Hi, ich habe einen DC-DC-Converter designed der aus 12V -> +-15V macht (LT3471). Den Eingang wollte ich gerne mit einer Überspannungsschutzschaltung sichern. Sollte recht günstig und effektiv sein, weswegen ich mich für eine simple Schaltung mit Bipolartransistoren entschieden habe. Meine Frage ist nun, ich würde gerne die Versorgungsspannung mit einem Kondensator stabilisieren, falls halt ein schlechtes Netzteil angeschlossen wird oder schnell Ladung entzogen wird. Im Datenblatt des Evaluation-Boards des LT3471 haben sie auch einen 220uF Kondensator am Eingang platziert. Wenn ich jedoch bei mir dort einen hin mache sinkt die Spannung am Eingang sehr stark ab, bzw. mit einer großen Last bricht sie zumindest kurz ein. Wegen halt der Übersp.-Schaltung. Wenn ich den Kondensator direkt beim 12V Anschluss vor der Übersp.-Schaltung mache dann hab ich auch irgendwelche Schwingungen und ja auch eigentlich eine Filterschaltung aus C und R, oder nicht? Schwer zum erklären, simuliert es am besten selber. Schaut dazu einfach die 12V; nach der Übersp.-Schaltung; und die zwei 15V Ausgänge an :) Wie kann ich dort Kondensatoren einbinden, oder was mach ich falsch? Danke. ---- Hoffe alle Spice-Modelle sind aus LTSpice, wenn nicht kann ich sie nachsenden.
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Du solltest über R2 und Q1 nochmals nachdenken.
Ts, ts, ts! Ich würde die Schaltung noch mehr in die Breite ziehen, damit der halbe unbekannte IC hinten verschwindet. Man sollte auch mal an den Betrachter denken.
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Ja, der IC passt eigentlich. Wenn ich den Überspannungsschutz rauslasse, dann pendelt er sich bei +-15V normal ein. Hab aber deswegen auch die LTSpice Datei .asc hochgeladen, damit jeder der genauer schauen will sich auch mal mein Spannungswandler anschauen kann, wenn der jenige denkt das dieser doch falsch Dimensioniert ist und es auch mal selbst simulieren kann. Wollte damit nur ein Fokus auf die Überspannungsschaltung setzen.
Peter D. schrieb: > der halbe > unbekannte IC Der ist bekannt, aber eh unwichtig. Anonym A. schrieb: > (LT3471).
Das Funktionsprinzip geht aus der Schaltung hervor. Problematisch und schwingungsanfällig ist der Übergangsbereich vom durchgeschalteten in den gesperrten Bereich. Die Schaltung funktioniert so nur, wenn ausreichend Abstand zu den Grenzen bestünde und es nur einzelne kurze Ausreißer mit zu viel Spannung als Ausnahmesituation gäbe. D.h. 12V wären maximal am Eingang, die Schaltung fängt an zu reagieren ab ca. 14V und ab 16V sperrt diese erst. Eine bessere Lösung wäre mit so einem Wandler Dir eine höhere Versorgungsspannung für die Speisung der Zenerdiode https://www.elektronik-labor.de/Notizen/LEDwandler.html der folgenden Schaltung zu erzeugen https://elektronikbasteln.pl7.de/berechnung-einer-spannungs-stabilisierung-mit-einem-transistor-und-einer-z-diode damit der Du nur noch den niedrigeren Collector-Emitter Sättigungsspannungsabfall von kleiner 0,7V (0,1...0,2V) hast.
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H. H. schrieb: > Du solltest über R2 und Q1 nochmals nachdenken. Könntest du mir auf die Sprünge helfen :D?
Beitrag #6952988 wurde von einem Moderator gelöscht.
Dieter D. schrieb: > Die Schaltung funktioniert so nur, wenn ausreichend Abstand zu den > Grenzen bestünde und es nur einzelne kurze Ausreißer mit zu viel Was meinst du mit Grenzen? > Eine bessere Lösung wäre mit so einem Wandler Dir eine höhere Versorgungsspannung für die Speisung der Zenerdiode > https://www.elektronik-labor.de/Notizen/LEDwandler.html Meinst du damit dass ich einfach nur einen geringeren Spannungsabfall habe? Sprich dass ich bei 12V bleibe?
