Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stepup Wandler 12V auf 28V


von Pascal D. (dm2pg2)


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Hallo,

ich probiere seit einigen Stunden einen Stepup Wandler mit einem UC3843 
und Mosfet aufzubauen. Der Schaltplan ist im Anhang zu finden, die 
Drossel ist derzeit 100uH mit 1mm Cu-Lack Draht auf Kern.

Eingangsspannung soll von Bleibatterie (10,5V-13,5V) erfolgen, die 
Ausgangsspannung sollte bei 28V liegen. Strom max. 5A.

Im Leerlauf funktioniert der Wandler sehr gut, leider bricht schon bei 
geringer Belastung die Ausgangsspannung zusammen und es sind unzählige 
Spikes auf der Ausgangsspannung.
Bei der vorliegenden Konfiguration messe ich am Pin6 (Ausgang UC3843N) 
ca. 1,5us, also ca. 667kHz.

Was kann ich jetzt optimieren damit einmal die Ausgangsspannung zwischen 
geringer und maximaler Stromentnahme "gleich" bleibt und diese kein 
Rauschen drauf bekommt?

Viele Grüße Pascal

: Verschoben durch Admin
von Jens B. (nixiefreak)


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Ist dein Platinenlayout sinnvoll?

http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler

Gruß
Jens

von Pascal D. (dm2pg2)


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Jens B. schrieb:
> Ist dein Platinenlayout sinnvoll?
>
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
>
> Gruß
> Jens

Ich bin kein HF Ingenieur... Ich hänge mal das Layout dran.

von Jens B. (nixiefreak)


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Zeichne mal deine Lade- und Entladekreise gemäß der verlinkten Seite 
ein.

Gruß
Jens

von Maik M. (myco)


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Mess mal mit einem Oszi direkt am Gate, bei einer so hohen Frequenz und 
ohne zusätzlichen Mosfet-Treiber dürftest du da fast eine Gleichspannung 
sehen.

Die Spule scheint mir für 500kHz auch etwas überdimensioniert, die 
müsste doch eher um die 10uH liegen.

von Pascal D. (dm2pg2)


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So, jetzt bin ich ganz verwirrt. Ich kann nicht mehr anschalten. Die 
Stromaufnahme ist sehr hoch, nahezu Kurzschluss, mein Labornetzteil geht 
bei 12,5V Input bei 10A in die Strombegrenzung und das war es. Wenn ich 
langsam von 0 V her anfahre läuft die Geschichte. Das kann doch 
unmöglich der Ladestrom für den 4700uF Elko sein?
Eine spontane Frage bevor ich hier eine Lösung sage um niemanden auf den 
falschen Weg zu lotsen:
Wie und wo stelle ich die Frequenz ein, wohin sollte ich diese legen, 
welche Bauteilgrößen sollte ich anstelle der jetzigen verwenden?

Danke.

von Maik M. (myco)


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ja, jetzt ist der Mosfet durchgeschlagen...

von Pascal D. (dm2pg2)


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Maik M. schrieb:
> ja, jetzt ist der Mosfet durchgeschlagen...

Nein der ist ok

von hinz (Gast)


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Pascal DM2PG schrieb:
> Maik M. schrieb:
>> ja, jetzt ist der Mosfet durchgeschlagen...
>
> Nein der ist ok

Kaum zu glauben, denn die Schaltung ist komplett Murks.

von Pascal D. (dm2pg2)


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hinz schrieb:
> Kaum zu glauben, denn die Schaltung ist komplett Murks.

Ja dann gib mir bitte doch einmal eine gute Schaltung, dann werde ich 
die einmal aufbauen und testen.

von Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite


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Ich booste meine 4-5 LiPoly Zellen mit einem Linear Technology
LTC3862 auf 24V mit bis zu 20A nach Datenblatt und beigefügten
Schaltungen.

Wenn die 20A nicht reichen, kanste ja 6 Chips parallel schalten
(=12 Phasen) und dann hast Du 120A  =8<O

Grüße
Michelle

von MaWin (Gast)


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> ich probiere seit einigen Stunden einen Stepup Wandler
> mit einem UC3843 und Mosfet aufzubauen.

Wie soll die Schaltung denn funktionieren ?
Erst mal will der UC3842 mindestens 16V sehen, bevor er
einschaltet (das kann dein Glück gewesen sein, denn wen
er wie ein UC3843 schon bei 8.5V eingeschaltet hätte,
wäre folgendes passiert:)
So wie ich den UC3842 verstehe, schaltet er mit Beginn
des Oszillatorimpulses den MOSFET ein.
Das war's, er bleibt ggf. bis 100% der Zeit an.
Der Strom durch die Spule steigt, in diesen Takt und
im nächsten Takt, bis irgendwas abraucht, denn die
Ausgangsspannung kommt nie hoch genug, dazu fehlt
dem Transistor ja die aus-Zeit, damit die Spule sich
über die Diode in den Ausgang entladen kann.

