DC-DC Step-Down Alternative zu LM2596

[Cysign]

Hallo zusammen,

Ich habe neulich eine Schaltung aufgebaut, die ich mit einem Step-Up vom Typ LM2977 betrieben habe.
Dabei betrug die Last 24V bei 0,18A, also 4,32W.
Der LM2977 wurde so heiß, dass ich ihn mit einem Wärmeleitpad, Alukühlkörper und aktivem Lüfter ausstatten musste und die Temperatur dennoch (per IR-Thermometer gemessen) über 100°C betrug!

Eher durch Zufall hatte ich vor einiger Zeit bei eBay mal einen XL6009 bestellt - ich schau gerne mal über den Tellerrand und teste Alternativen zu Bauteilen.
Also hab ich den XL6009 auch mal angeklemmt, um zu sehen, ob er vielleicht etwas kühler bleibt.
Als ich die Temperatur nach mehreren Minuten Betrieb gemessen hatte, dachte ich zuerst, das IR-Thermometer spielt verrückt. Denn der XL6009 blieb weit unter 50°C.
Beim Anfassen war nuur eine minimale Wärmeentwicklung fühlbar. Überhaupt keine Gefahr, sich zu verbrennen.
Das Multimeter hat mir hitnerher bestätigt, dass bei der angegebenen Last der LM2977 mehr als doppelt so viel Strom gezogen hat.

Überrascht vom XL bin ich nun auf der Suche nach einer effektiveren Alternative zum Step-Down LM2596. Gibts da auch was mit XL am Anfang?

[Klebwax]

Ganz so einfach ist das nicht. Ein Schaltregler ist eine komplexe Schaltung, wobei der Chip nur ein kleiner Teil der Schaltung ist. Ein fast ebensowichtiger Teil ist das Layout und das Gesamtpaket der anderen Bauteile. Daß dein Design einen so schlechten Wirkungsgrad hat und damit zuviel von der Eigangsleistung in Wärme umwandelt, ist dem Chip nicht anzulasten. So um die 75% Wirkungsgrad (und mehr) kriegt man mit jedem Schaltregler hin, und für rund 1 W Verlustleistung reicht ein Stück Platinenfläche als Kühler. Braucht man mehr, muß das Design noch mal überarbeitet werden. Ob ein Schaltregler gut funktioniert oder nicht, liegt weniger am verwendeten Chip als am Aufbau.



Überrascht vom XL bin ich nun auf der Suche nach einer effektiveren Alternative zum Step-Down LM2596. Gibts da auch was mit XL am Anfang?

Der LM2596 ist zwar schon etwas älter und es gibt sicher neuere Chips, die einen besseren Wirkungsgrad erreichen können. So schlecht ist er aber auch nicht. Auf Seite 6 Fig.5 im Datenblatt ist der Wirkungsgrad, den dieser Chip erreichen kann, dargestellt. Wenn du mit deiner Schaltung in etwa das erreichst und es dir dann nicht reicht, kannst du nach einem anderen Chip suchen. Ähnliche Kurven wird es auch für deinen Step-Up geben (wobei ich einen LM2977 nicht kenne).

Ob sich der Einstieg in das Schaltreglerdesign lohnt, ist eine andere Frage. Man braucht schon vernünftiges Equipment und einige Erfahrung. Heute gibt es vielfältige Alternativen zum Selbstbau, Module von Recom und Traco sowie endlos Angebote aus China bei ebay und Aliexpress.

MfG Klebwax

[Cysign]

Mich interessieren eher die günstigen Angebote aus Asien. Ich möchte mich möglichst nicht selbst mit dem Design der Schaltregler befasseln, sondern eine möglichst flexible Plug-n-play-Lösung parrat haben, die ich in Projekten verwenden kann ;)
Und da hat mich der XL6009 im Gegensatz zum LM2977 echt umgehauen. Selbst mit Alukühlkörper und Wärmeleitpad wurde der LM2977 über 120°C warm, wobei er 12 auf 24V bei ca. 180mA transformieren musste. Der XL6009 wurde nicht bemerkenswert wärmer als Zimmertemperatur.

[nikolaus10]

Wichtig ist neben dem fachgerechten Aufbau auch die Schaltfrequenz.
Alle neueren Schaltreglerbausteine haben eine hoehere Schaltfrequenz als der LM2596.

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[durchgebrannt]

TI hat sehr potente Schaltreglermodule, die sich eigentlich durch nichts aus der Ruhe bringen lassen. Die sind sowohl als Boost, als auch als Buck Varianten verfügbar. PTNxxxx zum Beispiel.
Gruß Jannis