Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verlustleistung Komparator


von YK (Gast)


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Hallo allerseits,

ich verwende einen Komparator von TI, den LM2903B, um eine PWM mit 2kHZ 
und 10V Amplitude mit einer Spannungsreferenz zu vergleichen. Der 
Ausgang hängt über einen 1kOhm Pullup an 5V und bin da an einem uC 
angeschlossen.

Wie bestimme ich die nun die totalen Verluste des Komparators? Mein 
Ansatz wäre dass ich die Biasingverluste und die Verluste beim Toggeln 
des Ausgangs zu summieren. Jedoch finde ich im Datenblatt nicht die 
richtigen Parameter für die letzt erwähnten Verluste.

Ich denke dabei an die LowVoltage offset Spannung mit dem Strom, erzeugt 
durch den Pullup, zu multiplizieren. Stimmt denn das so? Inwiefern 
beeinflusst dann das zyklische schalten des Ausgangs die Schaltverluste? 
Die einfache Multiplikation wäre in diesem Fall schon das WorstCase 
oder?

Bin für jeden Tipp dankbar :)
LG

von Falk B. (falk)


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YK schrieb:
> ich verwende einen Komparator von TI, den LM2903B, um eine PWM mit 2kHZ
> und 10V Amplitude mit einer Spannungsreferenz zu vergleichen.

Was soll da rauskommen? Die PWM schaltet zwischen 0 und 10V. Wenn deine 
Referenz dazischen liegt, kommt wieder eine PWM raus. Was hat man da 
gewonnen? Man könnte die PWM bestenfalls per RC-Glied filtern und DANNN 
die se Spannung mit einer Referenz vergleichen.

> Der
> Ausgang hängt über einen 1kOhm Pullup an 5V und bin da an einem uC
> angeschlossen.

1k an 5V macht 5mA. Das ist dein Hauptverbraucher. Der Komparator an 
sich braucht nur ein paar hundert uA, schau ins Datenblatt.

> Wie bestimme ich die nun die totalen Verluste des Komparators?

Wozu? Willst du eine extrem energiesparende Schaltung bauen? Wenn ja, 
nimm einen modernen, stromsparenden Komparator mit Push Pull Ausgang, 
z.B. TLC3702.

> Mein
> Ansatz wäre dass ich die Biasingverluste und die Verluste beim Toggeln
> des Ausgangs zu summieren.

Jaja, so lernt man das in der Uni ;-)

> Jedoch finde ich im Datenblatt nicht die
> richtigen Parameter für die letzt erwähnten Verluste.

Welche findest du denn? Den Ruhestrom (neudeutsch "Biasingverluste") 
findet man. Die Schaltverluste nicht. Bei 2kHz sind die 
vernachlässigbar.

> Ich denke dabei an die LowVoltage offset Spannung mit dem Strom, erzeugt
> durch den Pullup, zu multiplizieren. Stimmt denn das so?

Nö. Irgendeine Offsetspannung ist hier unbedeutend. Bestenfalls die 
Ausgangsspannung bei LOW am Ausgang, wenn man es akademisch exakt 
rechnen will. Praktisch ist das aber Unsinn. Siehe oben.

> Inwiefern
> beeinflusst dann das zyklische schalten des Ausgangs die Schaltverluste?

Praktisch kaum, erst recht bei 2kHz.

> Die einfache Multiplikation wäre in diesem Fall schon das WorstCase
> oder?

Jaja . . .

von Jochen der Rochen (Gast)


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Die dynamische Stromaufnahme sind bei den Frequenzen hauptsächlich durch 
die Kapazität und damit verbundene Ladung, die benötigt wird, gegeben. 
Das kann man rausmessen bzw. rechnen. Wenn du schneller wirst spielt 
irgendwann die Impedanz der Kapazität eine Rolle und der fließende Strom 
wird größer. Aber da bist du mit 2kHz und wahrscheinlich kleiner 
Kapazität meilenweit entfernt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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YK schrieb:
> um eine PWM mit 2kHZ und 10V Amplitude mit einer Spannungsreferenz zu
> vergleichen.
So eine Rechteck-PWM? Was gibt es da zu vergleichen?
Entweder hast du 10V oder du hast 0V, das ist doch hinreichend 
digital.

> Mein Ansatz wäre dass ich die Biasingverluste
Die "Leckstromverluste" auf der Platine berücksichtigst du auch?
> und die Verluste beim Toggeln des Ausgangs zu summieren.
> Jedoch finde ich im Datenblatt nicht die richtigen Parameter für die
> letzt erwähnten Verluste.
Weil die einzeln keiner braucht. Die Umschaltverluste, die der Baustein 
hat, sind im "Total Supply Current" für die maximale spezifizierte 
Taktfrequenz bereits berücksichtigt.
Und wenn du da mit Stromversorgungswerten von 1..2,5mA rechnest, dann 
kannst du irgendwelche "Biasverluste" mit Strömen im 50nA-Bereich 
getrost ignorieren, denn die letzteren sind immerhin locker 5 
Zehnerpotenzen niedriger...

> Bin für jeden Tipp dankbar :)
Mein Tipp: beschreib einfach mal die eigentliche Aufgabe, und lass uns 
nicht die Pseudoprobleme lösen, die du bei deinem Lösungsweg zu sehen 
meinst.

von Flachtroll (Gast)


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Ich haette nun den Komparator rausgeworfen und waere mit einem 
Spannungsteiler auf den Port des Controller gegangen Den Spannungsteiler 
so hochohmig dimensieren, dass die Verzoegerung durch Kapazitaeten nicht 
zu hoch wird.

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