Guten Tag miteinander, ich bin auch der Suche nach einem Koppel-C für einen Sepic Wandler. Schaltfrequenz sind ca. 200kHz, die Spitzenbelastung liegt bei 11,4A bzw. 3,21A RMS. Die Größe wären ungefähr 4,7µF. Ausgangsspannung ist 15V max. Ich denke, ich kann so maximal 500mW Verlustleistung verkraften. Dann wäre das aber schon viel, da rechts daneben die Diode mit 1,5W heizt, und links daneben der Mosfet mit 2,2W heizt. Entsprechend bräuchte ich einen ESR von 50mOhm @ 200kHz. Durch Parallelschaltung sollte das ja zu erreichen sein, oder? Vielen Dank, grüße M.S.
Hallo, der Koppelkondensator "sieht" nur die Eingangsspannung. Ich nehme dafuer immer MLCC, z.B. 4.7uF/50V/X7R/1210. Die vertragen sehr viel Strom, in Zweifelsfall einfach 2 parallel schalten. Durch den niedrigen ESR spielen die Verluste praktisch dann keine Rolle. Und Alterungs- sowie Temperaturprobleme hast Du mit X7R statt Elkos auch nicht. Die Spannungsfestigkeit vom Keramikkondensator sollte deutlich hoeher als die max. angelegte Spannung sein, sonst wird die Kapazitaet sehr klein (Stichwort DC biasing). Gruss!
Die Spulen zu koppeln ist keine Option? Das verringert die Belastung enorm.
Ich habe da jetzt noch eine zweite Frage. Ich habe den Silikonix aus den App-Notes gegen einen ganz neuen International Rectifier N-Kanal Mosfet mit 0,75mOhm RDSon getauscht (war so begeistert von dem Teil). Jetzt allerdings steigt in der Simulation die Verlustleistung von 7 auf satte 45W an. Kann das sein? In Betracht auf EMV nimmt man ja gerne auch mal Mosfet mit höherem RDSon und größeren Gate-Kapazitäten. Aber bei einem "besseren" Mosfet eine Verschlechterung um das 6-fache ist merkwürdig... Michael Reinelt schrieb: > Die Spulen zu koppeln ist keine Option? Das verringert die > Belastung > enorm. Kannst Du das bitte ausführen?
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Vielleicht zur Verdeutlichung im Anhang mal der Schaltplan aus Spice.
Du brauchst ein Low Gate Voltage FET - der LTxxx macht nach Datenblatt nur ~7,5V für das Gate. Du solltest nach einem FET suchen, der deutlich darunter schon voll durchschaltet (ohne mir jetzt das DB des IRFxxx angesehen zu haben). Noch Effizienter wird das ganze, wenn du die Dioden durch einen geschalteten Transistor ersetzt - also einen Sync-Sepic
Hannes schrieb: > Du brauchst ein Low Gate Voltage FET - der LTxxx macht nach > Datenblatt > nur ~7,5V für das Gate. Du solltest nach einem FET suchen, der deutlich > darunter schon voll durchschaltet (ohne mir jetzt das DB des IRFxxx > angesehen zu haben). Also der IRF macht bei 7,5V (daran dachte ich auch schon) < 1mOhm RDSon. Daran dachte ich auch schon :-/ Die Gate-Ladung liegt bei etwa typisch 64nC. Ist das eventuell schon zu viel? > Noch Effizienter wird das ganze, wenn du die Dioden durch einen > geschalteten Transistor ersetzt - also einen Sync-Sepic Daran habe ich auch schon gedacht. Da muss ich mal drüber grübeln, ob das mit dem IC so funktioniert.
