Forum

Hallo,

ich möchte zur Versorgung von Operationsverstärkern eine negative Teilspannung mit dem MC34063 erzeugen und habe dazu ein paar fragen.

1. Der Minimalwert für die Spule verhält sich proportional zu 1/I_out. Das heißt, dass ich für 100mA eine kleinere Spule benötige als für 10mA. Was passiert, wenn der Ausgang "unterbelastet" ist? Mein Problem ist nämlich, dass es sein kann, dass der Ausgang mit 10mA belastet ist, in einem bestimmten Modus oder eben auch mit ca. 150mA. Für den ersten Fall wäre eine Spule mit ca. 5,4mH nötig und das ist mir eindeutig zu viel. Außerdem hab ich letztens irgendwo gelesen, dass bei zu großer Spule irgendwann der Ausgangsstrom zusammenbricht.

2. Das Gerät ist batteriebetrieben und der MC34063 ist der günstigste und in der Preisklasse beste IC, den ich bisher gefunden habe, der negative Teilspannungen mit so hohem Strom bei gutem Wirkungsgrad liefern kann. Eine weitere Überlegung war es, zwei MAX660 parallel zu nehmen, aber ich habe nur einen zu Hause. Der ICL7660 ist eindeutig zu schwach für meine Zwecke. Hat jemand noch eine andere Idee?

Hier ist das Datenblatt:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/2300/501448_DS.pdf

und hier, die Schaltung, die ich verwenden möchte:

http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063#Invertierende_Schaltungsvariante_4_mit_externem_Transistor.2C_Eigenkreation

Die Schaltfrequenz muss übrigens mindestens ~30kHz betragen. Danke schonmal und bis dann,

Korbi

» passiert, wenn der Ausgang "unterbelastet" ist?

Intermittierender Betrieb, dadurch Subharmonische, dadurch Ärger mit Audioanwendung.


» 2. Das Gerät ist batteriebetrieben und der MC34063 ist der günstigste und
» in der Preisklasse beste IC, den ich bisher gefunden habe, der negative
» Teilspannungen mit so hohem Strom bei gutem Wirkungsgrad liefern kann.

LM2574/75/76

» Hallo,
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» ich möchte zur Versorgung von Operationsverstärkern eine negative
» Teilspannung mit dem MC34063 erzeugen und habe dazu ein paar fragen.
»
» 1. Der Minimalwert für die Spule verhält sich proportional zu 1/I_out. Das
» heißt, dass ich für 100mA eine kleinere Spule benötige als für 10mA. Was
» passiert, wenn der Ausgang "unterbelastet" ist? Mein Problem ist nämlich,
» dass es sein kann, dass der Ausgang mit 10mA belastet ist, in einem
» bestimmten Modus oder eben auch mit ca. 150mA. Für den ersten Fall wäre
» eine Spule mit ca. 5,4mH nötig und das ist mir eindeutig zu viel. Außerdem
» hab ich letztens irgendwo gelesen, dass bei zu großer Spule irgendwann der
» Ausgangsstrom zusammenbricht.
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» 2. Das Gerät ist batteriebetrieben und der MC34063 ist der günstigste und
» in der Preisklasse beste IC, den ich bisher gefunden habe, der negative
» Teilspannungen mit so hohem Strom bei gutem Wirkungsgrad liefern kann.
» Eine weitere Überlegung war es, zwei MAX660 parallel zu nehmen, aber ich
» habe nur einen zu Hause. Der ICL7660 ist eindeutig zu schwach für meine
» Zwecke. Hat jemand noch eine andere Idee?
»
» Hier ist das Datenblatt:
»
» http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/2300/501448_DS.pdf
»
» und hier, die Schaltung, die ich verwenden möchte:
»
» http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063#Invertierende_Schaltungsvariante_4_mit_externem_Transistor.2C_Eigenkreation
»
» Die Schaltfrequenz muss übrigens mindestens ~30kHz betragen. Danke
» schonmal und bis dann,
»
» Korbi

Hallo

mach dir keinen kopp wegen der spule, nimm diese die dafür vorgesehen ist fertig.

