Kleiner Aufwärtswandler so in Ordnung?

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Autor
Kleiner Aufwärtswandler so in Ordnung?

    







BID = 575711

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  
 

  


Ich wollte die Tage mal versuchen einen kleinen Aufwärtwandler auf KA7500-Basis (worin besteht der Unterschied zum TL494 )zu bauen. Habe mich bei Sprut und anderen Seiten eingelesen, eine Application Note zum TL494 (sinngemäß, ist für Stepdown gedacht) durchgearbeitet und habe ne Schaltung auf die Beine gestellt. Sie sollte aus etwa 6-8V eine Ausgangsspannung von 30V bei 100mA erzeugen. Hier der Schaltplan und das Layout:




Ich weiß dass die etwa 5V Gatespannung für den BUZ11 eigentlich zuwenig sind, aber da der Spitzenstrom in der Spule in der Größenordnung 500mA liegt dürfte das keine große Rolle spielen. Alternativ kann ich auch einen BD437 nehmen, dann würde auch die Treiberstufe aus den BC337/327 wegfallen. Fraglich ist nur ob der die Schaltfrequenz von etwa 70kHz mitmacht.
Wird die Schaltung so laufen, besonders hinsichtlich der Beschaltung der Fehlerkomparatoren? Sollte ich da noch ein Tiefpassverhalten reinbauen damit das Ganze nicht anfängt wild zu schwingen?
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Fnord ist die Quelle aller Nullbits in deinem Computer.
Fnord ist die Angst, die Erleichterung, und ist die Angst.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Racingsascha am 30 Dez 2008  1:10 ]

BID = 575771

Makersting

Schriftsteller



Beiträge: 612
Wohnort: Ostfriesland

 

  

KA7500; TL494: Meines Erachtens gibt es keinen.

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Gruß
Martin

BID = 575786

FatZke

Gelegenheitsposter


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Beiträge: 83

Hey


Den Treiber würde ich nochmal genauer anschauen.
Im ungünstigen Fall können beide Transistoren durchgeschaltet
sein und es gibt ein Kurzschluss durch beide Transistoren was
denen nicht gut tun würde

Schau dir vielleicht Totem Pole Treiber an und probier das mal
aus.

BID = 575954

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  

Hab das Teil jetzt mal auf dem Steckbrett aufgebaut. Leider ist dabei der Test-FET gestorben (keine richtige Ansteuerung). Der nächste Versuch mit dem BD437 war erfolgreich, erstmal mit 24V Ausgangsspannung, da ich keinen passenden Kondensator mit 35V Spannungsfestigkeit parat hatte. Allerding war ich etwas übermütig und testete mit wie wenig Eingangsspannung die Schaltung klarkommt. Irgendwann ging dann plötzlich das PWM-Tastverhältnis auf Anschlag und der BD437 starb an Überstrom. Der nächste Probant war ein MJE13008, welcher wesentlich mehr Reserven hat und deswegen bis jetzt noch lebt und auch mit der geplanten Maximallast von 100mA zurechtkommt. Effizienz liegt bei etwa 60%, was hauptsächlich daran liegen dürfte dass der Transistor sich merklich erwärmt.

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BID = 575961

powersupply

Schreibmaschine



Beiträge: 2921
Wohnort: Schwobaländle

Hi Sascha

Brauchst Du den Stepup zum Lernen und zum Verstehen des 7500/494 oder soll es eine bei 5V funktionierende Schaltung werden?
Wenn Du eine kleine simple Schaltung suchst schau mal nach dem LM2577 von National Semi.
Der funktioniert ab 5V und ist reichlich unkritisch was die Bauteildimensionierung angeht. Bei National gibt es sogar ein kostenloses Dimensionierungstool dazu.
Hatte ich selber mal für meine Akkulampe am Bike(4-6V in; 6,5V out) einen Stepup auf einer 2,5 x 3,5cm großen Platine realisiert.
Da brauchte ich noch nicht mal einen Kühlkörper bei 6,5W Ausgangsleistung .
Hab die Schaltung dann später nur durch Änderung des Spannungsteilers auf 28 - 35V und 10V in für eine LED-Lichterkette meiner Frau umgestellt. Der Wirkungsgrad spielt da für mich keine Rolle.