Am 12V Akku können beim Laden bis zu 15V auftreten, da ist mir ein 16V IC zu knapp auf Kante genäht. Ich würde ICs nehmen, die mindestens 20V aushalten. Auch hat Deine Schaltung keine Hysterese, d.h. an der Schaltschwelle kann der Transistor im analogen Bereich arbeiten und überlastet werden. 2,2k ergibt etwa 0,3mA Z-Strom an 0,7V, das ist weit weg von den 5mA im Datenblatt. Kann daher gut sein, daß die Schaltung schon bei 12V sperrt.
Anonym A. schrieb: > Schwer zum erklären, simuliert es am besten selber. Bei einer Z-Diode würde ich keiner Simulation glauben wollen, sondern die reale Z-Diode messen. Auch die hohe Temperaturabhängigkeit ist zu berücksichtigen bei Z-Spannungen ungleich 6..7V.
Mhm, hab die Schaltung hier gefunden: https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/7/760.html Bzw. Auch öfters direkt im Internet und in Büchern. Wollte wegen den Kosten jetzt kein OVP-Chip benutzen :/.. Hättest du den ein Beispiel-Schaltung die ich implementieren könnte? Bin noch neu in dem Thema :/ ---- Den IC hab ich genommen da ich +-15V für einen OPV brauche. Der zieht paar Hundert Milliamp pro Strang. Eig. Läuft der auch mit 5V, aber der hat bei 15V Output und so 300mA pro Ausgangs-Strang am negativen Ausgang geschwungen soweit ich mich erinnern kann.
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Anonym A. schrieb: > Was meinst du mit Grenzen? Diese Schaltung taugt nur für wenige mA in der Anwendungsart, wie unter dem von Dir geposteten Link von Maxim. Für eine solche Art von Anwendung, wie Du es vorhast, geht das nicht und schwingt deshalb. > Meinst du damit dass ich einfach nur einen geringeren Spannungsabfall > habe? Sprich dass ich bei 12V bleibe? Du hast nur einen geringeren Spannungsabfall, so lange die Schaltung nichts begrenzen muss. Peter D. schrieb: > Am 12V Akku können beim Laden bis zu 15V auftreten, da ist mir ein 16V > IC zu knapp auf Kante genäht. Anonym A. schrieb: > falls halt ein schlechtes Netzteil angeschlossen wird Wenn da nur 12V geregelte Netzteile angeschlossen werden, ginge das, aber wird Probleme machen, wenn ein Akku angeschlossen würde. Eine Suche auf https://www.analog.com/en/products/power-management/switching-regulators/step-up-boost-regulators/multiple-output-boost.html ergibt als bessere Lösung: LT8471 LT8582
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Anonym A. schrieb: > H. H. schrieb: >> Du solltest über R2 und Q1 nochmals nachdenken. > > Was hast du den bei Q1 gesehen? Viel zu dicker Bruder, so wie R2 auch.
Anonym A. schrieb: > Mhm, hab die Schaltung hier gefunden: > https://www.maximintegrated.com/en/design/technical-documents/app-notes/7/760.html Bei nur max 6mA schadet es nichts, wenn der Transistor in den analogen Bereich kommt.
