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Hallo liebes Elko,

ich habe mal eine Schaltregler Frage.

Folgendes: Ich habe einen diskreten synchronen Step-Up Wandler gebaut. Und möchte das Lightload verhalten verbessern, also bei geringer Last bis Leerlauf den Eingangsstrom reduzieren.

Dieser hat Vin ~ 12V(11.8)
Dieser soll Vout ~ 24V bei max. 0.5A ausgeben. (+/-2..3V soll aber über 20V kommen bei 0.1A Belastung) Soll die Betriebsspannung eines 24V DC Motors(1W) sein.
Frequenz ~ 100kHz

Ergebnis: Bei Leerlauf fast 24V(23.96V). Mit Belastung eines 470Ohm Widerstandes bricht die Spannung auf ca. 22V ein. Ist noch im Rahmen. Bei 220Ohm bei ca. 20V.

Vom Wirkungsgrad hatte ich mir mehr erhofft. Je mehr Last desto besser der Wirkungsgrad.(Bei 100Ohm Belastung Spannung auf ca 16V. Eingangsstrom: 340mA, da komm ich dann auf über 60%).

Ein simpler Zweipunktregler ist im Einsatz, diskret.

Schaltplan im Anhang.

Ich konnte in Multisim nicht den IR2153PBF zeichnen, weil es diesen einfach nicht gibt

Zur Erklärung:

Ich habe eine Drossel mit 33 Windungen auf einen Eisenpulver Ringkern(http://www.spulen.com/shop/product_info.php?products_id=1160) gewickelt. Damit sollten dann round about 177uH rauskommen. Zum Einsatz kam eine HF Litze, deren Serienwiderstand bei ca 600mOhm liegt.

Danach kommt eine Halbbrücke mit IRF140N Mosfets(im Schaltplan sind 150er drinne, Multisim hat die auch nicht). Dessen Low-Side Fet über eine Diode und einem Kondensator entlastet wird.(Das hat tatsächlich etwas gebracht, damit sank der Ruhestrom von 80mA auf 37mA).

Der Highside Fet wird über den HO Ausgangs des Treiber IC's IR2153PBF betrieben. Der Treiber hat am RT Pin einen 470Ohm Widerstand und einen 10nF Kondensator am CT Pin.

Die Bootstrap Diode ist eine MUR860G und die zwei Bootstrapping Kondensatoren haben jeweils 470nF.

Die Ausgangskondensatoren sind jeweils mit 5x220nF gesetzt, während noch 470nF Kondensator platzgefunden hat.

Die Regelschleife startet mit einer TL431 Schaltung, deren Ref Pin über einen Spannungsteiler(100k,11k) geschaltet wird. Dazu wurde ein Kondensator zwischen Ref und Anode gepackt um die Regelgeschwindigkeit etwas zu verlangsamen.(Glaube ich zumindestens) Der TL431 selber wird über einen 1k Widerstand angesteuert. Dieser schaltet dann eine Emitter Stufe auf den Opencollector Transistor am CT Pin des Kondensator. Dieser überbrückt den Kondensator bei erreichen der Referenz Spannung von 2.5V am TL431, bei ca 24V Ausgangsspannung. Es ist somit ein simpler Zweipunktregler.

Meine Frage an euch habt ihr eventuelle Verbesserungsvorschläge an mich, speziell wie ich das Lightload Verhalten verbessern kann? Und wie ich die Ausgangsspannung auch bei größer Belastung unter 1kOhm, stabil auf 23-24V halten kann?

Vielen Dank.

Gruß Esel

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Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

» Folgendes: Ich habe einen diskreten synchronen Step-Up Wandler gebaut.

W<arum? gibt doch schöne IC's dazu. Auch welche, die bei leichter Last (z.B. durch Pulsskipping) die Regelung verbessern.

Üblicherweise wird auch keine Zweipunktregelung benutzt. Wenn du soloche Vorschlaghammer methoden benutzt, wundere dich nicht über das Ergebnis.

» Mit Belastung eines 470Ohm Widerstandes bricht die Spannung auf ca. 22V ein. Ist noch im Rahmen.

Im Rahmen einer vernünftigen Regelung eher nicht. Das ist Schrott.

» Vom Wirkungsgrad hatte ich mir mehr erhofft. Je mehr Last desto besser der Wirkungsgrad.

Dann nimm ne vernünftige Schaltung, dann sollte es bei ~90% liegen. Dass bei geringer Last der Wirkungsgrad sinkt, ist auch bei kommerziellen Schaltungen so.

» Ein simpler Zweipunktregler ist im Einsatz, diskret.

Aber da muss doch noch was fehlen? wer macht die Impulse?

» Meine Frage an euch habt ihr eventuelle Verbesserungsvorschläge an mich,

Vernünftige Applikation nehmen. Wo stammt deine Schaltung her?

hws

Hallo,

Wie bereits geschrieben wird ein IR2153PBF Treiber benutzt der über einen internen Timer den Takt erzeugt. In Multisim gibt es diesen Baustein nicht.

Natürlich hätte ich auch eins von 10 Millionen IC's nehmen können. Aber dafür hätte ich Geld ausgeben müssen und die benötigten Komponenten kaufen müssten. Alle Bauteile waren bereits vorhanden. Deshalb habe ich mir dann mit vorhandenen Mitteln beholfen.

Die Schaltung habe ich selber ausgetüftelt.

Gruß Esel

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Esel sind die besten Tiere!
Wenn jemand etwas gegen Esel hat, so legt er sich mit dem Heiligen Geist persönlich an

Hallo Esel

https://www.distrelec.de/schaltregler-htssop-14/texas-instruments/tps61175pwp/649973

MfG Thomas

» Hallo Esel
» MfG Thomas

Nützt doch nix, wer will nix kaufen! Muss alles mit den Teilen gehen, die er in der Graqbbelkiste hat.

Dann will er's noch simulieren und es dürfen aich keine Bauteile drin sein, die er in Multisim nicht findet.
Und er erwartet, das seine 2-Punkt "Regelung" ebensogut funktioniert wie ein Schaltregler-IC mit Error-OP und kontinuierlicher Veränderung der PWM.
(irgendwie hätte der Heilige Geist den Menschen doch mehr zuteil werden lassen sollen als dem Esel!)

hws

Hallo hws

ja, das weiss ich doch schon, aber der Aufwand für eine so schlechte Regelung und einen erbärmlichen Wirkungsgrad lässt sich durch ein IC lösen, welches nur ein paar Euros kostet.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas