Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik FP6293 Boost-IC: Vout < Vin möglich?


von Dirk K. (dekoepi)


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Moin Moin zusammen,

ich möchte aus einem LiIon (3,0-4,2V) bis zu 3A mit variabler 
Ausgangsspannung ziehen. Nun bin ich auf AliExpress auf günstige 
Bausteine gestoßen, FP6293: 
http://www.feeling-tech.com.tw/km-master/ezcatfiles/cust/img/img/24/fp6293v062.pdf

Eigentlich ist das ein Stepup für bis zu 3,5A, Vin darf sogar bis 
(absolutes Minimum) 2,6V runter, kann da dann aber nur noch <2A 
ausgeben; wäre aber ok. Also ideal, um mit einer LiIon-Zelle zu 
arbeiten. Der Verbraucher jedoch sollte gerne zwischen zum Beispiel 3,0 
und 6V frei regelbar sein, was über den Spannungsteiler für Feedback 
(FB) mittels Poti problemlos möglich sein sollte.

Wenn nun aber der LiIon mit 4,2V voll geladen ist und ich nur 3V daraus 
ziehen möchte mit einer Last von rund 2 Ohm - dann wäre das Buck anstatt 
Boost. Das Datenblatt gibt für mich ersichtlich in diese Richtung leider 
nichts her, ob das möglich ist.

Allerdings heißt das Gerät dort "Current Mode Converter", also 
Stromkonverter. Damit sollte die Spannung dann egal und mein geplanter 
Einsatzzweck möglich sein?

Oder müsste ich eine feste Spannung - etwa 6V - einstellen und dann da 
hinter PWM betreiben?

Danke schon mal für die Aufklärung! :)

: Verschoben durch Admin
von Pd G. (pdg)


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Ohne mir das Datenblatt des Boosters angesehen zu haben: ein Booster 
kann keine kleinere Ausgangsspannung erzeugen, als vorn eingespeist 
wird.
Schau dir doch, z.B. in Wikipedia den Buck-Boost an.

von Pd G. (pdg)


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Ach so, auch SEPIC, den man mit den meisten Flyback-Reglern aufbauen 
kann, ist theoretisch geeignet. Leider ist dein gewünschter Strom etwas 
hoch - der muss nämlich komplett und zzgl Ripple über den 
SEPIC-Koppel-C, was die wenigsten Kondensatoren dauerhaft gut finden. 
Aber im 1A-Bereich funktioniert das gut.

von Dirk K. (dekoepi)


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Pd G.: Danke für das Feedback. Genau deshalb meine Frage, die Werte in 
den Datenblättern würden grundsätzlich ein geringfügiges Buck erlauben; 
es steht nirgends der Ausschluss, Vout > Vin. Den finde ich bei den 
Bausteinen für geringere Lasten in der Regel, oder es wird SEPIC 
explizit beschrieben (hatte mir paar SOIC8 von TI angesehen).

Im Zweifel also einfach Spannung hochsetzen und dahinter noch eine PWM. 
Das sollte nicht schmerzen bei dem geplanten Einsatzzweck.

von Pd G. (pdg)


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Mir ist da noch etwas zwischen die Finger gekommen, bei dem mir dein 
Problem wieder einfiel: schau dir doch mal z.B. den RT6154 an (A=ADJ, 
B=3.3V), ein Buck-Boost für genau deinen Ausgangsstrom.
Kuckste:
http://www.richtek.com/download_ds.jsp?s=1235

Haken an der Sache... erst mal irgendwo kaufen können, ohne gleich eine 
3000er Rolle nehmen zu müssen... :-(
Aber das Prinzip ist doch genial, oder?

