Buck Converter 24V-12V im Bereich 10A

[ManuelB]

Hallo,
mal ein ein Versuch einen digital geregelten Buck aufzubauen. Ist kein Synchroner, also noch mit Diode als Freilauf, aber es ist ja auch erstmal nur ein Versuch.
Gedacht ist 24V auf 12V mit ca. 10A Ausgangsstrom. Schaltfrequenz im Bereich 65kHz, Kern Amidon 106-18 (sollte nach Programm passen). Als Controller ist ein Tiny13 drauf, der eigendlich nur die Regelung zu übernehmen hat (Strom/Spannungsmessung und PWM Ausgabe). Programm muss ich mir noch einfallen lassen ;) . N-Kanal Highside Fet Ansteuerung über Bootstrap und Push-Pull.
Platine hab ich schon mal geroutet und gefräst:
http://666kb.com/i/bwaddqh0zj7rabsz0.jpg

Kann sein, dass der 106-Kern noch etwas größer ist als auf der Boardansicht, ist aber genug Platz drum herum.

Plan sieht zurzeit so aus:
http://666kb.com/i/bwadcfgo4o87dcnzg.jpg

Mals sehen, ist ja nur ein erster Versuch ;)

MfG
Manu

[Kampi]

Sieht gut aus ;)
Ist das der selbe von dem du ein Foto in einem anderen Beitrag gepostet hast oder ist das ein anderer? Wenn es ein anderer ist würde ich mich über Fotos freuen :D

[ManuelB]

Ne, der in dem anderen Beitrag ist ein Flyback mit teilweise isolierten Ausgängen. Das hier ist ein reiner Stepdown nicht isoliert.
Zurzeit existiert nur die gefräste Platine. Aufbau werde ich wohl heute Abend beginnen. Ich hab noch ein Auto mit 24V, da wollte ich, wenn es klappt, den alten Spannungswandler rauswerfen.

Aber ich kann ja schon mal die Platine zeigen ;)
http://666kb.com/i/bwalja1se8u4jsut7.jpg http://666kb.com/i/bwaljzk15o1omymt7.jpg

Das Restkupfer ist zwar suboptimal für Schaltregler aber mal sehen. Wenn ich mir zu viele komische Effekte einhandel mache ich noch mal eine ohne. Ist halt aufwendiger.



MfG
Manu

[Besserwessi]

Bei der Schaltung fehlt noch ein Filter am Eingang und Ausgang. So sollte man das besser nicht am Auto anschließen, vor allem nicht während der Fahrt. Gerade für einen Schritt auf etwa die halbe Spannung würde es sich lohnen den Regler mit 2 Phasen aufzubauen. Das reduziert die Rippelströme am Eingang deutlich, auf vielleicht 5%.

[ManuelB]

Hallo!
Danke für die Hinweise. Wie gesagt zurzeit ist es nur ein Versuch, weil ich mich nun das erste mal mit µC-gesteuerten Reglern auseinandersetzen möchte. Wegen Filtern muss ich noch mal schauen. Ausgang reicht sicherlich ein einfacher L-C Filter, Eingang mal sehen. Einen einfachen Filter bekommt man ja schon, wenn man die Zuleitungen ein paar mal um einen Ferritring wickelt. Vernünftige Low ESR Elkos muss ich mir auch noch besorgen, hab da aber auch schon ein Paar Tyen im Auge.
Wenn der 1 Phase läuft kann ich ja relativ einfach auf 2 Phasen erweitern, wenn ich das Signal für die 2 Phase einfache um 180° verschiebe.

Aber erstmal klein anfangen ;)

MfG
Manu

[ManuelB]

So schon mal ein wenig rumprobiert.
http://666kb.com/i/bwdxk75x6yh53d0ls.jpg
Erstmal aber nur vorsichtig ob es soweit funktioniert. Hab ein wenig geschusselt bei der Hardware. Nächstes mal nehme ich wieder den ATMega da hab ich genug Pins/Ports frei um den ISP unbelegt zu lassen ;)
Und ich brauche natürlich einene höheren Controllertakt. Mit dem internen und fast PWM ist bei ca. 36kHz schluss.
Und der Invertierer muss natürlich an 5V und nicht an 12 sonst erkennt er die 5V aus dem Tiny noch als Lowlevel.
Gate sieht aber sonst ganz gut aus, wobei man eine Grundlast benötigt um z.B. mit Akkus am Ausgang oder im Leerlauf den Bootstrap am Leben zu erhalten.
http://666kb.com/i/bwdxobhlhnvr2x9ao.jpg
Wenn ich soweit alles durchprobiert habe werde ich wohl dann auf den Mega8 zurückgreifen und einen 2-Phasen-Stepdown aufbauen und natürlich mit Filtern für Ein- und Ausgang ;)

MfG
Manu