Hi, ich habe hust eine alte Kosmos-Kiste ausgepackt und da war ne kostenlose Premium KiCad Version dabei, dachte ich mir mal: machste mal nen DCDC Buck Converter :D:D. Nach endlosen verschwendeten Stunden Hirnschmalz folgendes Ergebnis: (tut mir leid, der Platte Humor musste gerade sein -.-) Alles schön und gut, habe mir mit 60W LED Kopfschmerzen gestrobot - schaltung macht soweit was sie soll...NUUUUUR wird der Messwiderstand extrem heiß. Bei maximaler Leistung lt. Wärmebildkamera bis zu 125°C mit ca. 5-7 cm Messabstand, bei 10-15 cm misst sie so um die 110°C. Bevor ich die Wärmebildkamera hatte, dachte ich zuerst, das Regel-IC schwingt irgendwie oder das Gate vom MOS-Fet wird nicht richtig angesteuert und mit durch rumfingern an der Platine davon ausgegangen, dass der FET so eskaliert, heute hat mir die Kamera den Messwiderstand entlarvt. Die Specs: - Vin = 30V - Iin = ~2,2A - Pin ~ 65W - Vout = 24,2V - Iout ~ Pin / Vout ~ 2,69 A (entspricht ca. dem Wert, wenn der Lastwiderstand direkt am Netzteil hängt bei 24,2V) Specs. Messwiderstand: - Rmes = 0,08 Ohm - Größe = 2512 SMD - Pmax = 2W Mit dem Multimeter direkt am Messwiderstand gemessen, bekomme ich auch das gleiche Ergebnis, wie mir das Netzteil an Iin anzeigt. Berechnet fällt somit gemittelt am Messwiderstand eine Leistung ab von: Pmes = Iin Iin Rmes = 2,2A * 2,2A * 0,08 Ohm = 0,3872 W Schaltfrequenz weiß ich leider nicht, hab aktuell keine Messspitzen fürs Oszi da. Kann ich erst in ein paar Tagen sagen. Könnte es grob durchrechnen (digital Einstellbares Regler IC), aber wir müssten weit über 100kHz liegen. Nun die Frage aller Fragen: Warum sind 387 mW bei einem 2512 SMD Widerstand so heiß? Das kann doch gar nicht sein. Selbst bei einer sehr hohen Schaltfrequenz müsste mir das Multimeter den gemittelten Wert anzeigen und wir sollten auf keinen Fall bei 5 Watt oder sonst was liegen?! Vac zeigt mir auch unter 10mV an. Das Einzige, was mir einfällt, wäre bei hohen Frequenzen der Skin-Effekt beim Messwiderstand? Ich schaue die Tage mal mit einem vernünftigen Oszi drüber. Irgendwelche Ideen? Danke, VG EDIT: zum Schaltplan: Die Werte im Schaltplan entsprechen nicht dem, was verbaut ist. Zum Testen hatte ich unterschiedliche Dimensionen verbaut. Cin (nur Elko) = 680µF Cout (nur Elko) = 2 * 100µF Am Regler IC relativ nah zum Messwiderstand sind 5 * 100nF Kerko-SMD (hatte keine größeren für diese Spannung da).
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Die viel wichtigere Frage ist, wie groß deine Induktivität ist, die du hier als Ferrit bezeichnet hast. Zudem ist der Peak Strom durch die Induktivität mitunter wesentlich höher als dein Ausgangsstrom. Je nachdem wird dann dein Messwiderstand auch mehr belastet.
Ja klar hast du einen Ripplestrom. Den konnte ich leider noch nicht Messen. Nur gehe ich davon aus, dass hier für die Erwärmung des Widerstandes mit dem Durchschnittswert, welches letztlich das Multimeter anzeigt, gerechnet werden kann, oder nicht? Ich meine, wir sollten hier ja immernoch nicht mehrere Watt daneben liegen. Die Spule hat 82µ und sollte definitiv nicht in Sättigung laufen. Die kann 7A und Schaltfrequenzen >500kHz kann die auch handeln.
Der Effektivstrom erzeugt Wärme, nicht der Mittelwert des Stroms. Sonst wäre ein Heitwiderstand an Wechselspannung sinnlos. Wahrscheinlich hast du einen sehr großen Peakstrom. Aber ohne Oszi ist das nur geraten.