Am pin 5 wird die Ausgangsspannung verglichen mit der internen Referenz von 1.24V, somit wird die Ausgangsspannung stabil gehalten unabhängig ob Last oder keine Last. Die Frequenz bleibt gleich sie wird nur unterbrochen je nach Belastungsfall. D.h. keine bis kleine Belastung = große Pause, große Belastung = kleine Pause.

» Intermittierender Betrieb, dadurch Subharmonische, dadurch Ärger mit
» Audioanwendung.

Bedeutet das, dass die Spannung ständig zu hoch wird, dann wieder gedrosselt, dann wieder...? Und das auf einer sehr niedrigen Frequenz wahrscheinlich. Und wahrscheinlich auch umso niedriger je größer der Elko am Ausgang ist. Und der ist sehr groß wegen der Ripple-Spannung.

» LM2574/75/76

Die hab ich mir schon angeschaut, aber soweit ich weiß, können die doch nicht invertieren, oder? Nur Step Up und Step Down.

Und weiß vielleicht jemand, ob das stimmt, dass der Strom zusammenbrechen kann, wenn die Spule zu groß ist? In der Not frisst der Teufel Fliegen, dann würde ich halt in den mH-bereich gehen.

» Hallo
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» mach dir keinen kopp wegen der spule, nimm diese die dafür vorgesehen ist
» fertig.
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» Am pin 5 wird die Ausgangsspannung verglichen mit der internen Referenz
» von 1.24V, somit wird die Ausgangsspannung stabil gehalten unabhängig ob
» Last oder keine Last. Die Frequenz bleibt gleich sie wird nur unterbrochen
» je nach Belastungsfall. D.h. keine bis kleine Belastung = große Pause,
» große Belastung = kleine Pause.

Ah, ok zu spät gelesen. Danke!

» Hallo,
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» ich möchte zur Versorgung von Operationsverstärkern eine negative
» Teilspannung mit dem MC34063 erzeugen und habe dazu ein paar fragen.
»
» 1. Der Minimalwert für die Spule verhält sich proportional zu 1/I_out. Das
» heißt, dass ich für 100mA eine kleinere Spule benötige als für 10mA. Was
» passiert, wenn der Ausgang "unterbelastet" ist? Mein Problem ist nämlich,
» dass es sein kann, dass der Ausgang mit 10mA belastet ist, in einem
» bestimmten Modus oder eben auch mit ca. 150mA. Für den ersten Fall wäre
» eine Spule mit ca. 5,4mH nötig und das ist mir eindeutig zu viel. Außerdem
» hab ich letztens irgendwo gelesen, dass bei zu großer Spule irgendwann der
» Ausgangsstrom zusammenbricht.
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» 2. Das Gerät ist batteriebetrieben und der MC34063 ist der günstigste und
» in der Preisklasse beste IC, den ich bisher gefunden habe, der negative
» Teilspannungen mit so hohem Strom bei gutem Wirkungsgrad liefern kann.
» Eine weitere Überlegung war es, zwei MAX660 parallel zu nehmen, aber ich
» habe nur einen zu Hause. Der ICL7660 ist eindeutig zu schwach für meine
» Zwecke. Hat jemand noch eine andere Idee?
»
» Hier ist das Datenblatt:
»
» http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/2300/501448_DS.pdf
»
» und hier, die Schaltung, die ich verwenden möchte:
»
» http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063#Invertierende_Schaltungsvariante_4_mit_externem_Transistor.2C_Eigenkreation
»
» Die Schaltfrequenz muss übrigens mindestens ~30kHz betragen. Danke
» schonmal und bis dann,
»
» Korbi

achja nimm dir ein Steckbrett und baue es nach, somit bekommst du ein Gespühr wie sich eine Schaltung Verhält.
Nur so wirst du bessere Antworten auf deine Fragen finden.

Werd ich machen. Hätt ich schon längst tun sollen.. Danke jedenfalls!