Was ist denn die Spezifikation von der Versorgung? Vin Vout Iout Gruss
Martin Schwaikert schrieb: > Ich habe da jetzt noch eine zweite Frage. Ich habe den Silikonix aus den > App-Notes gegen einen ganz neuen International Rectifier N-Kanal Mosfet > mit 0,75mOhm RDSon getauscht (war so begeistert von dem Teil). Jetzt > allerdings steigt in der Simulation die Verlustleistung von 7 auf satte > 45W an. Kann das sein? Das kann schon sein, da kein Schwein weiss welche MOSFETs. Martin Schwaikert schrieb: > Koppel-C für einen Sepic Wandler. > Schaltfrequenz sind ca. 200kHz, die Spitzenbelastung liegt bei 11,4A Tja das ist halt das Problem beim Sepic. In der Theorie schön, in der Praxis ist der Kondensator stark belastet. Ein 4u7 MLCC hält normalerweise 4A aus, ein 1uF ca. 1A, also ist vorstellbar dass man 12A findet, aber wenn du daran denkst, daß sich der Kondensator bei jedem Schaltreglerzyklus mechanisch verformt weil die Keramik Piezokeramik ist, dann weisst du welcher Stress dort auftritt. http://product.tdk.com/capacitor/mlcc/en/faq/faq00012.html
MaWin schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Ich habe da jetzt noch eine zweite Frage. Ich habe den Silikonix aus den >> App-Notes gegen einen ganz neuen International Rectifier N-Kanal Mosfet >> mit 0,75mOhm RDSon getauscht (war so begeistert von dem Teil). Jetzt >> allerdings steigt in der Simulation die Verlustleistung von 7 auf satte >> 45W an. Kann das sein? > > Das kann schon sein, da kein Schwein weiss welche MOSFETs. Vormals: MBRS340T3G Jetzt: IRF6718L2PBF > Martin Schwaikert schrieb: >> Koppel-C für einen Sepic Wandler. >> Schaltfrequenz sind ca. 200kHz, die Spitzenbelastung liegt bei 11,4A > > Tja das ist halt das Problem beim Sepic. In der Theorie schön, in der > Praxis ist der Kondensator stark belastet. Er ist halt kurzschlussfest. Und das macht ihn für meine Anwendung attraktiv, da jederzeit ein Kurzschluss auftreten kann. > Ein 4u7 MLCC hält normalerweise 4A aus, ein 1uF ca. 1A, also ist > vorstellbar dass man 12A findet, aber wenn du daran denkst, daß sich der > Kondensator bei jedem Schaltreglerzyklus mechanisch verformt weil die > Keramik Piezokeramik ist, dann weisst du welcher Stress dort auftritt. > > http://product.tdk.com/capacitor/mlcc/en/faq/faq00012.html Gibt es alternativen? Tantal? Hybride? Oder gar Folie? Ich hab ziemlich viel gesucht, aber nicht allzuviel gefunden. Ansonsten klassische Elkos, aber die haben halt ein misserables ESR und viel zu viel Kapazität zum Parallelschalten. Eine andere Idee wäre natürlich, die Ratio aus C und L zu ändern, sodass der Kondensator großer wird. Doktor Sepic schrieb: > Was ist denn die Spezifikation von der Versorgung? > Vin 3-10V > Vout 14,4V > Iout 2A
Martin Schwaikert schrieb: > Doktor Sepic schrieb: >> Was ist denn die Spezifikation von der Versorgung? >> Vin > > 3-10V > >> Vout > > 14,4V Ein Sepic Wandler nimmt man doch weil er sowohl höherere als auch niedrigere Eingangsspannung auf die gewünschte Ausgangsspannung wandeln kann. Wenn deine Eingangsspannung max. 10V und die Ausgangsspannung 14,4V ist, dann kannst du doch einen normalen Step up nehmen oder übersehe ich hier was?
Martin Schwaikert schrieb: > Vormals: > MBRS340T3G > Jetzt: > IRF6718L2PBF Das eine ist eine Diode, das andere ein Transistor, na ich weiss ja nicht. Der IRF6718L2PBF hat 10nF Eingangskapazität, das ist ein ganz schöner Hammer.
Udo Schmitt schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Doktor Sepic schrieb: >>> Was ist denn die Spezifikation von der Versorgung? >>> Vin >> >> 3-10V >> >>> Vout >> >> 14,4V > > Ein Sepic Wandler nimmt man doch weil er sowohl höherere als auch > niedrigere Eingangsspannung auf die gewünschte Ausgangsspannung wandeln > kann. Jupp, das kann passieren. Wenn die Last am Ausgang zu gering ist, kann die Eingangsspannung hochlaufen. Ich spendiere dem ganzen eine Supressordiode aber bis 33V können im Störfall anliegen. Außerdem ist der Ausgang kurzschlussfest, was mir wiederum meine Quelle schützt. > Wenn deine Eingangsspannung max. 10V und die Ausgangsspannung 14,4V ist, > dann kannst du doch einen normalen Step up nehmen oder übersehe ich hier > was? Nein, Du übersiehst nichts. Man muss allerdings wahnsinnig geizig mit Informationen sein, da hier beim kleinsten Hauch von Unverständlichkeit alles ad adsurdum zerredet wird. Also quasi mal ganz allgemein: Ja, der Sepic ist absicht, nein, ich möchte nicht auf ihn verzichten, ja ich weiß, dass er schlechter im Wirkungsgrad ist, nein, ich werde trotzdem keine andere Topologie verwenden :)
Warum willst Du dann einen Sepic verwenden, da reicht doch ein simpler Boost? Hier ist ein Design, das ein guter Startpunkt ist: www.ti.com/tool/PMP9052 Gruss
MaWin schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Vormals: >> MBRS340T3G >> Jetzt: >> IRF6718L2PBF > > Das eine ist eine Diode, das andere ein Transistor, na ich weiss ja > nicht. Ach mist: Si4840BDP > Der IRF6718L2PBF hat 10nF Eingangskapazität, das ist ein ganz schöner > Hammer. Ach richtig, da bin ich irgendwie in der Zeile gesprungen. Na dann ist klar, warum die Verlustleistung so extrem hoch wird.