Dieter D. schrieb: https://www.analog.com/en/products/power-management/switching-regulators/step-up-boost-regulators/multiple-output-boost.html > ergibt als bessere Lösung: > LT8471 > LT8582 Puh, jetzt hab ich eigentlich schon alles mir dem LT3471 designed. Gibt es nicht eine zufriedenstellende Lösung damit ich nicht alles nochmal machen muss? Hab den LT8471 & LT8582 anfangs nicht genommen weil die mir zu "Overkill" aussahen für meine Anwendung, einfach nur einen OPV (THS3491) mit +-15V zu versorgen.. aber anscheinend wären die besser gewesen wenn da OVP schon drin ist.. wollte aber auch bissl was selbst designen😅.. ---- Zumindest anfangs wird das Board aufjedenfall nur mit einem 12V Netzteil betrieben, wie es dann in ein paar Jahren aussieht kann ich aber nicht versprechen. Aber 1V Unterschied sollte doch genügend sein, oder nicht? 15V - 16V
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Hier ist das Datenblatt: https://www.rohm.de/products/transistors/bipolar-transistors/standard-bipolar-transistors/2sar542p-product#productDetail
Von mir aus mit einer anderen Lösung, z.B. OVP-Chip oder so. Hauptsache das ich nicht alles nochmal machen muss 😅
H. H. schrieb: > Anonym A. schrieb: >> H. H. schrieb: >>> Du solltest über R2 und Q1 nochmals nachdenken. >> >> Was hast du den bei Q1 gesehen? > > Viel zu dicker Bruder, so wie R2 auch. Wusste nicht das ein zu großer PNP Transistor schlecht sein kann :D, wollte nur nicht dass er mir abraucht
Anonym A. schrieb: > Puh, jetzt hab ich eigentlich schon alles mir dem LT3471 designed. Gibt > es nicht eine zufriedenstellende Lösung damit ich nicht alles nochmal > machen muss? Dein Verbraucher verhält sich auch anders, als die Last, wo die Schaltung herkommt. Beim Messwandler IC korreliert der Strom mit der Spannung, d.h. wenn die Spannung um 0,1V am Ausgang steigt, dann steigt auch etwas der Strom an, ähnlich einer ohmschen Last. Bei dem Schaltwandler ist es umgekehrt und das erhöht die Schwingneigung.
Anonym A. schrieb: > Wusste nicht das ein zu großer PNP Transistor schlecht sein kann :D, Häufig ist der Verstärkungsfaktor bei großen Transistoren deutlich kleiner. Das kann stören, sowie auch dessen größeren Kapazitäten im Hinblick auf die Schnelligkeit. Bei beta (hfe) > 200 und Grenzfrequenz > 200MHz wäre es in dem Falle nicht so kritisch.
Dieter D. schrieb: > Anonym A. schrieb: >> Wusste nicht das ein zu großer PNP Transistor schlecht sein kann :D, > > Häufig ist der Verstärkungsfaktor bei großen Transistoren deutlich > kleiner. Das kann stören, sowie auch dessen größeren Kapazitäten im > Hinblick auf die Schnelligkeit. > > Bei beta (hfe) > 200 und Grenzfrequenz > 200MHz wäre es in dem Falle > nicht so kritisch. Dennoch ist R2 viel zu groß.
Es muss doch eine analoge Lösung geben wenn man keinen OVP-Pin hat oder nicht? Oder muss man dann immer einen OVP-Chip nehmen? (Also 12V Akkus sind ja eher selten in portablen Geräten. Das Ding ist nur Hand-Größ, also wird da keiner eine Autobatterie einbauen.) Ist mir noch so eingefallen :). Also würdest du alles neu designen und einen der zwei nehmen? Naja dann hat er wenigstens eine Variable Eingangsspannung. Welchen von beiden wurdest du den eher empfehlen, wenn's echt drauf hinauslaufen sollte.. Der THS3941 läuft auch mit +-12V was mehr als genügend ist, hab aber den Ausgang vom DC-DC-Converter auf +-15V gesetzt weil im Datenblatt des THS3491 steht das Norminalspannung +-15V ist
Dieter D. schrieb: > Anonym A. schrieb: >> Wusste nicht das ein zu großer PNP Transistor schlecht sein kann :D, > > Häufig ist der Verstärkungsfaktor bei großen Transistoren deutlich > kleiner. Das kann stören, sowie auch dessen größeren Kapazitäten im > Hinblick auf die Schnelligkeit. > > Bei beta (hfe) > 200 und Grenzfrequenz > 200MHz wäre es in dem Falle > nicht so kritisch. Ach ja, im echten PCB-Design habe ich den pnp Transistor MSB1218-RT1G und die BZX84C13VLYFHT116 Diode genommen. Aber aus keinen bestimmten Grund. Dumm dass ich's jetzt erst sage, aber dachte mir dass das eh nichts ausmacht weil die Parameter ungefähr gleich sind. Aber anscheinend ist ja die Schaltung sowieso nicht für meinen Strom ausgelegt ---- Habt ihr den eine Alternative-Schaltung?
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Dieter D. schrieb: > ergibt als bessere Lösung: > LT8471 > LT8582 Neues Problem damit, ich kann nichtmal diese Chips benutzen, weil sie alle ausverkauft sind bis Ende des Jahres..
