Hallo. Ich plane derzeit, den MAX1795 als Schaltregler von 2 AA-Batterien nach 3,3V zu verbauen. Nur habe ich derzeit ein Problem mit der Außenbeschaltung. Manche Zusammenhänge sind mir in diesem Text nicht so ganz klar ... insbesondere was unten mit "Spule in Sättigung neigen" gemeint ist ... könntet ihr mir bitte sagen, ob ihr die Spule für geeignet haltet und ggf. Tips für deren Anwendung geben ? "The inductor’s incremental saturation current rating should be greater than the peak switch-current limit, which is 0.25A for the MAX1795, 0.5A for the MAX1796, and 1A for the MAX1797. However, it is generally acceptable to bias the inductor into saturation by as much as 20% although this will slightly reduce efficiency. Table 1 lists some suggested components for typical applications." Meine Spule soll eine Murata LQH3C sein : SRF: 26 MHz R: 0,44 Ohm I: 300 mA L: 10µH Desweiteren sollen als Pufferelkos Tantal-Typen verwendet werden. (10µF Eingang, 47µF Ausgang). Lt. Datenblatt soll bei der Auswahl auf einen niedrigen ESR geachtet werden. Da ich aber gehört habe, das Tantals dazu neigen einem um die Ohren zu fliegen und manche Schaltung dadurch schon zerstört wurde (was ich nicht will) wollte ich fragen, ob (1) die Reichelt Typen akzeptabel sind und (2) man stattdessen nicht villeicht doch "normale" Elkos einsetzen kann. Außerdem stand noch geschrieben, dass die Effizienz des Wandlers vom ESR der Kondensatoren abhängt ... kann man trotzdem ohne nennenswerte Einbußen in Effizienz andere Typen verwenden ? Wie steht es mit der Sicherheit dieser Kondensatoren (im Forum wurde mal dringend von Tantals abgeraten) ? Natürlich bin ich auch für andere Tips bezüglich solcher Schaltregler sehr dankbar.
Aus eigener Erfahrung: Bin fast verrückt geworden, weil mein Schaltregler, der eingeltich 20 W bringen sollte, bei 100 mA/5V fast abgekocht ist und angefangen hat, zu zappeln! Hab den Elko am Ausgang durch einen LOW-ESR-Aluminium Kondensator ersetzt und schon rannte das Ding perfekt! Achte ausserdem darauf, dass die Beinchen des Kondensators nicht zu lange sind. Die Induktivität ist nicht zu verachten. Kurzum: 1 Kondensator spielt eine große Rolle! 2 Mir ist noch nie ein Tantal geplatzt! 3 Das mit der Spule: Die Spule darf durch den Spitzenstrom des Reglers nicht in die Sättigung gelangen! (und wenn´s nicht anders geht, dann eben nur maximal 20% über der Sättigung) (Obacht: Peak-Current ist größer als dein Strom, den du entnimmst!)
Vielen Dank für deine Antwort. 3 also sollte die Spule ja reichen ... mit ihren 300mA liegt sie immerhin 20% über dem Spitzenstrom des Reglers. 2 wie verhalten sich den Tantal-Elkos und wo kommt denn dieses Gerücht dann her ? Lt. dem "Bericht" soll dieser bei einem Kurzschluss in der Schaltung geplatzt sein ... 1 welchen Kondensator würdest du empfehlen ?
Am Rande : die meiste Zeit wird die Schaltung ca. 7mA auf 3,3V ziehen. Bei richtig Betrieb zieht das aber gut und gerne auf 110-140mA an.
Mir ist auch noch kein Tantal geplatzt. Denn die Dinger platzen nicht. Schlimmer. Tantal-Elkos sind im Unterschied zu Alu-Elkos nicht selbstheilend. Der erste innere Kurzschluss erwärmt die Dinger soweit, bis sie schliesslich stark rußend brennen. Und dann ist nicht nur der Tantal hin. Und das wiederum hatte ich schon.