PdG

von Dirk K. (dekoepi)


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Wirklich ein hübscher Baustein - nur die Verfügbarkeit ist unterirdisch 
;)

von Dirk K. (dekoepi)


Angehängte Dateien:

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Frei regelbar ist tatsächlich nicht nötig. Erstes Experiment mit XR1151 
(http://www.xysemi.com/System/pdffile/2012102613114873499.pdf) und 
nachgeschalteter analoger PWM funktioniert hervorragend. Zumindest so, 
wie ich mir das vorgestellt habe.

Hochsetzen auf hier 5,1V, ein IRLML2502-N-FET schaltet GND für die 
gesamte Schaltung (doofe Frage nebenbei - bei "aus" hängt der 10µF Kerko 
am Eingang zwischen + und - sowie eine kleine 2,5A-Sicherung mit ~20mOhm 
- produziert das einen realen Stromverbrauch?). Danach PWM via Poti 
regelbar. MOSFET-Treiber der PWM-Stufe mit BSS138 anstatt eines 
npn-Transistors. Lässt sich in der Praxis richtig schön mit Dampfen :D

: Bearbeitet durch User
von Pd G. (pdg)


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Dirk K. schrieb:
> und nachgeschalteter analoger PWM

Wenn dir das reicht, ist das doch OK.

> Hochsetzen auf hier 5,1V

Solch ein Booster trennt jedoch beim Ausschalten (Disable) Ausgang nicht 
vom Eingang, der Strompfad ist über Spule und Schottky immer noch offen. 
Aber wie gesagt, wenn das für sich akzeptabel ist...

> doofe Frage nebenbei

Doofe Fragen jibbet nicht.

> bei "aus" hängt der 10µF Kerko
> am Eingang zwischen + und - sowie eine kleine 2,5A-Sicherung mit ~20mOhm
> - produziert das einen realen Stromverbrauch?

Der Kerko hat garantiert einen Leckstrom - fragt sich nur, ob der für 
doch relevant ist, weil er wahrscheinlich Potenzen unter der 
Selbstentladung des Akkus liegt?
Und jetzt mal überschlagen: Leckstrom^2 * 20mOhm = ääh #kopfkratz# tja, 
hmm, ogott, da reichen die 9 Stellen meines Billigrechners nicht mehr?! 
:-)

> Lässt sich in der Praxis richtig schön

Na, dann sind doch alle Klarheiten beseitigt. :-)

von Dirk K. (dekoepi)


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Das mit den Boostern, die Vin auf Spule/Diode/Ausgang lassen, ist mir 
klar. Ist den Schaltbildern den Datenblättern eindeutig zu entnehmen. 
Gibt zwar ein paar TI-Varianten, die das sogar vollständig trennen 
können, aber die will ich nicht/sind mir zu teuer.
Ich habe einen FET-Taster hinter dem Kerko/GND und vor dem Eingang des 
Boosters. Von daher bleiben als Verbraucher halt die Sicherung und der 
Kerko, und du hast natürlich recht - der Verbrauch dürfte bei stark 
vernachlässigbaren nA liegen.

(Dampfen ist eine elektronische Variante von Rauchen, stinkt nicht, 
belästigt die Umwelt nicht, ... um da weitere Klarheiten zu beseitigen 
;) )

: Bearbeitet durch User
von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Siehe auch den aus diesem Diskussionsfaden hervorgegangenen Artikel:
http://www.heise.de/make/artikel/Leistungssteuerung-mit-analoger-PWM-2565858.html

von Dirk K. (dekoepi)


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Falsch. Der Artikel ging aus einer anderen fixen Idee hervor, wie schon 
die Überschrift verlautet: PWM ohne Mikrocontroller. Eines der 
konkreten Anwendungsbeispiele ist der vorher hier schon erwähnte 
Akkuträger mit XR1151. Was eine Machbarkeitsstudie für den universellen 
Einsatz solch einer PWM war.

Dieser Thread hier ging darum, ob eine Booster-Schaltung auch unter Vin 
gehen kann. Im klassischen Aufbau geht es nicht (respektive kaum), was 
ich mit LTSpice inzwischen durchsimuliert habe.

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