Anonym A. schrieb: > weil sie alle ausverkauft sind bis Ende des Jahres.. Das ist ungünstig.
1 | LT3471: |
2 | |
3 | a b c d |
4 | 1.45A * 0.9 * 0.5 * 12/15 = 0.522 A |
5 | a: Imax empfehlenswert zu verwenden |
6 | b: mittlerer Wirkungsgrad Wandler |
7 | c: 1/2 wegen zwei Ausgangsspannungen |
8 | d: Verhältnis der Spannungen |
9 | |
10 | Bei dem Typ aus der Kennlinie: |
11 | Current Limit vs Duty Cycle |
12 | OLED Driver Effi ciency |
13 | |
14 | 1,1A * 0.8 * 0.5 * 12/15 = 0.352 A |
Letzterer Wert wäre realistisch zu erreichen.
Auslegung R2:
1 | beta: 200 minimum, für weniger Uce-Sättigung Ib > 1/50 * Ic |
2 | |
3 | Uin=12V |
4 | Ueb=1V Spannungsabfall |
5 | Ic=2A mindestens |
6 | |
7 | R2 = (Uin-Ueb) / Ib = (Uin-Ueb) / (Ic / beta) |
8 | = (12V-1V) / (2A/200) |
9 | = 1.1 kΩ höchstens |
10 | |
11 | für die Auslegung Ib > 1/50 * Ic |
12 | R2 = 220...270 Ω |
Dieter D. schrieb: > Bei dem Typ aus der Kennlinie: > Current Limit vs Duty Cycle > OLED Driver Efficiency > 1,1A * 0.8 * 0.5 * 12/15 = 0.352 A Ich meine das 300mA pro Strang ausreicht. Oder ist das für beide Stränge? Mein OPV verstärkt 4x. Von max. 2,8Vpp auf ~11,5Vpp
Anonym A. schrieb: > Ich meine das 300mA pro Strang ausreicht. Das wäre <350mA und somit ginge das. Auf Wärmedesign achten beim Layout.
Anonym A. schrieb: > Mein OPV verstärkt 4x. Von max. 2,8Vpp auf ~11,5Vpp Maximum output amplitude 25 dBm (≙11.3 VPP) into 50 Ω
Dieter D. schrieb: > Anonym A. schrieb: >> Ich meine das 300mA pro Strang ausreicht. > > Das wäre <350mA und somit ginge das. Auf Wärmedesign achten beim Layout. Naja dass ist ja schonmal gut, wenigstens etwas. Aber da hab ich ja auch drauf geachtet als ich den ausgesucht habe, dass er meinen OPV überhaupt mit ausreichend Strom versorgen kann. Kernproblem ist ja jetzt dass ich den gerne auch vor zu hoch eingestellten Labornetzteilen schützen will. Wäre schon schade wenn dann das ganze Board kaputt wäre. Wie du schon sagtest Dieter 16V max. ist schon recht Nahe an 12V. Bräuchte halt irgendeine Lösung damit das Board nicht direkt bei >16V kaputt geht, weil einer nicht aufgepasst hat. Hab mir auch gerade überlegt einfach einen Buck-Boost-Converter davor einzubauen, aber habe nur welche mir BGA Anschluss gefunden.. geht zwar, aber trotzdem nicht so schön, zumal die 20€ gekostet haben und einen zweiten Converter schon unnötig wäre. Am besten wäre etwas das kurz vor 16V einfach den Deckel abriegelt.
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20220123_232123.png
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Die 9V1 Z-Diode muss durch eine 12V Z-Diode ersetzt werden. Der 100R Widerstand erzeugt eine kleine Hysterese von etwa 0,5 Volt, damit die Schaltung nicht schwingt.
Anonym A. schrieb: > Bräuchte halt irgendeine Lösung damit das Board nicht direkt bei >16V > kaputt geht, weil einer nicht aufgepasst hat. Wie wäre es mit der ganz einfachen Methode aus 15V ZD gegen Masse und Schmelzsicherung oder eine CrowBar? https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/crowbar.htm https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/powzen.htm
Selten gibt es die perfekte Lösung, denn auch eine Crowbar kann Probleme machen, wie folgender Thread zeigt: Beitrag "Crowbar funktioniert "zu gut""
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