Step-Up Schaltregler mit Eingangs-Strombegrenzung

Gegeben sei eine Spannungsquelle mit wechselnder Leistungsfähigkeit. Spannung schwankt im Bereich 3-11 Volt. Daraus soll ein Schaltregler effizient 12 Volt (keine besonderen Anforderungen an Präzision oder Ripple) am Ausgang erzeugen. Um die Versorgung nicht abzuwürgen, soll der Schaltregler nicht mehr als (gemittelt über ein paar Perioden) 400mA ziehen.

Gibt es einen fertigen Schaltregler-IC, der so eine Strombegrenzung/

-regelung am Eingang von Haus aus bereits vorsieht? Wenn nicht, was wäre ein einfacher aber effizienter Ansatz, sowas zu realisieren (PWM mit gemitteltem Eingangsstrom als Regelgröße z.B.)? Gibt es andere Anwendungen mit ähnlichen Anforderungen, wo man diesbezüglich Lernen kann?

TIA Andreas - zugegeben recht ahnungslos im Bereich Schaltregeler-Design

Reply to
Andreas Oehler
Loading thread data ...

Das tun moderne Chips an sich fast alle, aber nicht einen praezisen Strom. Ich entwickle fast nur dicke Schaltregler und kenne die kleinen Chips nicht gut, habe mal ein Beispiel zur Illustration rausgepickt:

formatting link

Der Schalttransistor da drin schliesst um die Spule mit Strom zu "betanken". Er oeffnet spaetestens bei einem festgelegten Strom, in diesem Fall etwas ueber 1A. Da das aber eine Rampe ist und ja auch noch Zeit benoetigt wird um den Strom in einen Ausgangs-Kondensator zu kippen liegt der Mittelwert weit darunter. Allerdings ueber Deinen 400mA, ist nur ein Beispiel. Wenn die Sollspannung am Ausgang erreicht wird regelt er ab, nimmt nur noch so wenig Spitzenstrom wie zur Erhaltung der Ausgangsspannung notwendig.

Es gibt welche mit mehr und welche mit weniger Spitzenstrom, und dann eben auch welche wo Du den mit einem externen Shunt-Widerstand selbst bestimmen kannst.

Ansonsten einfach hier durch die Regale wuehlen bis ein passender gefunden ist:

formatting link

Der Vorteil ist dass man die mit LTSpice simulieren kann.

Wenn Du ganz genau 400mA beim Start moechtest wird's was aufwendiger.

Wir haben alle mal angefangen :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

Mon, 24 Sep 2012 21:28:07 +0200, Andreas Oehler:

Auf die Schnelle bei Linear entdeckt:

formatting link

Der scheint das gewünschte (und noch viel mehr ) zu können. Korrekt? Ist es erfolgversprechend damit ein Bastelprojekt zu starten? Gibt es äquivalentes auch im Lochraster-tauglicheren Gehäuse?

Andreas

Reply to
Andreas Oehler

Der sollte gehen, nimm aber den in TSSOP. Eklig ist dabei das Ground Pad und das muss auf Masse. Also wenn schon Lochraster sein muss dann eine mit Ground Plane.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/
Reply to
Joerg

"Andreas Oehler" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@n.nabendynamo.de...

Schon der billigste: MC34063 kann das.

-- Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net homepage:

formatting link
de.sci.electronics FAQ:
formatting link
Lies 'Die hohe Schule der Elektronik' von Horowitz/Hill bevor du fragst. Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.

Reply to
MaWin

Moin,

Also Eingangsspannung 3V..11V Ausgangsspannung: 12V

Welche Ausgangsleistung soll denn im nom. Betriebsfall erzeugt werden? Soll die Strombegrenzung des Eingangsstroms nur zum Start (Softstart) oder auch im nom. Betriebsfall aktiv sein?

Zeitgemäße Booster überwachen den Spulen/Schalterstrom und regeln damit die abzugebende Leistung. Die haben üblicherweise auch einen Softstart.

Wie effizient soll denn das Teil sein? Wie klein soll es denn sein? Wie hoch möchtest Du mit der Schaltfrequenz?

Und gibt's Randbedingungen, z.B. Temperaturbereich (Auto, Fahrrad?) Riecht nach Fahrradynamo zu 12V mit rudimentärem MPP ;-)

LT3477 ist ein wenig viel dafür... ... spontan LT1618 - guck mal ins Datenblatt, Seite 13 Gruß

--
Ing.olf
Reply to
Ingolf Pohl

Wed, 26 Sep 2012 00:25:29 +0200, Ingolf Pohl:

Es darf gerne schon unterhalb 3.0 Volt losgehen.

So viel wie möglich. Bei maximal 11 Volt mal 400mA mal Wirkungsgrad wird das nicht viel mehr als 4 Watt sein.

Die Strombegrenzung soll immer aktiv sein und der Regelparameter mit der höchsten Priorität sein. Ein Softstart schadet aber auch nicht.

Wenn ich die Datenblätter richtig deute, wird da aber i.A. der maximale Momentanwert des Spulenstroms überwacht/geregelt. Ich hätte hingegen gerne den Durchschnittswert (also incl. Pausen) des Eingangsstroms geregelt. ODer verstehe ich die Datenblätter hier falsch?

So effizient wie mit vertretbarem Aufwand machbar ;-) 85% wird für den Hausgebrauch reichen (insbesondere im Bereich 5-8 Volt Eingagsspannung).

Für den Anfang nur so klein, dass ich das noch von Hand löten kann. SSOP bekomme ich an guten Tagen noch hin.

Da "superklein" nicht entscheidend ist, darf es gerne auch eher langsam sein.

-20°C bis +40°C sollte doch für die ICs selber kein Problem sein, sofern man sie in ein trockenes und sauberes Gehäuse packt.

Was meinst Du mit "viel"? Overkill?

Danke - das sieht doch recht gut passend aus.

Andreas

Reply to
Andreas Oehler

na gut, manche können das

na gut immerhin 300mA Ausgangsstrom bei nom. Betrieb

Ok klare Kante Eingangsstrombegrenzung auf 400mA

Ja/Nein - solange der Regler im Continous-Mode läuft ist das relativ schnuppe, dann ist eben der Eingangstrom im Mittel der max. Spulenstrom- 1/2 Ripplestrom...

Wirst Du den Regler so wenig belasten, dass er in den Discontinous-Mode oder gar Burst/Pulse-Skip-Mode geht?

Ok, das ist schon ganz ordentlich, eventuell mit einem einfachen asynchronen knapp zu schaffen.

Dasist ja Alles ganz zivil...

Ja, sind doch viele Funktionen drin, die man nicht so richtig braucht und sieht doch für'n Anfang relativ kompliziert aus. Und 3A Switches brauchst Du ja auch nicht wirklich...

fand ich auch...

Wenn man "joergelt", kann man das wahrscheinlich auch mit Schmitt-Trigger aus der 4000er Serie, einem kleinen MOSFET, 'ner Diode, Spule und Kondensatoren zaubern ;-)

--
Ing.olf
Reply to
Ingolf Pohl

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.