Step Up Wandler: von 3V auf 5V

[Johannes G.]

Hallo,

aber das µMAX gehäuse kann man doch gar nicht mehr richtig löten....
Da gefällt mir der MAX641 besser...
Weil ich ätze die Platine selbst

[BASTIUniversal]

Hi!
Ich nehm an, dass du Englisch lesen kannst, oder? Wenn ja: Lies dir das Datenblatt einmal komplett durch (und achte drauf, dass du das alles verstehst)!
Zur Spule: Ich würde für 200mA mindestens 200µH oder größer nehmen, am besten mit einer Belastbarkeit von >1A.
Zur Diode: Eine 1N400x ist eigentlich für langsame Sachen gebaut, sprich Gleichrichten von 50Hz Spannung und so. Für 50kHz ist die nicht geeignet und ist auch keine Schottky-Diode (dadurch gibt's nen hohen Spannungsabfall und nen schlechten Wirkungsgrad).
Ich würde dir zu einer 1N5819 oder SB320 raten.
Zum FET: Dein Vorgeschlagener Typ hat einen Widerstand von 0,25Ohm. Das ist relativ viel für diese Anwendung. Ich würde dir hier einen IRF7403 empfehlen, der hat nen Widerstand von nur 0,035Ohm (gibt's im SO-8 Gehäuse).
Zum Kondensator: Kann nicht schaden...100µF und 100nF in nächster nähe zum Regler sollten genug sein.

Bei Maxim dauert das mit dem Samples verschicken nicht sehr lange...ich hatte meine (schon zwei mal) nach ca. einer Woche.

Trotz der Tipps: Lies dir bitte das Datenblatt durch, da lernst du einiges und bekommst wertvolle Hilfen zum Design!

MfG

[Johannes G.]

Hallo,

okay nun habe ich das Dateblatt durchgelesen (zumindest fast)

Mal eine Frage:
Auf Seite 7 sind folgende Formeln:
[1] Ipg = {(Vout + Vdiode - Vin) / [0.25* (Vin-Vsw)]} * Iout
[2] L = {(Vin - Vsw) / (Ipk )} * ton

(Das in den geschweiften Klammern soll ein Bruch sein)

Darunter steht folgendes:

Where Vsw is the drop across the switch in the on state. [...] and 1.5V max, 0.5V min [...]

Also kommt bei Vin = 2.8V und Iout = 150mA ca folgendes raus:
L = 7,2µH

Aber das konn doch nicht passen?!?!

Viele Grüße,
johannes

[shaun]

Kann schon, nur hast Du dann auch eine hohe Stromwelligkeit. Hab's jetzt aber nicht nachgerechnet, kann auch ein Fehler drin sein. Poste doch mal bitte Deinen gesamten Rechenweg mit Kommentaren, vielleicht steckt der Teufel ja in einem Detail.
Die Diode muss wie schon gesagt wurde unbedingt schnell sein und eine niedrige Flussspannung aufweisen.
Elkos an Ein- wie Ausgang(!!!) sind zwingende Pflicht, und das sollten nach Möglichkeit low-ESR-Typen sein. Notfalls gehen vielleicht auch nicht so tolle und dann Keramik-Cs parallel, aber es kommt nicht von irgendwoher dass die teils blumigen Wirkungsgradangaben unter der Voraussetzung gemacht wurden, dass ein- und ausgangsseitig jeweils 2-3 OSCONs sitzen - und für deren Preis bekommst Du bei Reichelt 100 Stück 105°C-Elko derselben Kapazität...

[Johannes G.]

[1] Ipg = {(Vout + Vdiode - Vin) / [0.25* (Vin-Vsw)]} * Iout
=> Ipg = {(5V + 0,4V - 2,8V) / [0.25* (2,8V-1,5V)]} * 150mA
=> Ipg = {2,6V / (0.25* 1,3V)} * 150mA
=> Ipg = {2,6V / 0,325V} * 150mA
=> Ipg = 8 * 150mA
=> Ipg = 1200mA
=> Ipg = 1,2A

[2] L = {(Vin - Vsw) / (Ipk )} * ton
=> L = {(2,8V - 1,5V) / (1,2A)} * 8µs (die 8µS hab ich aus dem Datenblatt)
=> L = {1,3V / 1,2A} * 8µs
=> L = {1,3V / 1,2A} * 8µs
=> L = 1,08 * 8µS
=> L = 8,6µH

Da hab ich mich beim 1. mal rechnen anscheinend verrechnet... Aber der Wert ist immernoch so klein...
Aber das ist ja der maximale Wert für die Spule...
langsam bin ich ein bisschen verwirrt weil ich überall was anderes lese...

Viele Grüße,
johannes

[BASTIUniversal]

Hi!
Vsw ist die Spannung die über dem FET abfällt. Beim IRF7403 liegt die bei Worst-Case U = I * R = 3,4A * 0,035 Ohm = 0,12V.
In deiner Ipeak Rechnung ergibt das dann: {(5V + 0,4V - 2,8V) / [0,25 * (2,8V - 0,12V]} * 150mA = 582mA.
Die ton Zeit kann zwischen 1/40000Hz : 2 = 12,5µs und 1/50000Hz : 2 = 10µs betragen (steht bei Oscillator Frequency recht weit oben).
Das ergibt dann für die max. Induktivität:
L = {(2,8V - 0,12V) / (0,582A)} * 10µs = 46µH. Für die min. Induktivität ergibt sich hier L = {(2,8V - 0,12V) / (3,4A)} * 12,5µs = 10µH.
Ich würde mindestens ne 47µH Drossel verwenden, wahrscheinlich eher mehr...das ist nicht so schlimm wie ne zu kleine Drossel.
Wenn deine Akkuspannung z.B. bei 3,2V liegt, kommst du gleich auf eine andere (größere) Induktivität. Rechne das am besten mal mit der max. Akkuspannung und min. Akkuspannung durch. Setz auch mal die min. und max. Ströme ein!

MfG

[Johannes G.]

Hallo,
danke für deine Hilfe...
Als Batterien will ich 2 normale AAA Batterieb benutzen.
Neu haben die ja je 1.5V, aber wie siehts aus wenn die so langsam leer sind?
können die überhaupt den strom von knapp 600mA liefern? Wenn ja wären sie ja nach 3h leer...
Ich will das ganze eben für einen kleinen GPS logger verwenden...

VIele Grüße.
Johannes

[BASTIUniversal]

Hi!
Kommt natürlich auf die Art der Batterie und deren Kapazität an. Wenn du auf der 5V Seite im Mittel 150mA entnimmst, müssen auf der 3V Seite 250mA reingeschoben werden. Nimmt man dann noch einen (schlechten) Wirkungsgrad von 75% an, so kommt man auf 333mA Stromentnahme (bei 3V) im Mittel. Die 600mA sind nur die Impulsbelastung, die wird durch den Kondensator am Eingang des MAX641 noch etwas entschärft.
Nimmt man jetzt zwei 800mAh AAA-Akkus, so müsste man ca. 500mA aus den Akkus ziehen. Das entspricht dann ca. 1,6h Laufzeit.
Mit 2500mAh AA-Akkus könntest du rund 5h überbrücken. Für mehr Laufzeit brauchst du mehr Akkus parallel...frei nach dem Motto: "Von nix kommt nix"

MfG