Die genannte Spule ist eine Enstördrossel - das wird nie richtig funktionieren. Spule ist nicht gleich Spule. Hierfür ist zwingend eine Speicherdrossel nötig, sonst baust Du nur eine Heizung ! Such mal hier im Forum, ist schon zigmal diskutiert worden. Gruß, Marcus
1 Mit der Spule musst du, wie gesagt, aufpassen! Der Peakcurrent ist DEUTLICH höher als der Maximalstrom, den das Ding kann. Ich würde als Daumenwert mal das doppelte ansetzen. Also bei 250mA würd ich mal von ca 500mA Peak-Current ausgehen und so die Spule auslegen. Aber da musst im Datenblatt des Reglers mal schauen, was der Hersteller angibt. 2 Grundsätzlich platzt jeder Elko, wenn man ihn verpolt oder so, aber bei den Becherformen geht halt der "Deckel" ab und die Sosse läuft raus. Das war´s dann aber auch schon. Beim Tantal besteht die Gefahr, dass er regelrecht explodiert, was eben eher zu Verletzungen führen kann. Ich hab damals nen Aluminium Kondensatro verwendet, aber die Type weiss ich jetzt auch nimmer. Schau mal bei den einschlägigen Herstellern nach LOW-ESR Kondensatoren.. z.B. auch hier: http://www.low-esr.com/
Anstatt von Tantal kann man auch Keramik Kondensatoren verwenden. Die können nicht explodieren, sind kleiner und meist billiger. Unter Umständen kannst du auch den Wert der Kondensatoren deutlich kleiner als bei Tantal oder Elektrolytkondensatoren wählen.
Naja... Die Keramiks, die 100µF und mehr haben, kommen sicher erst in ein paar Jahren. Unter dem braucht man bei Schaltreglern gar nicht anzufangen.
Tantal-Elkos gehen schonmal gelegentlich in einen finalen Dauerkurzschluss ueber wenn man nur direkt Spannung an ihnen anklemmt weil sie den starken Anstieg der Spannung nicht verkraften. Und wenn dann die Spannungsquelle einen Innenwiderstand hat der klein genug ist dann rummst es. Oder es brennt einem ein Loch in die Platine. Gerade so einen Elko in einem Schaltnetzteil zu verwenden halte ich mal fuer sehr mutig. Oder dumm? Egal, ich will aber Bilder sehen von den Brandloechern. :-) Normalerweise schreiben die Hersteller eines Schaltreglers auch ellenlange Applikatiion dazu welche Bauteile man berechnet. Die sollte man schon gelesen haben. Aber als Anhaltspunkt ist es sicherlich vernuenftig die Spule fuer einen doppelt so hohen Spitzenstrom zu verwenden. Eine Drossel als kann man schonmal als Spule verwenden wenn man sie grosszuegig dimensioniert und es nicht so auf den Wirkungsgrad ankommt. Sie haben hat den Vorteil das man sie bei Reichelt fertig kaufen kann und nicht wickeln muss. .-) Es gibt gute Keramikkondensatoren mit 10uF. Bei entsprechend hoher Schaltfrequenz (z.B 1Mhz) kann man damit schon was reissen. Wenn man Platzprobleme hat dann ist das manchmal sinnvoll anstatt einem dicken Elko mehere kleinere parallel zu schalten. Das ist auch gut fuer den ESR. Das kann man auch sehr oft bei Profigeraeten sehen. Es kann auch nicht schaden noch einen guten Keramikkondensator parallel zu schalten... Olaf
also. lt. Datenblatt sind die 250mA der Spitzenstrom. Liefern kann der am Ausgang max. 150mA. Soweit war es mir schon klar. Doch wo bekommt man Speicherspulen her (beim blauen R gibts anscheinend nur Drosseln) ? Kann man evtl. eine Kombination zwischen normalen Elektrolytelkos (Puffer-Funktion) und großem (1-4,7µF) Keramischen (Entstörung) verwenden ? btw: was ist bei einem Tantal mit "innerer Kurzschluss" gemeint ? Kurzschlussentladung ?