Doktor Sepic schrieb: > Warum willst Du dann einen Sepic verwenden, da reicht doch ein simpler > Boost? > > Hier ist ein Design, das ein guter Startpunkt ist: > www.ti.com/tool/PMP9052 > Ja, der Sepic ist absicht, nein, ich möchte nicht auf ihn verzichten, ja > ich weiß, dass er schlechter im Wirkungsgrad ist, nein, ich werde > trotzdem keine andere Topologie verwenden :)
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Martin Schwaikert schrieb: > Jupp, das kann passieren. Wenn die Last am Ausgang zu gering ist, kann > die Eingangsspannung hochlaufen. Ich spendiere dem ganzen eine > Supressordiode aber bis 33V können im Störfall anliegen. Da könnte man ggf. einen einfachen Shunt Parallelregler davorhängen, wenn das nur bei zu geringer Belastung und im Störfall passiert. Aber okay, ich wollte nur sichergehen dass da nicht irgendwo ein Gedankenfehler drin ist. Jeder kann ja mal auf dem Schlauch stehen :-)
Udo Schmitt schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Jupp, das kann passieren. Wenn die Last am Ausgang zu gering ist, kann >> die Eingangsspannung hochlaufen. Ich spendiere dem ganzen eine >> Supressordiode aber bis 33V können im Störfall anliegen. > > Da könnte man ggf. einen einfachen Shunt Parallelregler davorhängen, > wenn das nur bei zu geringer Belastung und im Störfall passiert. Ein öfters zu erwartender Störfall :) Der Strom kommt von einem Generator. Und ein Wandler, der mir die Spulen in den Gernatoren killt, kostet mehr, als die paar Verluste, die ich beim SEPIC in Kauf nehmen muss. Nur 45W Verlustleistung am Schalttranistor sind schon exrem viel. > Aber okay, ich wollte nur sichergehen dass da nicht irgendwo ein > Gedankenfehler drin ist. Jeder kann ja mal auf dem Schlauch stehen :-) Danke, ist nett.
Martin Schwaikert schrieb: > Michael Reinelt schrieb: >> Die Spulen zu koppeln ist keine Option? Das verringert die >> Belastung >> enorm. > > Kannst Du das bitte ausführen? Mach mal in deine Simulation ein "K L1 L2 1.0" rein, und schau dir den Strom durch den Kondensator an... (notfalls musst du eine der Spulen umpolen oder den Koppelfaktor auf -1.0 ändern) Mit gekoppelten Spulen (aka "Trafo") geht der Hauptteil der Energie über die magnetische Kopplung, nicht über den C, den kann man sogar weglassen, allerdings ist er empfehlenswert als Snubber. Für eine realistische Betrachtung solltest du den Koppelfaktor dann aber auf 0.95..0.98 ändern (Achtung, Spice wird dann sehr langsam)
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Michael Reinelt schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Michael Reinelt schrieb: >>> Die Spulen zu koppeln ist keine Option? Das verringert die >>> Belastung >>> enorm. >> >> Kannst Du das bitte ausführen? > > Mach mal in deine Simulation ein "K L1 L2 1.0" rein, und schau dir den > Strom durch den Kondensator an... (notfalls musst du eine der Spulen > umpolen oder den Koppelfaktor auf -1.0 ändern) > > Mit gekoppelten Spulen (aka "Trafo") geht der Hauptteil der Energie über > die magnetische Kopplung, nicht über den C, den kann man sogar > weglassen, allerdings ist er empfehlenswert als Snubber. Achso, das meintestes Du. Ich dachte, das macht er automatisch, da ich das entsprechende Bauteil (irgendwie coil coupled) schon ausgewählt hatte. > Für eine realistische Betrachtung solltest du den Koppelfaktor dann aber > auf 0.95..0.98 ändern (Achtung, Spice wird dann sehr langsam) Uargh schaut das hässlich aus o.O Irgendwas ist da doch jetzt faul?! Der Graph zeigt den Strom durch den Koppelkondensator.
