meinst Du mit
0.7 x 13A?

>> Warum SCAD mir 50uH ausrechnet und du 100uH nimmst, bleibt unklar,
>> du hattest wohl grade keine andere da. Macht nichts.
>
> Zu groß is nich schlimm, aber zu klein wohl!
> Und da ich nich 50 verschiedene Spulen hab, hab ich lieber mal welche
> bestellt die zu groß sind!

Nicht ganz. Wenn die Induktivitaet zu hoch ist, steigt der Strom
langsamer an und bei gegebener Pulslaenge ist damit auch die von der
Spule pro Zuklus "getankte" Energie geringer. Bis sie dann nicht mehr

ausreicht.

Man kann ja zwei parallel schalten.

> Gibts ne andre Möglichkeit für Aufwärtswandler als
Spannungswandler?
> Spannung aufwärtswandeln muss ich ja weil mit 12V is schlecht
12V-Akku
> laden!

Fuer die paar Volt ueber Vin braucht man nur ganz wenig Energie mit dem
Wandler zu erzeugen. Sollte doch kein Akt sein.

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com

Hallo Robert,

Bemerkung am Rande: Bei meinen Schaltregler Designs gehe ich nicht bis
30% in die Kernsaettigung. Oft sind solche Angaben lediglich typische
Daten und es kann mehr sein. Von 30% bis zum Knall sind es eventuell nur
Millisekunden ;-)

Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com