Korbi

» » Hallo
» »
» » mach dir keinen kopp wegen der spule, nimm diese die dafür vorgesehen
» ist
» » fertig.
» »
» » Am pin 5 wird die Ausgangsspannung verglichen mit der internen Referenz
» » von 1.24V, somit wird die Ausgangsspannung stabil gehalten unabhängig
» ob
» » Last oder keine Last. Die Frequenz bleibt gleich sie wird nur
» unterbrochen
» » je nach Belastungsfall. D.h. keine bis kleine Belastung = große Pause,
» » große Belastung = kleine Pause.
»
» Ah, ok zu spät gelesen. Danke! Aber ist es dann wirklich nicht so, dass
» dieses Ein-, Ausgeschalte sich auf die Ausgangsspannung auswirkt. Die muss
» leider recht glatt sein und darf wirklich nur im hohen Bereich riffeln,
» weil es - gut erkannt - eine Audio-Anwendung ist. Soll nicht HighEnd sein,
» aber brummen oder zirrpen soll es nicht.

Eine MÖglichkeit aber heikel.

Dafür kann man Filter hinterher schalten, und man kann eine Grundlast einfügen.

Der Beweis das es doch geht, aber halt sehr schwierig und etwas groß für deine Bedürfnisse.

Die Unterbrechung kann sich Audiotechnisch Störend auswirken, somit wird es sehr schwer einen Filter dafür zu
entwickeln. Rechteckimpulse schlagen fast überall durch.

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=27320

» » LM2574/75/76
»
» Die hab ich mir schon angeschaut, aber soweit ich weiß, können die doch
» nicht invertieren, oder?

Oder! Einfach Datenblatt mal zu Ende lesen.

OK, jetzt hab ichs gesehen, das mit der Spannungsinvertierung beim LM257x. Danke für den Tip, hatte mich auf die Aussage aus einem anderen Forum verlassen, wo es hieß, dass er das nicht kann. Aber die Effizienz ist wesentlich geringer als beim MC34063, mit dem ich in meinem Fall fast 90%, also fast 15% mehr erreichen würde. Gut, 15% hört sich nicht viel an, aber wenn 25% schon bei der Spannungsregelung verheizt werden ist das blöd. Da würd ich sogar soweit gehen und einen teueren IC kaufen.
An das mit den Filtern hab ich auch schon gedacht, aber das ganze läuft wegen Energiesparmaßnahmen eh schon über zwei D-Class Verstärker mit vorgeschalteten aktiven Frequenzweichen. Wenn ich da jetzt wegen einer Spannungsglättung noch herkömmliche Filter verwenden würde, kann ich gleich den Wirkungsgrad reduzieren. Zur vorherigen Frage nochmal; wenn ich wirklich eine größere Spule verwenden würde, könnte es tatsächlich zum Spannungseinbruch bei hoher Belastung kommen?
Und was mir auch noch eingefallen ist: Das Ein-, Ausschaltverhältniss hängt doch nur von der Ein- und Ausgansspanung ab. Und das interne Und-Gatter bewirkt doch, dass, wie x y gesagt hat, der ganze Schaltzyklus unterbrochen wird, falls die Spannung zu hoch wird und nicht, dass die Anschaltzeit variiert wird, oder?
Falls das mit der Spule klappen würde, tu ich halt einfach eine so große hinein (was mich wahrscheinlich auch wieder ein paar Prozent kostet).

Eine andere Möglichkeit ist noch, dass ich die Spannung unter den gewünschten Wert lege und dann mit Linearreglern alles superglatt mache, aber wie gesagt, der Wirkungsgrad .

» wesentlich geringer als beim MC34063, mit dem ich in meinem Fall fast 90%,
» also fast 15% mehr erreichen würde.

Na dann mach mal.

» Na dann mach mal.

