LT1074 StepDown-Wandler "flattert"

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=20mOhm 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 LT's 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=20mOhm 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=20V 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

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Robert
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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 war's- 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:

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Robert

"Robert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.dfncis.de...

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:

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dazu sagt ?

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

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...

--
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MaWin

Robert schrieb:

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

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Andreas Weber

MaWin schrieb:

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

Hab schon mal alles durchgelesen, aber ob ich das beim Layout/Dimensionieren noch im Kopf hatte weiss ich nich - ich werd nochmal drauf schaun!

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!

Oki!

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!

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

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Robert

Andreas Weber schrieb:

Genau, dacht ich mir auch: Summen = irgendwas is nich gut!

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

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Robert

Hallo Robert,

"Open Circuit Inductance".

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

0.7 x 13A?

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.

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

Gruesse, Joerg

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Joerg

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

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Joerg

"Joerg" schrieb im Newsbeitrag news:t9h9e.3411$ snipped-for-privacy@newssvr14.news.prodigy.com...

Der saettigt bei 13A zu 30%, wird aber nur mit 5.5A belastet, also alles im gruenen Bereich, wenn auch Skin-Effekt und Wicklungskapazitaet bei der Ueberdimensionierung wohl hoeher ist als noetig.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Oops, Recht haste 0.7 x 100uH - war spät gestern :)

MaWin hat mal gesagt, keine Spulen parallelschalten, wegen parasitärer Effekte - nich dass ich ne Ahnung hab, was parasitäre Effekte sind, aber es klang damals so, als meinte er, man solle es liber nich tun! In der AN35 von LT gibts Schaltbilder in denen der LT1074 mit 150uH beschaltet wird, um 5V zu produzieren. Ich bekomm auch meine 5V/5A aus dem Ding raus nur pfeifts halt und ich kann mir Vsw nimma mehr anschaun, wegen nicht periodisch. Und ich hab halt Angst, dass vielleicht ein zu hoher Strom fliesst und der LT seine Strombegrenzung jeden x.Takt aktiviert.

Robert

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Robert

Robert schrieb:

Hab grad ne Stunde FAQ gelesen, aber wirklich schlauer bin ich noch immer nich - vielleicht magelts an meinen Grundlagen. C beeinflusst die Ausregelzeit und je höher L, desto größer ist diese Ausregelzeit. Aber was ist eine Ausregelzeit?? Hier wär eine Erklärung der Funktionsweise des Vc Pins wahrscheinlich fein

Hab die Reflex-Kann-Entfallen-Begründung nich gefunden :( Ich wollte Ladeparameter mitloggen mim uC, und Schaltwandler sind ja nich so dynamisch, dass man da ne super Reflexkurve hinbekommt. Und dann is doch kein Problem, den Strom 7zu messen, die Spannung 0.5V über soll anzulegen und 0.5V an nem FET abfallen zu lassen. Sollte doch Ripple- und Einschwingungsfreie Ladezyklen geben.

Robert

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Robert

Joerg schrieb:

Der gleiche Kern mit weniger Windungen kann die gleiche Energie aufnehmen bei geringerer Induktivität, ne? Wenn ich die Spule neu bewickel, kann ich dann über n*n*Al=L (n,L sind bekannt) auf Al schliessen und mir n verändern um auf ein niederes L zu gelangen. Weil ich hab ja keine Werte für den Kern. Dann steht da in der FAQ, man solle die Kerne immer mim Luftspalt versehen. Ich hab in keinem Netzteil Luftspaltkerne gefunden und fertige Spulen mit Luftspalt hab ich auch nirgends gefunden. Wenn ich anfange, n Spalt zu Sägen, dann kann ich warscheinlich über Al überhaupt nichts mehr sagen. Odda?

Robert

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Robert

"Robert" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@news.dfncis.de...

Na ja, das ganze Regelverhalten.

... mehr muss man das Kompensationsnetzwerk anpassen, mit geschalteter Last und Oszilloskop, wie beschrieben.

Wann die Ausgangsspannung nach einem Lastwechsel wieder den Nennwert erreicht.

Bringt nix, unnoetig bei -DeltaU

Doch, schon.

Oje. Dringendst neues Schaltungskonzept ueberlegen.

Wozu ?

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Robert schrieb:

Hust! Was soll denn das? Da reichen 470uF wohl völlig aus, mehr macht nur die Regelung verrückt.

Send Pix.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Robert,

Keine Spalte saegen, dann geht die Induktivietaet in den Keller. Wenn Du aber deutlich unter dem Saettigungsstrom bleibst, wie Manfred andeutete, sollte ja alle ok sein.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Robert,

Doch, kann man. Besonders bei Ring- oder Schalenkernen ist es kein Problem. Bei anderen auf gleichen Wicklungssinn achten und nicht aneinanderkleben.

Setzte mal ein Post mit dem Layout, oder ein Photo. National ist auch sehr hilfreich, wenn man in der Power Group fragt.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Am Wed, 20 Apr 2005 14:54:46 +0200 schrieb Robert :

Die Pulvereisen-Ringkerne haben einen verteilten Luftspalt, da brauchst du nicht sägen. Wenn A_L Wert/Induktivität und Strombelastbarkeit (magn. bezügl. Sättigung passen), dann sowieso nicht.

--
Martin
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Martin

Dachte wegen ESR soll man gar nich mehr in uF sonder in mOhm denken - Ich kann ja mal einen auslöten. AN35 von LT verwendet im BUCK-Schaltbild 2kOhm und 0.1uF für das RC-Glied in Zusammenarbeit mit einer 150uH-Spule! - vielleicht sollt ich das auch mal ausprobieren. Im Datasheet des LT1074/76 sind die von mir verwendeten 2.7k und 0.01uF dargestellt bei 50uH(74) und 100uH(76).

Tu ich! Ich hab keine Web-Seite - sowas wär fein, weils dann gleich alle einsehn könnten mim Link. Da fällt mir nich mehr ein als das Bild an Deine private Adresse zu schicken. Ich benutze P-CAD 2000 - da kommen *.pcb-Files raus. Hab mal vorsichtshalber n JPG draus gemacht, dass kann jeder anschaun

Dankschön fürs Drüberschaun, Robert

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Robert

Ich glaub ich hab mal gelesen, dass während des Ladens Gasbläschen an der Anode oder Kathode der Zelle entstehen, die dann durch den kurzen Entladepiek gelöst werden und so der Memoryeffekt verhindert/minimiert werden kann

In der Simulation mit SwitcherCAD brauchts immer ne kleine Weile bis der Regler auf soll ist Rise-Time + Überschwinger sind ca. 1ms. Das fällt bei knapp 1000ms nich ins Gewicht aber später (wenn er voll is) soll der Akku noch von einer "Erhaltungsladung" gespeist werden und da ist der Ladepeak dann noch 10ms

Plan is ein uC dranzuhängen, der u.a. die Ladeparameter loggen soll. Tastzeit ist diskret und Ripple daher nich schön zum messen. Ob der Akku sich über Ripple freut weiss ich auch nich,

Robert

Reply to
Robert

Martin schrieb:

Klingt logisch mit dem verteilten Spalt! Dank Dir, Robert

Reply to
Robert

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