SMPS mit TL494 => jetzt mit NE555 statt mit TL494

[021aet04]

Hallo Roboterfreunde

Habe ein Problem. In einem anderen Thread habe ich gefragt, ob es möglich ist, dass man ein SMPS rein mit OPs aufbauen kann. Dort wurde mir geraten den TL494 (den habe ich zuhause) zu verwenden. Die Eingangsspannung ist ca.5,5-7,5V (6V Blei-Säure Akku). Habe jetzt diese Schaltung aufgebaut
http://www.elecfree.com/electronic/wp-content/uploads/2007/07/ee2382390-1.gif

Diese wurde rein Zum Testen aufgebaut. Es funktioniert. Bekomme aus 6V am Ausgang ca 7,8V mit 3,6kOhm Last. Das ist der Fall, wenn ich die "Geschwindigkeit" ganz herunterdrehe. Welche Induktivität es ist weiß ich nicht. Habe die erstbeste genommen. In dem Schaltplan von Mikrocontroller.net ist der Rückkoppelkreis (PIN3) der Fehlerverstärker mit 2 Widerständen und einem Kondensator aufgebaut.
http://www.mikrocontroller.net/attachment/46632/StepUp12-36-6A.JPG

Im Designsheet von TI (http://focus.ti.com/lit/an/slva001d/slva001d.pdf) ist er mit 2 Widerständen aufgebaut. Warum? Kann mir jemand sagen wie man das auswählt (berechnet). Mit dem Widerstand wird die Verstärkung auf 100 reduziert (laut Design Sheet).

Hier ist meine Berechnung http://www.file-upload.net/download-1795276/Stepup-Berechnung-mit-TL494.pdf.html. Stimmt diese so?

[021aet04]

Habe jetzt ein Problem. Habe die Schaltung zur Spannungsstabilisierung aufgebaut. Ohne Strombegrenzung. Wenn ich am Ausgang 12 V habe habe ich ca 2,5V am Fehlerverstärker. Die Referenz ist auch 2,5V. Als Rückkopplung verwende ich die Schaltung wie bei dem Stepup von mikrocontroller.net. Der TL regelt aber nicht richtig. habe am Ausgang nur 7,3V. Last habe ich keine angeschlossen. Außer dem Spannungsteiler hae ich nichts dran. Der Spannungsteiler hat gesamt (R12+R13) ca 1,9kOhm. Weiß jemand was da sein kann? Welche Induktivität das ist weiß ich nicht. Habe aber schon ehrere probiert. Könnte vielleicht das das Proble sein?
Hier ein Bild. Gelb ist die Spannung am Ausgang. Blau ist die Verbindung zwischen L1, D1 und T1
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/WA00001.jpg

[Besserwessi]

Da muß irgendwas mit der Diode D1 und den Elkos am Ausgang fasch sein. Eigentlich kann die Spannung da nicht so schnell sinken. Könnte auch sein das die gelbe Linie was anderes als den Ausgang mißt, oder ist der Ausgang des TL494 gemeint ?

Für ein Step up Converter besser mit etwas Last testen. Ohne Last hat man da leicht etwas komische Betriebszustände, die weniger typisch sind.

Was komisch aussieht, ist das Auschwingen der blauen Krurve etwa 10 µs hiner dem Puls in der gelben. Ich sehe da keinen wirklichen Grund, Wieso gerade zu der Zeit was passieren soll.

[021aet04]

Sorry. Der Ausgang ist der vom TL494. Das ist Pin 8 und 11, da ich im Singleended Mode arbeite (nicht Push Pull). Das mit der Last habe ich schon gelesen. Dort stand, dass man den Spannungsteiler am Ausgang so diensionieren kann, dass der Gesamtwiderstand ca 2kOhm beträgt. Werde es it einer höheren Last probieren.
MfG Hannes

PS: Könnte es sein, dass die Ausgangsspannung nicht passt weil die Diode falsch ist? Es ist zum testen eine normale Gleichrichterdiode DS9-14A
Datenblatt: http://www.datasheet.org.uk/pdf-datasheets/Databooks-5/Document528125.pdf
Der Fet ist ein IRL3803. Am Gate habe ich einen Widerstand von ca 10Ohm

[Besserwessi]

Wenn das der Ausgang des TL494 ist, dann ist vor allem der Übergang in der blauen Kruve ca. 10 ms nach dem Puls komisch. Der Rest sieht dann schon gar nicht so schlecht aus.