Ich hab nochmal ausgerechnet, was an der Diode an Leistung verloren geht, am Transistor und am Eingangswiderstand und das sind 0.18W. Dazu kommen die Leistungsverluste im Bauteil und den anderen Elementen selbst und das wären ca. 0,06W. Dann komm ich tatsächlich auf einen Wirkungsgrad von 75,8% (falls ich den vollen Strom ziehe) und damit hat x y wieder recht. Keine Ahnung, wieso ich mich da vorher verkalkuliert habe. Dann wäre auch das mit dem Wirkungsgrad gehüpft wie gesprungen. Außerdem rippelt der LM257x ein bisschen weniger. Wäre aber trotzdem schön, wenn mir jemand sagen könnte, vielleicht sogar x y, wie ich am besten fahren könnte. Wenn ich nämlich nur höre, wie ichs nicht machen soll, bringt mich das zwar weiter, aber leider nur sehr zäh. Also wenn jemand einen guten Vorschlag hat, oder eine Aussage, wie "mit dem LM257x wär es viel besser als mit dem MC34063, weil", dann wäre ich dafür sehr dankbar. Wie würdet ihr das denn machen? Vielleicht auch mit einer ganz anderen Schaltung?

1.) LM2574/75/76 ist dafür auf jeden Fall besser als MC34063A, einfach weil er richtige PWM macht.

2.) Für Audio würde ich einen Gegentaktflusswandler nehmen, gerade bei Batteriebetrieb. Der macht dann auch gleich beide Spannungen für die Opamps, und man kann ihn bei 100kHz oder mehr laufen lassen, und die Audiostufen so auslegen, das davon gar nichts mehr mitbekommen. Billiger und wohl ausreichender Chip wäre TL494, ganz ohne extra Leistungstransistoren.

» 1.) LM2574/75/76 ist dafür auf jeden Fall besser als MC34063A, einfach weil
» er richtige PWM macht.
»
» 2.) Für Audio würde ich einen Gegentaktflusswandler nehmen, gerade bei
» Batteriebetrieb. Der macht dann auch gleich beide Spannungen für die
» Opamps, und man kann ihn bei 100kHz oder mehr laufen lassen, und die
» Audiostufen so auslegen, das davon gar nichts mehr mitbekommen. Billiger
» und wohl ausreichender Chip wäre TL494, ganz ohne extra
» Leistungstransistoren.

Vielen Dank erstmal.
Also das LM257x Datenblatt hab ich jetzt ganz gut durchgesehen und festgestellt, dass es in der Tat viele Gründe gibt, die für ihn sprechen. Danke für den Tip mit dem Gegentaktflusswandler. Das wäre wahrscheinlich die allerbeste Lösung, soweit wollte ich zwar eigentlich nicht gehen, aber irgendwie gefällt mir diese Idee immer besser. Das wird halt jetzt schon wieder wahnsinnig aufwendig alles. Aber ich hätte schon die erste Frage:
Ich habe doch nur einen Oszillator und nur ein FlipFlop, das mir die Pulslänge beeinflussen kann. Wie kann ich denn da zwei Spannungen regulieren? Ich hätte für die negative Spannung ungefähr so eine Schaltung verwendet:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/ivw_smps.html
und dann nur einen von den beiden Opamps verwendet um die Spannung kostant zu halten. Mit dem anderen Transsitor könnte ich natürlich eine zweite Schaltung ansteuern, aber wie regulliere ich da dann die Spannung? Hast du vielleicht eine Beispielschaltung? Hab schon ein bisschen gesucht, aber symmetrische Sachen hab ich noch nicht gefunden.

Ach entschuldige, das was ich da vorhab ist ja gar kein Gegentaktflusswandler...

Hm, also ich hab jetzt mal ein bisschen geschaut, worums da geht und bin etwas unschlüssig. Zum einen hab ich keine Schaltung gefunden, bei der man symmetrische Ausgangsspannungen erhält und zweitens kenn ich mich ganz schlecht mit solchen Trafoschaltungen aus. Ich vermute mal, dass man den Trafo dann auch selbst wickeln müsste um die gewünschten Werte zu erhalten, bzw. lange suchen und viel Geld für einen ausgeben. Der gesammte Aufwand ist mir eigentlich schon fast zu groß, für das, was ich da gerade vorhab. Wenn ichs für eine andere Sache bräuchte, würd ich mich drauf einlassen. Wahrscheinlich nehm ich zwei von den LM2575, einmal positiv, einmal negativ. Hoffe, dass sich das nicht zu schlimm anhört.