Hallo Leute, ich überarbeite momentan eine Spannungsversorgung für eine Batteriebetriebene Schaltung: Eingang: LiPo, soll mit 9-18v zurecht kommen Ausgang: 6v, 5mA-2A, je nach Betriebszustand häufig wechselnd (u.A. Sensoren die vsl. mit rund 500Hz abgetastet werden, ARM mC der in den Sleep geht und wieder aufwacht, XBee Pro, Zusatzmodule außerhalb meines Einflussbereichs etc.) Dafür würde ich gerne einen LT3690 verwenden und habe gewisse Probleme bei der Dimensionierung bzw. stehe vielleicht einfach nur auf dem Schlauch: Laut DB Seite 14 wechselt der IC bei deltaI_L/2 in den DCM, das wären bei mir mit L=4.7 uH und f_sw=1.3 MHz rund 350 mA. Laut Application Note 44 Gleichung 46 komme ich dann mit dem DB Tabelle "Switch Current Limit vs Duty Cycle" schlimmstenfalls auf ein ILast_max von rund 1.32 A. Richtig soweit? Welchen Sinn hat dann aber an dieser Stelle die Angabe eines Maximalstroms wenn der Regler schon weit davor wieder in den CCM wechselt? Wie wird sich die Ausgangsspannung im Bereich von 350 mA verhalten? Beruhigt sie sich beim Moduswechsel schnell genug wieder um mit den Sensoren (z.B. LIS3LV02DL, Versorgung mit 6v->3.3v via Linearregler & Keramikkondensatoren) vernünftige Ergebnisse zu bekommen? Vielen Dank für eure Antworten im Voraus, Grüße zu später Stunde, Alex
Hallo Alex, ich habe das Datenblatt nicht gelesen. Da der Baustein aber integrierte Switches hat: ist das einfach das thermische Ende der Fahnenstange? Dass er bei 1.32A bereits wieder im CCM ist, ist ja gut so. Nur unterhalb von den 350mA müsste er dann im discontiuous control mode sein. Zum Reglermodus kann ich wenig sagen, wobei ich bei LT-Chips dazu tendieren würde, zu sagen "probiers aus!".
Wo hast Du das Appnote gefunden? => bitte einen link DCM oder CCM hat doch eher was mit der Größe der Induktivität und den Verlusten des Kerns zu tun, oder? Bei DCM lückt der Strom in jedem Zyklus (geht auf null zurück) bevor in der nächsten Schaltperiode wieder aufmagentisiert wird. Dazu benötigt man nur eine relativ kleine Induktivität (kompakte Bauweise) mit dem Nachteil höherer Magnetisierungsverluste und höherem Ripplestrom. Bei CCM trägt vereinfacht gesagt die Spule einen DC-Strommittelwert mit einem überlagerten Stromripple (Strom durch die Spule wird idr. nicht null). Dadurch erhält man niedrigere Ummagentisierungsverluste und geringeren Stromripple mit dem Nachteil einer recht großen Induktivität. Der Übergang zwischen dem DCM in CCM ergibt sich Aufgrund des Ausgangsstromes, bei niedrigem Ausgangsstrom muss der Spulenstrom lücken (oder die Ansteuerung muss anders arbeiten). Mit "Switch Current Limit vs Duty Cycle" scheint der Regler einen Arbeitspunktabhängige Strom- und Verlustleistungsbegrenzung zu implementieren. Der Highside Schalter ist ein Transistor und erzeugt mehr Verluste bei gleichem Strom ls der lowside MOSFET. Bei kleinem Dutycycle ist der untere Schalter länger an als der obere. Mit steigendem Dutycycle muss der obere Schalter immer länger leiten und so vom Verhältnis mehr Verlustleistung erzeugen. Daher wird die Strombegrenzung mit steigendem Tastverhältnis reduziert um den höheren Verlusten der Highside rechnung zu tragen.