Damit ist gemeint das sich der Tantal in eine Drahtbruecke verwandelt. Wie schon gesagt, alles weitere haengt dann davon ab was das Netzteil so liefern kann. Wenn deine Schaltung am Ausgang einen Strom von 150mA abgeben soll, dann sollte die Spule aus dem Bauch raus 300mA abkoennen. Willst du es genauer musst du es selber ausrechnen. Speicherspulen kann man teilweise bei Farnel und RS bekommen. Aber normalerweise nur kleine fuer moderne Schaltregler die >500kHz arbeiten weil dies halt so Industriestandard ist. Ansonsten musst du dir bei Reichelt einen Ringkern kaufen und da selber Draht drauf wickeln. Olaf
Es gibt auch schaltfeste Tantalelkos (z.B. von Infineon) die durchaus für Schaltregler geeignet sind. Vortei ist, daß sie schön klein sind. Gruß, Marcus
Hatte mich vertan, war EPCOS und nicht Infineon. Hier ein Link auf die entsprechende Bürklin Seite: http://www.buerklin.com/gruppen/KapD/D100150.asp?BN=25D1990#First Gruß, Marcus
nu ja. das wäre der MAX1795 ja zweifelsohne. (1MHz). Wären diese Spulen geeignet ? http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=1174511&N=401 http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=608488&N=401 was kann eigentlich passieren, wenn der Maximalstrom ser Spule deutlich über dem maximalstrom des Reglers liegt ? (250mA zu jenseits 600mA) Sind als Kondensatoren welche diesen Typs möglich ? http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=9265694&N=401 oder gar so ein schmucker 47µF SMD Keramik ? http://de.farnell.com/jsp/endecaSearch/partDetail.jsp?SKU=1108327&N=401
EPCOS hat auch 10uF/10V in 1206 im Angebot. Davon 4xparallel am Ausgang geht 100% iO. Die Murata kann man nehmen, geht. Büklin hat aber auch passende Speicherdrosseln im Angebot. Ist aber schon etwas größer, als die Murata! 74 D 4632 Fastron Serie PISG 10 µH, 1,1 A, 0,16 Ohm, 35 MHz Baugleich mit Würth-Elektronik entsprechender Serie kostet 87Cent und ist locker im Bereich des machbaren. Die 10uF Keramik Kondensatoren sind iM nicht lieferbar, wegens bleifrei usw. 53 D 1230 10 µF, 6,3 V, X5R hatte 16Cent gekostet, schade
Geht denn auch einer dieser 47µ-Keramiks ? Dann wäre wenigstens das Problem mit den Kondensatoren vom Tisch ... was verlangt Farnell eigentlich für den Versand ?
@Christoph: wenn Du Geld für ne Briefmake hast, dann schick ich Dir 4 22µF/6,3V/X5R/0805. Sind von Taiyo. Du kannst dann ja zwei parallel schalten. Die anderen beiden sind halt Reserve. Gruss Steffen
Danke für das Angebot - aber ich muss so und so noch entsprechende Spulen und Gebrösel drumrum besorgen, da bestell ich mir dann die 47µF und 10µF Typen mit. Deinem Angebot nach müsste es ja funktionieren. Dankeschön nochmal. Trotzdem bin ich noch mit der Spule unsicher. Marcus schrieb ziemlich weit oben, dass die Murata nicht ginge, weil es eine Entstördrossel sei. Axel hat geschrieben, dass die Murata trotzdem gehen soll - was ist jetzt richtig ?? Laut Datenblatt zur Spule ist es eine "LQH32CN100K23" - Chip Spule, Drahtwickelung auf Ferritkern, 1210 Bauform, Drossel - ummantelter Bautyp, +-10% - Hersteller bezeichnet die Spule mit "Chip Coils for Choke Wire Wound Type LQH32C_23/LQH32C_33 Series (1210 Size)"
