ATMega8 Boost Converter

[Joghurt3k (Gast)]

Schönen guten Abend(/Tag/Morgen),

ich bin dabei mit einem Mega8 ein Boost Converter zu realisieren und 
komme dabei nicht über ca. 8,5V (ausgehend von 5V). Das ganze ist auf 
einem Steckbrett realisiert auf dem neben dem Mega8 und der Schaltung 
(siehe Anhang) noch ein FT232 Breakout-Board sitzt (USB liefert auch die 
5V).
In der Software wird der Timer1 (mode 14) und der Ausgang OC1A 
verwendet.
Hier mal die Initialisierung:

void pwm_init(void)
{
  // PB1/OC1A as output
  DDRB |= (1 << PB1);

  // mode14 (ICR1 is TOP)
  TCCR1A = (1 << WGM11) | (1 << COM1A1);
  TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << WGM13) | (1 << CS10);

  ICR1  = period;
  OCR1A = period>>1;
  duty  = period>>1;

  // note: OCR1A can be updated any time (double buffered)
  //  a newly written value gets buffered first and
  //  substituted if TCNT1 hits TOP
}

Frequenz (ICR1) und Duty-Cycle (OCR1A) lassen sich via UART Konsole 
modifizieren, ADC gibt regelmäßig die Werte aus (Spannungsteiler in 
Schaltung). Habe diverse Spulen probiert, 10u Kondensator als 5V Puffer 
sowie diverse Frequenzen und Duty Cycles ... die 9V, geschweige denn die 
angepeilten (verflixten) 13 erreiche ich nicht. Als Meßwerkzeuge habe 
ich hier lediglich ein Multimeter.

Kann ich hoffen das jemand hier den Grund kennt? ;-)

Besten Gruß!

[Julian B. (julinho)]

Schaltfrequenz? Größe der Spule? Größe des Lastwiderstandes?

[Joghurt3k (Gast)]

Schaltfrequenzen habe ich von ICR1=3..63 ausprobiert @ 8MHz und 1:1 
Vorteiler also wären das 4MHz bis 125kHz (wenn ich das Datenblatt hier 
richtig verstehe). Ich denke ich habe auch mal < 125kHz ausprobiert.

Die Spulen die ich probiert habe waren teils selbst gewickelt, mit 
Windungszahl und A_L komme ich auf 1,7mH, mehr als 1,7mH, 1000uH 
Festinduktivität (TH Widerstands Bauform) sowie einige andere mit 
unbekannter Induktivität.

Lastwiderstand ist 100k (siehe Anhang R3). Den Spannungsteiler wollte 
ich eigentlich mit höheren Widerstandswerten aufbauen, leider habe ich 
nur eine sehr beschränkte Auswahl hier.

Der NPN Transistor heißt übrigens C550C und ich schätze das ist ein 
BC550C.

[Julian B. (julinho)]

Wenn ich richtig verstehe hast eine Duty-Cycle von 50%, damit ist die 
Ausgangsspannung doppelt so hoch wie die Eingangsspannung.
Da du aber so gut wie keine Last am Ausgang hast, bist du im lückenden 
Betrieb, dann müßte die Ausgangsspannung um einiges Eingangsspannung 
sein höher als die Eingangsspannung.

Der Basiswiderstand scheint mir auch sehr groß, bei größeren 
Schaltströmen könnte das ein Problem werden.

Ich würde das ganze mal mit swcad simulieren, daan kommst Du schnell auf 
den Fehler.

Gruss

[Floh (Gast)]

Hast du ein Oszilloskop?

[Dr G. Reed (Gast)]

Mit demselben Prinzip hab ich schon Step Up Wandler gebaut, mit etwa 40 
Volt Ausgangsspannung. Es geht also. Allerdings sollte man das Timing 
und die Bauteilwerte schon etwas abschätzen können.



Hier eine Seite mit brauchbaren Online-Kalkulatoren:

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html

Und:

Oszi ist hier sehr hilfreich!

[Joe (Gast)]

Nimm statt des Transistors ein MOSFET mit Gatewiderstand max 500 Ohm.
MOSFET aus einem PC-Mainboard ist geeignet. Kühlen nicht vergessen!

Die Induktivität sollte bei 50uH (15uH - 100uH) liegen. Das sind 
Erfahruingswerte, ich habe in deinem Fall nicht gerechnet. Dicker Draht 
und kleiner ohmscher Widerstand. Diese Induktivitäten findest du auf 
alten PC-Mainboards und in PC-Netzteilen.

Ausgangskondensator ca. 1uF pro 1mA.

Ich hatte vor kurzem ein Projekt dieser Art mit 8V -> 42V. Wurde auch 
von einem Atmega8 gesteuert.

Joe

[Joghurt3k (Gast)]

Besten Dank erstmal für die zahlreichen Vorschläge.

Ich habe den Vorwiderstand des Transistors halbiert und danach pumpte 
sich die Spannung auf 18V und vermutlich noch höher (ich hatte den "bis 
20V" Bereich auf dem Multimeter gewählt). Nach dem Reset habe ich jetzt 
wieder nur 8,6V. Mal gucken ...

Nochmals besten Dank!