Powersupply

[ Diese Nachricht wurde geändert von: powersupply am 30 Dez 2008 23:01 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: powersupply am 30 Dez 2008 23:02 ]

BID = 575989

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  

Ich weiß dass es integrierte Stepupregler gibt, aber die müsste ich erst bestellen, da ich kaum glaube dass die mein Bauteilehändler hat, deswegen hab ichs mal mit dem TL494 versucht. Das Ergebnis kann sich imho sehen lassen, wobei es noch durchaus Optimierungsmöglichkeiten gibt. Erstens beim Leistungsschalter und zweitens bei der Stabilität, denn komischerweise kam die Schaltung heute Nachmittag ohne Probleme mit der Nennlast klar, jetzt fängt das ganze Gebilde bei mehr als etwa 30mA das Schwingen an und die Stromaufnahme fängt an exponentiell anzusteigen. auch scheint die Schaltung nur bei 9V zu laufen, drüber und drunter wird sie auch wieder instabil.

Werde demnächst eh wieder zum Händler müssen, da kann ich dann mal fragen. 5V Versorgungsspannung wäre nämlich nicht schlecht. Mit etwas Glück müsste ich ihn auch als Free sample von National bekommen.

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BID = 576004

FatZke

Gelegenheitsposter


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Beiträge: 83

Du könntest es auch mit einen MC34063 probieren.
Der Vorteil ist halt ein kleines DIP8 Gehäuse und
das du wahrscheinlich keine externen Transistoren brauchst.
Aber den intern mit maximal 1.5A spezifizierten Transis würde
ich mich nicht ran trauen.
Das schöne an den MC34063 ist auch das es Online ein
Design Tool gibt der einen alle passenden Werte ausspuckt.

Achja, der MC34063 schafft's bis zu einer Versorgungspannung von
3V runter.


Ansonsten würde ich dir auch den LM2577 empfehlen.
Den habe ich zwar bisher noch nicht genutzt aber der Nachteil ist
halt sein hoher Preis ( fast 5,- bei Reichelt) der MC34063 ist teilweise
für schon 20,- Cent zu haben.

Die beiden haben aber nicht so viele Spielerei wie der TL494 oder
vergleichbare PWM Regler

BID = 576038

wulf

Schreibmaschine



Beiträge: 2246
Wohnort: Bozen

Hallo,
Racingsascha, warüm läßt du die Treiberstufe mit den beiden BC... nicht weg? Der KA7500 sollte den BUZ eigentlich direkt ansteuern können. Für kleinere Sachen hab ich die eingebauten Treiber (vom TL494) auch schon direkt als Endstufe genommen.

Grüße


[ Diese Nachricht wurde geändert von: wulf am 31 Dez 2008  8:52 ]

BID = 576044

Lötfix

Schreibmaschine



Beiträge: 2328
Wohnort: Wien

Hallo!

R4 (Strommessung) sollte zwischen Ausgang und Masse also nach dem Elko!
Ich würde ihn auf 0,1 Ohm verkleinern wegen der Verluste und dann R7/R8 mit anpassen. Oft kommt bei der Rückkopplung R9 noch ein 100nF Kondensator parallel dazu (Datenblatt KA7500B Fairchild).

Was auch noch denkbar wäre, falls die Ausgangsspannung nicht von 0..30V regelbar sein soll:
Den IC und die Treiberstufe über eine Schottkydiode an die Eingangsspannung und auch direkt an die Ausgangsspannung -> Bessere Ansteuerung vom BUZ11.
An das Gate vom BUZ11 eine Zenerdiode für die maximalzulässige Gatespannung.