@Christoph: Die LQH32CN100K11L oder jetzt in RoHs LQH32CN100K33L kannste nehmen. Die habe ich für solche Schaltregler ( Linear z.B LT1615/LT1613 usw.) öffters benutzt. Ich müsste von denen noch einige haben. Auch die C's (47µ, 10µ ) habe ich noch genügend. Kannste alle für ne Briefmarke haben, weil ich immer mal Muster von den Herstellern bekomme. ( Die brauche ich nicht alle für die Entwicklung. ) Gruss Steffen
Gute Quelle für Speicherdrosseln: www.wuerth-elektronik.de =>passive Bauelemente=>Induktivitäten=>Speicherdrosseln Low ESR Keramik-C's gibts unter: www.rm-components.de => Produkte @TravelRec schau mal in die angehängte Datei die ist von www.rm-components.de da gibts (zwar nur geringe Spannungsfestigkeit) Keramik-C's mit 100µF und höher in SMD-Bauweise (Tabelle2 Y5V). Pit
@Pit: Die Y5V sind für Schaltregler eher ungeeignet. Schau Dir mal die Temperatur und Spannungskurve von den Teilen an. Die 100µF/6,3V gibt es z.B. von Taiyo Yuden (JMK325 BJ107MM , X5R/1210 ). Die sind eher geeignet. Gruss Steffen
@ Steffen da gebe ich dir recht, es war auch mehr zur Info gedacht. RM-Components vertreibt ausschließlich Taiyo Yuden und die Datei ist von dieser Hompage ;-) Pit
Also erstmal Tausend Dank an euch alle ! @Steffen: Jetzt wo ich weiß, dass die Spulen gehen komme ich gern auf dein Angebot zuück. Was für eine (wie viele) Briefmarke möchtest du denn ? ;) Ich finds schade, dass bei registrierten Benutzern die E-Mail nicht mehr angezeigt wird - christophwwagner@lycos.de. Sag mir einfach, was ich tun muss.
@Christoph: ich schicke Dir meine Daten per EMAIL. Die Briefmarke ist eine 55 Cent, den Betrag Du dann einfach überweisen musst. Von dem 47µ/6,3V/X5R/1210 , 10µ/10V/X7R/0805 und Spule schicke ich Dir dann je 4 Stück. Gruss Steffen
Woher kommt eigentlich immer wieder die kühne Annahme man könnte einen vernünftigen Schaltregler mit Enstördrosseln bauen ??? Habt Ihr Euch mal damit auseinander gesetzt, wie so ein Schaltregler funktioniert ? Die Spule dient dazu, Strom in der Periode zu speichern in der der Schalter des Schaltreglers aus ist. Daher heißt die auch "Speicherdrossel". Wenn man sich so eine Speicherdrossel ansieht, fällt auf, daß sie groß ist - viel größer als eine Entstör- drossel. Neben Induktivitätswert und Strom gibt es einen weiteren wichtigen Parameter bei Spulen: Die Güte. Die Enstördrossel hat nämlich genau die entgegengesetze Aufgabe: Sie hat eine extrem geringe Güte was dazu führt, daß sie eingeleitete HF nicht speichert sondern abstrahlt und verheizt. Dafür muß sie natürlich nicht besonders groß sein. Es sollte eigentlich verständlich sein, daß sich diese Induktivitäten kaum eignen einen Schaltregler aufzubauen. Es mag sein, daß sogar die korrekte Spannung am Ausgang des Reglers ankommt. Der Wirkungs- grad, die Wärmeentwicklung und vor allem die Qualität der Ausgangs- spannung im Bereich der Nennlast (Ripple) werden <b>extrem</b> schlecht sein. Diesen Werten kommt man mit dem guten alten Vielfachmeßgerät natürlich nicht auf die Spur ... Gruß, Marcus
@Marcus: kannst Du mir mal sagen, wo ich eine Enstördrosseln vorgeschlagen habe. Wer ein Datenblatt richtig lesen kann, ist natürlich klar im Vorteil.
