Eingangskondensator Schaltregler

[Frank A. (frank-a)]

Hallo Zusammen,

ich beschäftige mich gerade ein wenig mit Schaltreglern und hänge gerade 
etwas bei einer Frage zu Kondensatoren.

Es handelt sich um einen ganz typischen Schaltregler mit Mosfet, Spule, 
Freilaufdiode und Ausgangskondensator.
Beim Ausgangskondensator ist der ripple-current mit 50mA erträglich 
klein.
(Uin: 24V, Uout: 0-20V, Iout: 0-5A)

Jetzt zur Frage:
Da der maximale Strom 5 Ampere beträgt und ich auf der Seite des 
Eingangskondensators durch das Schalten des Mosfets eine "harte PWM" 
habe, wird der Kondensator ja auch mit dieser belastet.
Gilt der maximale Ripple-Current im Datenblatt auch für den Fall einer 
PWM oder habe ich hier etwas falsch verstanden?
Wenn ja, wie könnte ich den Eingang "puffern" um das Netzteil nicht mit 
der PWM zu belasten?


Vielen Dank und Gruß
Frank

[ArnoR (Gast)]

> wie könnte ich den Eingang "puffern" um das Netzteil nicht mit
> der PWM zu belasten?

Wenn du das Netzteil vor den Strompulsen schützen willst, musst du eben 
direkt am Eingang des Schaltreglers Kondensatoren vorsehen, die schnell 
große Pulsströme liefern können (Keramik, stirnverschweißte Folie) und 
dazu LowESR-Elkos.

[Frank A. (frank-a)]

okay.
wenn ich jetzt einen "üblichen" LOW-ESR Elko nehme, der hat einen ESR 
von 0,08Ohm und ist im Datenblatt mit einem Ripple-Current von 1400mA 
angegeben.
Gilt dieser Ripple-Current auch für eine PWM die zwischen 0 und 24Volt 
umschaltet? (f=100kHz)

Ich nehme mal an, dass ich bei 5 A und 25 Volt nicht mit Kerkos anfangen 
kann. Es sollten schon an die 1000µF sein.

Gruß
Frank

[B.A. (Gast)]

Frank Allmeier schrieb:
> Ich nehme mal an, dass ich bei 5 A und 25 Volt nicht mit Kerkos anfangen
> kann. Es sollten schon an die 1000µF sein.

Die Kerkos nehmen aber einen Teil der Arbeit ab, du kannst sie als 
Unterstützung sehen.
Je höher die Schaltfrequenz desto mehr prägt sich die Induktivität der 
Elkos auf den Strom aus, daher empfiehlt es sich immer ein paar 
keramische Helfer zu verbauen.

Damit das Netzteil möglichst wenig von diesen Strompeaks abbekommt kann 
man in der Leitung vom Netzteil zum Schaltregler eine kleine Spule 
einbauen oder es reicht schon wenn der Leitungs-widerstand zu den 
Eingangs-Kondensatoren viel kleiner ist als der Leitungs-widerstand zum 
Ausgangskondensator des Netzteils.

[Joachin Lamp (Gast)]

Ja, die Rippelstromangabe bei Elos gilt auch für die PWM.
Üblicherweise sind die Rippelströme für so 100Hz angegben.
Bei höheren Frequenzen ist der zulässige Rippelstrom
sogar höher, bei einem Nichecon Elko sind es bei
10kHz der Faktor 1,5.

Der Rippelstrom bezieht sich auf die Lebensdauer.
Man kann auch höher belasten, verliert dann aber an Lebensdauer.

Wichtig ist es, dass die Umgebungstemperatur nicht zu hoch wird.

Gut ist es natürlich 105°C Elkos zu nehmen.
Andere tun es aber auch, wenn die Anforderungen nicht so groß sind
(Hobby oder Consumer).
´
Folienkondensatoren kann man noch zusätzlich machen,
sind aber normal nicht unbedingt notwendig.

Beachte, dass der Rippelstrom richtig berechnet wird.
Ich glaube es gibt auch tools im Internet die das machen.

[Postillion (Gast)]

Ripplestrom sollte doch so um die 30% vom Nennstrom sein oder ? 1A -> 
Elko mit 300mA.