Du musst Isense anschliessen, also einen shunt in die
Source-Leitung des Transistors bauen, und so
dimensionieren, daß der Strom die Spule nicht sättigt
und der Transistzor sie aushält (und der nötige
Ausgangsstrom erzeugt werden kann). Und sie sollte
so bemessen sein, daß durch die Spule in einigen Takten
auch der Strom so weit steigen kann, daß der Transistor
mal abschaltet.

Dann sollte der UC3843 ! problemlos funktionieren, obwohl
ich dir gerade wegen der sehr schlechten Leiterplatten-
layouts zu einer Verringerung der Taktfrequenz raten
würde, eher um 150kHz.

Falls er in deiner Kiste liegt, könnte auch ein UC3845
helfen, der ist zumindest 50% der Zeit ausgeschaltet
und wird in der Schaltung wohl auch ohne iSense
funktionieren, so lange der Ausgang nicht kurzgeschlossen
bzw. überlastet wird.

Den teuren LTC3862 braucht man jedenfalls nicht.

  +Vin                      _                       +Vout
  --o-----------o-----------UUU---------o-->|---o----o-----
    |           |                       |       |    |
    | +   .----------.               ||-+       |    |
   ###    |   Vcc(7) |       _     ||<-       |    |
   ---    |    Out(6)|------|___|----||-+       |    |
    |  .--|Ref(8)    |             _  |       |    |
    |  |  |     CS(3)|----------o-|___|-o       |    |
    |  |  |   Comp(1)|--o---.   |       |      .-.   | +
    |  |  |          |  |   |   |       |      | |  ###
    | .-. |          | .-. ---  |       |      | |  ---
    | | | |  UC384x  | | | ---  |      .-.     '-'   |
    | | | |          | | |  |  ---     | | R5   |    |
    | '-' |          | '-'  |  ---     | |   .--o    |
    |  |  |          |  |   |   |      '-'   |  |    |
    |  o--|RC(4)FB(2)|--o---o---(-------(----' .-.   |
    |  |  |   GND(5) |          |       |      | |   |
    | --- '----------'          |       |      | |   |
    | ---       |               |       |      '-'   |
    |  |        |               |       |       |    |
  --o--o--------o---------------o-------o-------o----o-----
   GND            (Dieter Wiedmann)              GND

von Ben _. (burning_silicon)


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Was hast Du denn mit dem Isense Pin gemacht?!

von MaWin (Gast)


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Uups, du hattest einen 3842

von MaWin (Gast)


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Mist, wird es mir mal gelingebn, den nicht so üblichen Namen
fehlerfrei zu tippen drei acht vier drei.

von Ben _. (burning_silicon)


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667 kHz sind außerdem viel zu viel. Bei der Frequenz schaffts der 3843 
niemals, das Gate sauber zu treiben. Üblicherweise arbeiten solche 
Wandler bei 50-70kHz.

von Axel R. (Gast)


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Man kann den auch ohne Isense betreiben. Das geht schon. Nennt sich dann 
wohl ConstantVoltage mode oderso. Macht man aber eigentlich nicht.
Problem bei dem Sense Widerstand ist die rel. hohe Spannung am Isense 
Pin und damit die recht hohe Verlustleistung an diesem.
Bei 5A x 5A x 0.05R sind das zwar "nur" 1.25Watt, bei 10 Amps sind es 
dann aber schon 5 und bei 20A sind es beachtliche 20 Watt. Ich habe 2x 
IRF3705 parallel bei ner (auch im Nachhinein gedrosselten) 
Schaltfrequenz von ca 60khz. Man kann am Pin 1 die Spannung etwas runter 
ziehen und damit die Referenz. dann kann man mit kleineren R_sense 
Widerständen arbeiten. Das geht aber auch nur bis zu einem bestimmten 
Punkt.
Ich habe auch eine ganze Weile mit Pausen dazwischen mit dem Teil 
verbracht. Die angestrebte Leistung ist schon fast das machbare. Mehr 
geht kaum. Ich erzeuge 34Volt bei max.4Amps. Ich habe noch einen MOSFET 
Treiber zwischengeschaltet und habe zwei IRF3705 verbaut. 100uH geht - 
je Größer, je geringer ist der Ripple drauf. Was hingegen garnicht geht, 
ist dein Layout. Auch wenn Du kein HF Profi bist: etweder bei hohen 
Frequenzen oder bei hohen Strömen muss man sich das ganz genau ansehen. 
Ich hatte auch ganz normal mein Layout geroutet und nicht darauf 
geachtet, das die Massefläche nur an zwei drei Stellen ganz dünn 
Verbindung hatte. So zwischen Schltkreisfüssschen hindurch usw.

Ich hatte das Layout hier schonmal gepostet. War in einem anderen 
Zusammenhang. Soll ich mal sehen, wo ich das finde?

Gruß
.- .-. (A.R.)

von Axel R. (Gast)


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von hinz (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Problem bei dem Sense Widerstand ist die rel. hohe Spannung am Isense
> Pin und damit die recht hohe Verlustleistung an diesem.

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