Eben: Hier findest Du die Auswahlmatrix von Murata: http://www.murata.com/select/coil.html Daraus geht klar hervor, daß es sich NICHT um eine Speicherdrossel handelt. Die Drosseln für DC/DC Wandler sind unten separat aufgeführt. Gruß, Marcus
Deine Erklärung ist dafür nicht ausreichend. In vielen Applikationen von Herstellern wird diese oft benutzt. Du solltest mal das Datenblatt RICHTIG Studieren. Die technischen Daten sagen eigentlich alles. Bei Würth gibt es diese auch und wird unter Filter und RF - Induktors geführt. Dabei würde die 744045100 (WE-LQ)auch in LowPower DC/DC Applikationen funktionieren. Diese hat aber noch eine bessere Güte und kann einen höheren Strom ab als die Murata. Anbei mal ein Bsp. mit der Murata und den entsrechenden Messergebnis.
Auch dieses Beispiel ist nicht repräsenativ: Der Schaltregler treibt gerade mal eine LED mit 12 bzw. 23mA Dauerstrom. Das zeigt genau die Misere: Die Spule mit einem angebenen Strom von 300mA kommt gerade mal auf einen Dauerstrom von 23mA. Das solche Anwendungen funktionieren verwundert nicht weiter. Wenn Du das auf einen Regler mit 300mA Dauerstrom hoch- rechnest bist Du wieder bei einer Riesenspule die aussieht wie eine Speicherdrossel. Mit der angebebenen Induktivität von Murata (Chip Coil) sind 200-300 mA auf jeden Fall nicht realisierbar. Hinzu kommt, daß der LED Dinge wie Restwelligkeit und Ripple völlig egal sind: Wenn Du die Diagramme bzw. die Oszilloskop Screendumps ansiehst wirst Du bemerken, daß das mit Gleichspannung nichts mehr zu tun hat sondern ein recht sauberes Rechteck mit der Schaltfrequenz des Reglers ist. Gruß, Marcus
Ich hatte Dir doch geschrieben, das Du das Datenblatt der LQH32CN mal RICHTIG lesen und Studieren sollst. Dabei wirst Du bemerken, das in dem benutzen Frequenzbereich die Spule Ideale Eigenschaften für kleine DC/DC Applikationen aufweist. Lade Dir mal das Datenblatt von dem LTC3407-2 runter. Dabei hat Linear mit der LQH32N einige Versuche unternommen und diese auch mit anderen Spulen verglichen. Die Ergebnisse kannst Du Dir selber ansehen und dabei lernen. Diese LQH32N benutze ich z.B. für die Stromversorgung eines ARM9 von Atmel mit einen Strom bis 650 mA ( LQH32CN2R233). Da bricht weder die Spannung ein noch habe ich ein Problem mit Wärme. Der Wirkungsgrad ist bei etwa 84% und völlig ausreichend. Nur weil Murata die in seiner Liste nicht als Speicherdrossel aufführt, heisst das noch lange nicht, das diese für solche Applikationen ungeeignet ist. Viele Hersteller wie Texas Instruments, Zetex, National Instruments, Fairchild, Linear Technology usw. benutzen diese.
Beim LTC3407 hast Du sicher recht: Auf Grund der extrem hohen Schaltfrequenz von 2,25 MHz ist die Spule sicher nicht so kritisch. Hier im Thread ist allerdings von einem MAX1795 die Rede. Er ist mit 200-500kHz (je nach Last) eher konventionell so daß die Spule sehr wohl eine große Rolle spielt. Gruß, Marcus
ich bin bei dem MAX1795 von 500KHz ausgegangen und da wird diese Spule durchaus funktionieren. Man sollte natürlich die Frequenz nicht unterschätzen aber meine bisherigen Erfahrungen mit dieser Spule bis etwa 1MHz sind sehr gut. Ich hatte eine Weile die WE-LQ von Wirth benutzt, aber die Preise sind erheblich gestiegen und die Murata war einfach unschlagbar im Preis.
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