Was ist das für eine Diode für D1 ? Wenn die zu langsam ist, könnte es den seltsamen Effekt veilleicht erklären.

[021aet04]

Wie oben schon geschrieben ist das eine Gleichrichterdiode. Die Wird bei einer Last (Halogen 12V 20W) nach kurzer Zeit warm. Die Spannung bricht auch ein (ca 4V). Werde sie Austauschen (habe im Keller alte ATX NT)

[Besserwessi]

Das scheint eine langsame Diode zu sein, die Sollteman austauschen. Wenn man keine schenlle diode hat, ggf. auch eine MOSFET als Diode misbrauchen (Ugs=0), die sind zwar nicht ideal, aber meistens schnell genug. Die Richtige Wahl wäre hier ein Shottkydiode.

[021aet04]

Habe eine andere Diode genommen (MBR4045PT 40A/45V).
Ich glaube ich habe den Fehler. Habe jetzt die Schaltung so aufgebaut wie hier
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/smps1.jpg
Der Fehler war, dass ich den Anschluss 4 (FB) auf Masse gelegt habe. Es funktioniert noch immer nicht. Die Spannung erhöht sich langsam auf ca 6,1V bei 6V Versorgung. Wenn ich keine Last anschließe geht das Netzgerät, an dem ich die Schaltung probiere auf die Strogrenze (2A) und die Versorgungsspannung bricht auf ca 2-2,5V zusammen.

[Besserwessi]

In der Zeichnung fehlt noch ein Elko am Ausgang.

Wieso es jetz noch nicht geht, ist schwer zu sagen ohne Messwerte. Nach den Kurven oben scheint die Spule nicht so verkehrt zu sein.

[021aet04]

Sorry, Der C ist natürlich drin (100µ/63V/105°C). Der blaue Verlauf ist die Spannung am Ausgang, der gelbe Verlauf ist die Spannung am Ausgang vom TL494.
Hier ist ein Bild ohne Last. Der Ton vom Schalten ist hörbar und der Fet wird extrem heiß. Nach ca 5s kann man ihn nicht mehr angreifen (ohne Kühlkörper)
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/WA00002.jpg
Hier ist der Verlauf mit 12V/20W Halogenlampe
http://www.bilder-hochladen-kostenlos.de/files/imagecache/600x400/WA00003.jpg
Der Tastgrad sollte eigentlich bei ca 0,54 sein. Er liegt aber bei nur 0,18.
Am Fehlerverstärker + liegt ca 1,4V an, das ist die Spannung am Ausgang. Am Zweiten Eingang liegt ca 2,3V an. Am FB Anscluss (Pin 3) liegt ca 90,5mV an. Gemessen mit Präzisionsmessgerät. Kann es sein, dass die Spule falsch ist?

[Besserwessi]

Ohne Last )oben ist der Regler offensichtlich im Aussetzbetrieb, Allerdings ist die Schwinkung in der Ausgangsspannung doch reichlich groß. Die schwankungs sollte eigentlich viel kleiner sein (z.B. 50 mV). Der mittlere SPannungswert (ca. 2,5 V) für den Ausgang des 494 ist ein ganz schlechtes Zeichen. Das sollte überhaupt nicht vorkommen, denn davon wird der FET nur warm.

Beim Bild mit Last sieht man beim einschalten und ausschalten des FETs deutliche Schwingungsneigung. Das sollte auch nicht sein. Ursache könnte eine instabile Versorgungsspannung (kein Abblockkondensator ?) oder ein Aufbau mit zu langen Drähten (Steckbrett ?) sein.

Was mit aufgefallen ist: die Polarität der Rückkopplung kommt mir falsch herum vor.

[021aet04]

Ich habe es am Steckbrett aufgebaut. Das stimmt. Meinst du ich sollte den Pin 1 und 2 vertauschen?

[Besserwessi]

Genau, man sollte wohl noch die Pins 1 und 2 vertauschen. Bin mir aber nicht zu 100% sicher, denn da gibt es doch einige Stellen wo das Vorzeichen Umgedreht werden kann. In dem Plan ist auch noch keine Begrenzung der Verstärkung zu erkennen. Ohne die besteht die Gefahr das die Regelschleife schwingt. Gerade für den Anfang, bis es läuft, sollte man da eher mit wenig Loop-Gain arbeiten.