Auch mal den Strom durch den BUZ (shunt einbauen)am Oszi anschauen - prüfen ob L1 eh nicht in die Sättigung kommt (starker Stromanstieg).
Abhilfe wäre Frequenzerhöhung oder L1 größer.

mfg lötfix


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Haftungsausschluß:
Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung. Rechtsansprüche dürfen daraus nicht abgeleitet werden. Sicherheitsvorschriften beachten!


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Lötfix am 31 Dez 2008 10:34 ]

BID = 576103

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  

Strommesswiderstand: Bei 1Ohm und 100mA Laststrom hab ich 10mW Verlust, das ist vernachlässigbar.

Den 100nF parallel hab ich schon versucht, zeigt keine merkliche Verbesserung.

Sättigung kann ich eigentlich ausschliessen, da der Apparillo schon funktioniert hat, selbst mit 200% Last war er stabil. Nur konnte ich ihn nicht lange so betreiben, der MJE wurde dabei recht heiß (kein Kühlkörper).

Ich weiß dass ich die beiden internen Treibertransistoen auch als Push-Pull-Treiber verschalten kann, allerdings geben die bei minimaler Pulsbreite abwechselnd schmale Pulse raus, was bedeuten würde dass das Gate die meiste Zeit irgendwo rumfloatet und nur kurz mal auf High oder Low gezogen wird. Bei maximalem Tastverhältnis kommt dann ein symetrisches Rechteck raus.

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BID = 576128

Makersting

Schriftsteller



Beiträge: 612
Wohnort: Ostfriesland

Die Schwingungsneigung könnte mit der Verdrahtung zusammenhängen. Die Regelung an den Eingängen 1,2,15 und 16 muss so dicht zusammen wie möglich sein.
Ein RC-Glied könnte auch Abhilfe bringen: Von Pin 2 zu 3 und Pin 15 zu 3, so wie hier bei einem umgebauten ATX gezeigt.

_________________
Gruß
Martin

BID = 576183

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
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Gut möglich dass die Instabilität am Aufbau liegt, hier mal ein Foto:


Ich frickel in Eagle mal die erwähnten RC-Glieder und Schutzdioden rein und werds demnächst mal richtig aufbauen.
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Racingsascha am 31 Dez 2008 16:21 ]

BID = 576193

Lötfix

Schreibmaschine



Beiträge: 2328
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Eventuell hängt die Instabilität mit der Strommessung in der aktuellen Verschaltung zusammen (Richtungsänderung!). Es sollte ja der Ausgangsstrom begrenzt werden, und nicht der Ladestrom vom Elko. Wie schon vorher geschrieben, C2 direkt an GND, R4 zwischen GND und Last-, I1 an Last-.

mfg lötfix

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BID = 576783

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  

Hab ihn jetzt richtig aufgebaut und das Moped läuft
Wenn ich dem glaube, was mein Labornetzteil mir an Spannung und Strom anzeigt, komme ich auf einen Wirkungsgrad von 85%, was für den ersten Versuch mit handelsüblichen Bauteilen doch ganz ordentlich ist.

Vielen Dank an alle Beteiligten, besonders Lötfix




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BID = 576821

Lötfix

Schreibmaschine



Beiträge: 2328
Wohnort: Wien

Sieht gut aus
Bei welcher Frequenz läuft der Wandler?

Bei so kleinen Leistungen wirken sich der Eigenverbrauch vom IC sowie die Ansteuerleistung vom Mosfet anteilsmäßig stärker auf den Wirkungsgrad der Gesammtschaltung aus. Ich habe auch so um die 85% erreicht - mit einem Bipolartransistor bei 100kHz, Versuch mit Mosfet war nicht so toll, vemutlich war die Ansteuerung nicht optimal.
War damals eine Abwärtswandler-Konstantstromquelle für eine Luxeon-Led, extra kompakt und leicht weil für Modellflieger.

Kannst Du den aktualisierten Schaltplan hochladen - vielleicht hilft der anderen Usern bei der Entwicklung.

mfg lötfix

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