Peter schrieb: > Nur gehe ich davon aus, dass hier für die Erwärmung des Widerstandes mit > dem Durchschnittswert, welches letztlich das Multimeter anzeigt, Das kommt vermutlich stark darauf an, welche Bandbreite dein Multimeter hat, ich rate aber mal, dass die weit von der des Stromrippels weg liegt. Peter schrieb: > Die Spule hat 82µ und sollte definitiv nicht in Sättigung laufen. Die > kann 7A und Schaltfrequenzen >500kHz kann die auch handeln. Das klingt in der Theorie ja alles ganz nett, aber die Induktivität ist nicht konstant und nimmt mit steigendem Strom ab. Wie stark, kommt auf das Modell an.
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Peter schrieb: > soll...NUUUUUR wird der Messwiderstand extrem heiß. Bei maximaler > Leistung lt. Wärmebildkamera bis zu 125°C Wie ist er denn montiert ? Freifliegend kann die Temperatur sein. Und wenn die 2.2A zu 50% als 4.4A fliessen, sind es schon 0.77W.
Florian L. schrieb: > Der Effektivstrom erzeugt Wärme, nicht der Mittelwert des Stroms. Bis hierhin ja (siehe Definition RMS = Root Mean Square). Der Effektivstrom (= I_RMS) ist thermisch relevant, nicht der Mittelwert. Aber: > Sonst wäre ein Heizwiderstand an Wechselspannung sinnlos. Warum gleich "sinnlos"? @Peter: Bitte vollständig typisierte Bauteile, und überhaupt einen ebensolchen Schaltplan (samt Controller/dessen Beschaltung). Und falls PCB-Layout, bitte auch dieses, falls anderweitig, bitte Fotos vom konkreten Aufbau.
Peter schrieb: > Irgendwelche Ideen? Niemand weiß genau, wie der SMD-Widerstand montiert ist und ob er über Leiterbahnen und Platine seine Wärme effizient abführen kann. Möglicherweise ist seine MAximalleistung bei irgenwo 200 C spezifiziert. mfg
Peter schrieb: > aber wir müssten weit über 100kHz liegen. Für mich ist ein Hauptmerkaml eines Schaltregler die Schaltfrequenz. Daraufhin werden die Komponenten ausgewählt und es ist das erste, was ich bei der Inbetriebnahme kontrolliere. > Nun die Frage aller Fragen: Warum sind 387 mW bei einem 2512 SMD > Widerstand so heiß? Es sind vermutlich mehr als 387mW, weil der Schaltregler wegen Überstrom eingreift. Peter schrieb: > Die Spule hat 82µ und sollte definitiv nicht in Sättigung laufen. Die > kann 7A und Schaltfrequenzen >500kHz kann die auch handeln. Schreib doch einfach, was das für eine Spule ist, dann kann jeder selber schauen. Peter schrieb: > Specs. Messwiderstand: > Rmes = 0,08 Ohm Das passt nicht so richtig zum Schaltplan. Was passt sonst nicht? > Größe = 2512 SMD Der 2512 Widerstand hier hat 3W bei ta=70°C und er erreicht damit eine Körpertemperatur von 170°C: - https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/DS_CRA_BOURNS.pdf > Pmax = 2W Mit je 1 Quadratzoll Kupfer links und rechts. Eine gängige Faustformel für den thermischen Widerstand eines 1 Quadratzoll großen Kupferbereichs (bei 35µ Dicke) auf einer FR4-Leiterplatte liegt etwa bei 70°C/W bis 100°C/W. Wie groß ist deine Kupferfläche für den Widerstand?
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Peter schrieb: > Specs. Messwiderstand: > - Rmes = 0,08 Ohm > - Größe = 2512 SMD > - Pmax = 2W Da braucht es auch größere Kupferflächen zusätzlich zu den Lötpads, um diese Wärme wegzubringen. Also je Seite mind. 2 cm2 bei 35u Cu.
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Habs wieder gefunden: - https://www.ti.com/lit/an/slpa015/slpa015.pdf 1 Unze Kuper (pro Quadratfuß) sind die üblichen 35µ Kupferdicke.
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80mOhm fuer einen 3A Shunt sind auch etwas ueppig. Ich empfehle eher 10mOhm.
Hi, danke erstmal für die konstruktiven Antworten! :) Ich meld mich auf jedenfall zurück die Tage, erstmal messen. VG
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