Texas Instruments Schaltregler WEBENCH vorschlag sinnvoll ?

[Marcus Klein (Gast)]

Hallo,

ich bin auf der suche nach einem effektiven Schaltregler, der mir aus 
24V 3.3V für einen stm32f4 macht. Ich habe meine Daten ( Vin_min: 13V, 
Vin_max: 24V, Iout: 0.5A, Vout: 3.3V )bei Texas Instruments in die 
WEBENCH eingegeben und mir das effektivste Design ausgesucht: das war 
der TPS54335. Laut der WEBENCH von TI hat der Schaltregler bei Vin:24V 
und Iout:0.44A einen Wirkungsgrad von 95%. Wenn ich mir dann den 
vorgeschlagenen Schaltplan anschaue ist mir aufgefallen, dass der 
Schaltregler mit 50KHz arbeitet. Ich muss zugeben ich habe noch nicht so 
viele Erfahrungen mit Schaltreglern, aber bis jetzt habe ich immer 
gelesen, dass eine Frequenz zwischen 150KHz und 250KHz das optimalste 
wäre, oder liege ich da falsch?
Diese niedrige Frequenz erfordert eine ziemlich große Spule: 390uH und 
da eine gute geschirmte zu finden ist schwer...

Sollte ich eine höhere Frequenz von zb 150...200KHz wählen ? Wieweit 
beeinflusst das die Effizienz des Schaltreglers ?

50KHz wären ja aus EMV sicht sicherlich besser würde ich mal behaupten.

Das ganze ist für ein privates Projekt, ich möchte es aber vernünftig 
aufziehen, es sollte also auch durch alle Prüfungen durchkommen.

Marcus

[Peter (Gast)]

Marcus Klein schrieb:
> Diese niedrige Frequenz erfordert eine ziemlich große Spule: 390uH und
> da eine gute geschirmte zu finden ist schwer...
>
> Sollte ich eine höhere Frequenz von zb 150...200KHz wählen ? Wieweit
> beeinflusst das die Effizienz des Schaltreglers ?

Es ist wie immer ein Kompromiss zwischen Spulen(größe) und 
Verlustleistung. Die Mosfets haben bei höherer Schaltfreuqenzen höhere 
Verluste dafür können die Spulen kleiner (billiger) werden. Für max. 
Effizienz in Datenblättern gibt man aber gerne den effizientesten Wert 
an.

[Bürovorsteher (Gast)]

Die Vorschläge aus der Webbench sind nicht immer eindeutig sinnvoll, 
funktionieren aber meist. In letzter Zeit hatte ich den Eindruck, dass 
durch die schlagartige Neuaufnahme der vielen National-Schaltkreise die 
Qualität der Webbench gelitten hat.

[Michael H. (michael_h45)]

Marcus Klein schrieb:
> ich bin auf der suche nach einem effektiven Schaltregler, der mir aus
> 24V 3.3V für einen stm32f4 macht. Ich habe meine Daten ( Vin_min: 13V,
> Vin_max: 24V, Iout: 0.5A, Vout: 3.3V

entweder, du unterschlägst noch schaltungsteile, oder du hast einen 
faktor 100 zu viel angenommen...

> Ich muss zugeben ich habe noch nicht so
> viele Erfahrungen mit Schaltreglern,
na dann mach das doch einfach! vorm lernen und verstehn wird dich keiner 
bewahren können, auch wenn dus dir noch so klein vorkauen lässt.
http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4087

> aber bis jetzt habe ich immer
> gelesen, dass eine Frequenz zwischen 150KHz und 250KHz das optimalste
> wäre, oder liege ich da falsch?
ja.
schon allein, weil "optimalst" kein wort ist.

[Helmut S. (helmuts)]

> Sollte ich eine höhere Frequenz von zb 150...200KHz

Ja, nimm 200kHz, dann kommst du mit 100uH gut hin. Die 200kHz kosten 
zwar etwas mehr Schaltverluste, aber das ist bei dir kein Problem, da du 
nur 0,4A willst. Eigentlich wäre es sogar noch besser, wenn es nur ein 
1,5A Regler wäre. Der hätte kleinere Ansteuerungsverluste.

Wenn du einen Schaltregler dimensionierst, dann schau dir auch die 
maximalen Ströme von Spule und Kondensator an und berücksichtige das bei 
deren Auswahl.

Mit dem angehängten Beispiel kannst du mal experimentieren wie der 
Ripplestrom der Spule größer wird, wenn man deren Induktivität 
verkleinert.
Das ist zwar ein Beispiel mit LTspice, aber das ist auch mit anderen 
Reglern ähnlich. Die verschiedenen Bausteine verhalten sich 
unterschiedlich bei kleinen Lasten oder unglücklicher Dimensionierung. 
Da kann es dann zum, vielleicht unerwünschten, Busrt-Betrieb kommen. 
Diese Betriebsart spart zwar Strom, aber die Ausgangsspannung hat dann 
eine niederfrequente Wechselspannung überlagert. Das kann eventuell 
störend sein.