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Martin Schwaikert schrieb: > Gibt es alternativen? Tantal? Hybride? Oder gar Folie? Was spricht gegen MLCC? Hast du erhöhte Temperatur an der Stelle? Tantal kannst du in dieser Anwendung vergessen. Die kleinen Tantals haben so 1-10 Ohm ESR. Impuls/Kurzschlußfest sind sie ebenfalls nicht. Wima hat PET-Kondensatoren als 1812 bis 6µ8. Der ESR liegt bei ~100kHz unter 100 mOhm. Leider lassen sie sich zum Ripplestrom nicht aus. http://www.wima.com/DE/petkurvensmd.htm
Martin Schwaikert schrieb: > Uargh schaut das hässlich aus o.O Irgendwas ist da doch jetzt faul?! Der > Graph zeigt den Strom durch den Koppelkondensator. Hmmm... C viel zu groß? Irgendwas schwingt.... kannst das .asc mal einstellen?
Michael Reinelt schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Uargh schaut das hässlich aus o.O Irgendwas ist da doch jetzt faul?! Der >> Graph zeigt den Strom durch den Koppelkondensator. > > Hmmm... C viel zu groß? Irgendwas schwingt.... > > kannst das .asc mal einstellen? Klar. Ist ja kein Geheimnis :)
Martin Schwaikert schrieb: > Gibt es alternativen? Tantal? Hybride? Oder gar Folie? Entweder Keramik oder Folie Glimmer, Vakuum oder Papier geht auch, ist aber für solche Anwendungen zu teuer. Man kann übrigens mehrere Kondensatoren mit geringerer Kapazität paralell schalten, das bietet gegenüber einem einzelnen Kondensator thermische Vorteile (=wird nicht so warm)
Schreiber schrieb: > Martin Schwaikert schrieb: >> Gibt es alternativen? Tantal? Hybride? Oder gar Folie? > > Entweder Keramik oder Folie > Glimmer, Vakuum oder Papier geht auch, ist aber für solche Anwendungen > zu teuer. > > Man kann übrigens mehrere Kondensatoren mit geringerer Kapazität > paralell schalten, das bietet gegenüber einem einzelnen Kondensator > thermische Vorteile (=wird nicht so warm) Es ist schwer so kleine Kondensatoren zu bekommen. 1u als low-esr ist schon grenzwertig bis unmöglich
Auf den ersten Blick kann ich den Wurm in deiner Simulation auch nicht finden, bin jetzt aber hirntot weil seit 2 Uhr auf den Beinen :-( lad dir mal das Referenzdesign runter http://www.linear.com/docs/30261 das schwingt nicht, und dann passe es schritt für schritt an deine Anforderungen an, und beobachte ab wann er zu schwingen beginnt.
Michael Reinelt schrieb: > Auf den ersten Blick kann ich den Wurm in deiner Simulation auch nicht > finden, bin jetzt aber hirntot weil seit 2 Uhr auf den Beinen :-( Das Referenzdesign sieht ja mal ganz anders aus. Bemerkenswert ist auch die um den Faktor 40 kleinere Induktivität.
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Martin Schwaikert schrieb: > Das Referenzdesign sieht ja mal ganz anders aus. So anders ist es ja gar nicht... > Bemerkenswert ist auch > die um den Faktor 40 kleinere Induktivität. Ups, das hätte ich in meiner Müdigkeit übersehen. Ja, mit gekoppelten Spulen brauchst du viel kleinere Induktivitäten (was ja kein nachteil sein soll) Aber - ich warne dich. ich bin immer gescheitert, solche gekoppelten Induktivitiäten aufzutreiben .-(
Martin Schwaikert schrieb: > Es ist schwer so kleine Kondensatoren zu bekommen. 1u als low-esr ist > schon grenzwertig bis unmöglich ? Bei Kerkos hatte ich noch nie Probleme mit dem ESR. Probleme gibts da höchstens mit der Erwärmug. Normalerweise wird die Belastbarkeit eines Kerkos durch dessen Temperatur begrenzt, d.h. bei guter Kühlung vertragen sie mehr Blindstrom und da es einfacher ist 10 100nF Kondensatoren zu kühlen (etwa über größere Kupferflächen auf der Platine) wie einen 1µF Kondensator zu kühlen kann man hier mit einer deutlich höherern Strombelastbarkeit rechnen.
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