Beim Aufbau auf dem Steckbrett treten leicht ein paar Störungen mehr auf. Es sollte aber gehen, wenn man auf die Masseführung achtet und die Kritische Stromschleife ( FET, Dioden, Elkos am Ausgang) kleine hält, soweit das auf dem Strckbrett geht. Ein Kondensator / Elko am Eingang täte der Schaltung auch noch gut.

[021aet04]

Die Begrenzung wurde schon aufgebaut. Zurzeit habe ich es so wie in dem Plan von Mikrocontroller.net
http://www.mikrocontroller.net/attachment/46632/StepUp12-36-6A.JPG
Die Begrenzung ist zwischen Pin2 und 3. Im Designsheet von TI ist aber nur ein normaler Widerstand zwischen Pin 2 und 3. Zwischen Pin 2 und Spannungsteiler ist aber auch ein Widerstand (510R). Könnte es sein, dass es mit dem DTC (Deadtime Control) etwas zu tun hat?

[Besserwessi]

Der Widerstand von 510 Ohm sollte dazu gut sein damit der Ausgangswiderstand des Spannungsteilers nie unter die 500 Ohm fällt. Bei dem Plan von Mikrokontroller.net kann das Passieren, wenn der Poti ganz an einem der Anschläge ist.
Der extra Widerstand + Kondensator sorgen dafür das die Schleifen verstärkung bei hohen Frequenzen noch etwas kleiner wird, für den Gleichspannungsanteil aber nicht zu klein.

[021aet04]

Dann bestelle ich einmal die Teile, die ich noch brauche und baue es auf einer Platine auf. Dann sehe ich ob es funktioniert. Melde mich dann wieder. Danke Besserwessi.
PS: Stimmt die Berechnung?
Kann ich eine Entstördrossel nehmen, oder welche auswirkungen hat dieser auf die Funktion. Ich weiß, dass man eine normale Induktivität nehmen sollte. Ich finde bei RS-Components keine passende Induktivität (außer einer Entstördrossel mit 5A/150µH)

[Besserwessi]

Es kann auch eine Entstördrossels sein. Es kann aber sein, dass man etwas höhere Verluste im Magnetimaterial hat, aber die meisten gehen.

Ohne nachzurechenen, kommt mit 150 µH schon recht groß vor, das liegt aber am recht kleine gewählten Stromrippel. Etwas kleiner (z.B. 100 µH ) solle auch noch gehen.


Man sollte es auch auf dem Breadboard noch etwas besser hinkreigen. Halt etwas auf eine kleine Schleife achten und ein paar extra Kondensatoren an die Versorgung.

[021aet04]

Danke für die Antwort. Habe einige Spulen hier. Werde sie durchmessen. Vielleicht ist was dabei.

[021aet04]

Da ich ein SMPS brauche, für einen Strom, den ich jedoch nicht genau kenne (Überschlagsmäßig sollte er bei ca 1,2A liegen) habe ich mir gedacht, dass ich es für ca 2-3A auslege.
Zuerst wollte ich es mit einem TL494 machen, da ich nicht zusammengekommen bin und ich einen NE555 hier hatte habe ich gegooglet und habe einen Plan gefunden (http://webspace.gekl4ut.de/helge/content/555stepup/index.html). Ich habe die Schaltung so aufgebaut http://www.pic-upload.de/view-3374203/SMPS_NE555.jpg.html Ich habe die Schaltung etwas geändert und sie funktioniert auch. Da ich das SMPS für einen Blinker brauche und ich die Schaltung nur einmal aufbauen wollte (Gründe sind Bauteilaufwand und Platz) habe ich diesen Plan erstellt. Diese funktioniert nicht, da die Fets ganz rechts nicht richtig angesteuert werden, da die Spannung nicht passt.Hier ist der Plan wie es nicht funktionert http://www.pic-upload.de/view-3374361/SMPS_NE555_fn.jpg.html Hat jemand eine Idee, wie man es ähnlich machen könnte? Wenn nicht habe ich eine PCB erstellt, die ich 2x brauchen würde. L1 und C3 haben noch einen falschen Footprint. Würde das ein richtiges Layout sein für ein SMPS oder gibt es Verbesserungsvorschläge?
http://www.pic-upload.de/view-3374222/SMPS_NE555_PCB.jpg.html

PS: Die Fets bei den beiden Ausgängen auf GND schließen geht geht nicht, da die Schltung, die angeschlossen gehört schon existiert und die GNDs schon verbunden sind.

MfG Hannes