Hallo ihr beiden, erstmal Danke für die schnellen Antworten. Hier die Links zu den beiden Dukumenten: http://cds.linear.com/docs/Datasheet/3690f.pdf http://cds.linear.com/docs/Application%20Note/an44fa.pdf Als Induktivität hatte ich die hier im Sinn: http://www.vishay.com/docs/34177/ihlp25ez.pdf @alias: ich habe das bisher ähnlich interpretiert, laut DB-Diagramm sollte der maximale Dauerstrom allerdings irgendwo bei 4.5 A liegen, der Spitzenstrom sogar über 8A. Meine größte Unklarheit: wieso gibt AN44 einen maximalen Stromwert für DCM an wenn der Regler bei dieser Belastung schon längst wieder im CCM sein sollte? Wechselt der Modus eventuell erst bei längerer Belastung mit hohem Strom? Ausprobieren wäre gut, wird bei SMD mit eigens dafür gebautem PCB und Lötstoplack zum Reflowlöten nur etwas teuer. @mischu: richtig, die Induktivität kommt in der Formel für deltaI... vor, nur leider in der ersten Potenz und hat somit einen zu geringen Einfluss um den Betrieb in nur einem Modus zu garantieren. Danke für die Erklärung wie die Kennlinie zustande kommt (Backgroundwissen ist immer gut ^^), nur leider bringt mich das der Lösung meiner Fragen nicht näher: "Richtig soweit? Welchen Sinn hat dann aber an dieser Stelle die Angabe eines Maximalstroms wenn der Regler schon weit davor wieder in den CCM wechselt? Wie wird sich die Ausgangsspannung im Bereich von 350 mA verhalten? Beruhigt sie sich beim Moduswechsel schnell genug wieder um mit den Sensoren (z.B. LIS3LV02DL, Versorgung mit 6v->3.3v via Linearregler & Keramikkondensatoren) vernünftige Ergebnisse zu bekommen?" Wie komme ich denn im DCM auf den DutyCycle? Vout/Vin wird hier wohl kaum mehr gelten. Nochmals vielen Dank im Voraus, Alex
Ich verstehe dein Problem nicht... Weshalb sollte sich die Spannung "beunruhigen"? Was befürchtest Du bei einem "Moduswechsel"? Der Stromrippel für DCM oder CCM ist sicher unterschiedlich. Bei einem Moduswechsel wird aber nicht sprunghaft mehr oder weniger Leistung übertragen, daher ist das Verhalten anders als bei einem Lastsprung. Zudem hat der Stromripple dieselbe Frequenz wie die Schaltfrequenz, daher immer schneller als die eigentliche Regelschleife. AHHH - sorry. In deinem Fall sollte der Buck-Converter nie im DCM Modus laufen können, da Du einen Typen mit synchroner Gleichrichtung ausgesucht hast! Nochmal im Klartext: Bei einer Tiefsetzstellertopologie mit Schalter und Diode kann der Strom durch die Induktivität nicht negativ werden, da die Diode rückwärts sperrt. Somit muss bei kleinen Ausgangsleistungen der Strom in den DCM Modus wechseln. Da Du aber eine Chip mit Synchroner Gleichrichtung ausgesucht hast, also die Diode mit einem bidirektionalem Schalter überbrückt wird, kann der Spulenstrom auch negativ werden und es gibt keinen DCM Betrieb mehr.
Hallo Mischu, jetzt kommen wir den Fragen schon näher ;) Meine Befürchtung war, dass bei unvorhersehbarem Wechsel zwischen DCM und CCM der Regler erst eine gewisse Zeit benötigt um das Spannungsripple am Ausgang zu minimieren. Alle Sensoren kommen mit dem Ripple im CCM und DCM klar, mein Problem ist nur was mit Samples passiert die während einer Modusumschaltung erstellt werden. Evtl. bewerte ich die Umschaltung zwischen DCM und CCM einfach über. ps: als Ausgangskondensator hab ich 100uF Keramik vorgesehen. Sehe ich das eigentlich richtig dass beim Überschreiten der 350 mA der Regler automatisch nach CCM wechselt und ich den Maximallaststrom im DCM getrost ignorieren kann? aber weshalb wird er dann überhaupt im DB angegeben? Richtig, der LT3690 besitzt einen synchronen Aufbau und ein kontinuierlicher CCM Modus käme mir sehr entgegen; in dem Fall wären die Anmerkungen im DB auf Seite 15 Absatz 1 allerdings überflüssig. Kannst du dir einen Reim darauf machen? Vielen Dank und Grüße, Alex
Hab das Ganze inzwischen noch mit LTSpice simuliert, dort ist sehr wohl ein Lückenbetrieb vorhanden. Kann jemand von euch eine Abschätzung abgeben ob die Stromversorgung so funktionieren kann wie ich es mir vorstelle? Danke im Voraus, viele Grüße, Alex
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.