nagative buck converter Kühlkörper

[Dave (Gast)]

Hallo,


ich habe die Schaltung im Anhang designed jetzt möchte ich die Leistung 
berechnen die bei dem nagativen Buck-Converter umgesetzt wird um dann 
den passenden Kühlkörper zu berechnen bzw. die Platine als Kühlkörper zu 
benutzen IC 11 ist ein LM2576D2T-15G Regler.


Meine Parameter sind wie folgt:

Vin +24V

Iout: 550mA

Vout: -15V

Wie berechne ich die Leistung und dann die Wärmeentwicklung am IC?


Danke für jeden Tip!

[Dave (Gast)]

Hat keiner eine Idee?

ich würde die Leistung so berechnen :


P = (Vin * IQ) + (d  Iout  vsat)

d= Vout / Vin


ergibt: 0,555 W


kann das sein?

Iq = ca. 9.5mA
Vsat = ca. 0.95V

beides aus der Kennlinie ermittelt

der Rest wie oben gahabt Vin +24V, Iout = 550mA

[schrieb schrieb schrieb (Gast)]

Falls du den Eingangsstrom messen kannst:
Rechne doch einfach P_out - P_in, oder eingesetzt:
(V_in * I_in) - (V_out * I_out).

[Dave (Gast)]

Hallo habe die Schaltung jetzt noch angepasst mit einem soft start da im 
Einschaltmoment kurzfristig bis zu 5 A aufgenommen werden.


Aber ich weiß immer noch nicht ob meine
Berechnung für die Leistung richtig ist.

Kann da bitte einer drüberschauen damit ich den Kühlkörper bzw. 
Kühlfläche auf der Platine berechnen kann.

[Helge A. (besupreme)]

Rechne lieber mit 24+15V Spannungsunterschied für die 
Kühlkörperberechnung. Die Schaltverluste beziehen sich auf diesen 
Unterschied.

Mir fällt grad auf, daß du von -0.55A auf -4.4A gegangen bist..??

NB "gefühlt" ohne irgendeine Berechnung würde ich die Abwärme bei 4A auf 
ca. 6W schätzen. Aber ich kann auch komplett daneben liegen!

[MSP430 (Gast)]

Helge A. schrieb:
> Rechne lieber mit 24+15V Spannungsunterschied für die
> Kühlkörperberechnung. Die Schaltverluste beziehen sich auf diesen
> Unterschied.
>
> Mir fällt grad auf, daß du von -0.55A auf -4.4A gegangen bist..??

das ist ein blöder zu Fall bei Eagle wenn ich die Verbindung benenne und 
auf XREF einstelle dann macht eagle automatisch verschiedene Anhänge .. 
in diesen Fall unglücklicherweise 4.4A es soll aber weiterhin 550 mA 
sein


Falls einer weiß ich das in Eagle abstelle wäre ich für eine Info 
dankbar!
>
> NB "gefühlt" ohne irgendeine Berechnung würde ich die Abwärme bei 4A auf
> ca. 6W schätzen. Aber ich kann auch komplett daneben liegen!


Es ist ein ganz "normaler " Buck converter beschaltet als Inverter


Wie berechne ich die Leistung die bei meinen Parameterentsteht.

Wie ich es oben berechnen habe oder ehr so +24V-15= 9V

9V*0,55A= 4,95W ?


Was meint ihr werde ich wohl nur mit der Platinenfläche als Kühlfläche 
auskommen oder muss doch noch ein Kühlkörper zusätzlich.

Danke für alle Infos und eine Berechnung wäre gut "Gefühle" in der 
Elektronik sind fehl am Platz.

[Harald W. (wilhelms)]

MSP430 schrieb im Beitrag #3411325:

> Danke für alle Infos und eine Berechnung wäre gut "Gefühle" in der
> Elektronik sind fehl am Platz.

Ein Schaltregler hat grundsätzlich einen deutlich besseren
Wirkungsgrad als ein Linearregler und deshalb auch weniger
Verluste. Leider lässt sich dieser Wirkungsgrad nur schwer
genau berechnen, weil dabei viele Komponenten eine Rolle
spielen. Es wäre auf jeden Fall einfacher, einen Prototypen
zu bauen und dann den Wirkungsgrad zu messen.
Gruss
Harald

[Bernd K. (bmk)]

Harald Wilhelms schrieb:
>
> Ein Schaltregler hat grundsätzlich einen deutlich besseren
> Wirkungsgrad als ein Linearregler und deshalb auch weniger
> Verluste.

Genau so isses.

MSP430 schrieb im Beitrag #3411325:
> Wie ich es oben berechnen habe oder ehr so +24V-15= 9V
> 9V*0,55A= 4,95W ?

Diese Rechnung gilt zu 100% bei einem Linearregler, welcher die
Differenz 'Ausgangsspannung - Eingangsspannung' * Strom verheizt.
Forget it.

Beim idealen Schaltregler ist die Ausgangsleistung = Eingangsleistung.
Egal, welche Differenz 'Ausgangsspannung - Eingangsspannung' vorliegt.

Beim realen Schaltregler ergeben sich die Verluste im wesentlichen:
- Verlustleistung im Schaltelement (Transistor, MOSFET)
- Rdc der eingesetzten Drossel
- Vf der Diode
- Auswahl der sonstigen Bauteile
- Design der Platine

Und nicht zu vernachlässigen:
Je höher die Differenz 'Ausgangsspannung - Eingangsspannung' ist,
desto mehr spielt die Vf der Diode eine Rolle, weil sie zeitlich
umso häufiger im Eingriff ist und zu höhereren Verlusten beiträgt.

Allgemein würde ich mal sagen, dass man bei einem durchschnittlichen
Schaltregler mit mindestens 80% Wirkungsgrad rechnen kann; eher mehr.

Beim TO wäre die Ausgangsleistung 15V * 0,55A = 8,25W
Die im Schaltregler verbratene Leistung wäre 8,25W * 20% = 1,65W
Und da muss nichts gekühlt werden.

[MaWin (Gast)]

Dave schrieb:
> Wie berechne ich die Leistung

http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/ivw_smps.html
Duty cycle (40%) * Spannungsverlust (2.5V beim LM25xx) * Schaltstrom 
(1A) = 1W,
das schafft ein TO220 gerade so ohne Kühlung.
Die Diode hat ähnlich hohe Verluste.