Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltfrequenzen bei mehreren Spannungswandlern


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von Transient65 (Gast)


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Hallo,

wollte wissen, ob es Probleme machen kann, wenn man mehrere 
Abwärtswandler auf dem selben Board nutzt, die unterschiedliche 
Schaltfrequenzen haben (gutes Layout vorausgesetzt)?

Ich hab da 2 Fälle:

1. Fall
Wandler mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen, die hintereinander 
geschaltet sind.

2. Fall
Wandler mit unterschiedlichen Schaltfrequenzen, die NICHT hintereinander 
geschaltet sind ABER an der selben Spannungsquelle hängen.

Vielen Dank

: Verschoben durch User
von Jim M. (turboj)


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Transient65 schrieb:
> (gutes Layout vorausgesetzt)

Definiere "gutes Layout".

Gutes Layout würde solche Probleme brerücksichtigen und entsprechende 
Filter einbauen.


Aber ja, es gibt Effekte bei hintereinander geschalteten Schaltreglern. 
Wir hatten bei einem Prototypen mal das Problem mit Sepic (vom Lipo) + 
Schaltregler (für µC 3.3V), da kamen statt 3,3V so eher 6V am µC an weil 
sich die Frequenzen ungünstig überlappt hatten.

Wir haben dann den Sepic durch einen dicken LDO ersetzt, und dann ins 
Datenblatt weniger Betriebszeit pro Akkuladung geschrieben.

von Transient65 (Gast)


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Jim M. schrieb:
>
> Definiere "gutes Layout".
>

Layout nach Herstellerangaben im Datenblatt. Dort fehlt aber oft der 
Fall von mehreren Wandlern hintereinander.

Ich würde versuchen einen Tiefpass am Eingang des zweiten Wandlers zu 
platzieren aber bin für bessere Vorschläge offen

von Kevin K. (nemon) Benutzerseite


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Um wie viel sollen die Taktfrequenzen denn auseinander liegen? Probleme 
wirst du bekommen, wenn die Reglerbandbreite von einem Wandler höher 
ist, als die Schaltfrequenz von einem anderen.

von Transient65 (Gast)


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Ich will von 48V auf 12V und dann auf 3.3V.

Für die 12V würde ich einen http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5085.pdf 
nutzen. Hinter ihm dann einen 
https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR38060M-DS-v03_16-EN.pdf?fileId=5546d4625c167129015c3291ea9a4cee

Der 2. Wandler von Infineon ist nicht austauschbar. Um auf 48V auf 12V 
zu gehen bin ich für andere Vorschläge offen.

Was die Schaltfrequenzen angeht, würde ich dieselbe nehmen.

von Wolfgang (Gast)


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Transient65 schrieb:
> Was die Schaltfrequenzen angeht, würde ich dieselbe nehmen.

Dieselbe Schaltfrequenz bekommst du nur hin, wenn du die Wandler 
synchronisierst. Sonst hat du immer irgendwelche Unterschiede.

von Transient65 (Gast)


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Wolfgang schrieb:
>
> Dieselbe Schaltfrequenz bekommst du nur hin, wenn du die Wandler
> synchronisierst. Sonst hat du immer irgendwelche Unterschiede.
>

Würde es trotzdem zu den anfangs erwähnten Störungen kommen, wenn beide 
Wandler intern auf ca. 500kHz eingestellt werden? Sie müssten doch 
geringer sein, als wenn ich 2 komplett unterschiedliche Frequenzen 
nutze, oder?

Falls es nicht hilft, dann würde ich einen Wandler von 48V auf 12V 
nehmen, der extern einstellbar ist.

von jz23 (Gast)


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Transient65 schrieb:
> Würde es trotzdem zu den anfangs erwähnten Störungen kommen, wenn beide
> Wandler intern auf ca. 500kHz eingestellt werden? Sie müssten doch
> geringer sein, als wenn ich 2 komplett unterschiedliche Frequenzen
> nutze, oder?

Nicht unbedingt. Gerade bei ähnlichen Frequenzen bekommt man eine sehr 
niedrigfrequente Schwebung.

Der Wandler von Infenion hat ja einen Sync-Eingang. Such dir doch für 48 
auf 12 einen Wandler, der das ebenfalls kann, dann kannst du die Wandler 
zusammenschalten und wirst keine Probleme mit Schwebungen haben.

Oder du siehst eine Filterung vor, die die Schwingung stark genug 
dämpft, bei 500kHz sollten sich die Größe dafür ja in Grenzen halten.

von Karl (Gast)


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Transient65 schrieb:
> Sie müssten doch geringer sein, als wenn ich 2 komplett
> unterschiedliche Frequenzen nutze, oder?

Ne, gerade nicht. Bei ähnlichen Frequenzen hast du unter Umständen lange 
schwebungsperioden.  Wenn dann entweder synchronisieren oder ein 
Frequenzabstand inkl. Oberwellen größer als die Reglerbandbreite. 500 
kHz und 1.5 MHz würde ich zb nicht wählen. Betreibe hier einen lm5166 
gefolgt von einem 2.2 MHz tps6xxxx bisher ohne Probleme.

Eine vernünftige Entkopplung mit ausreichend niederimpedanten C und 
einem ferrit schadet sicher auch nicht...

von oder (Gast)


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jz23 schrieb:
> Der Wandler von Infenion hat ja einen Sync-Eingang. (...)

Man kann Festfrequenz Wandler aus einer Clock takten,
wenn beide einen Sync Eingang haben. Wäre ideal.

Aber wenn der 2. (also hintere) einen hat, wie hier, muß
der 1. nicht unbedingt einen haben...

Man kann auch die Gatesignale des 1. Wandlers hochohmig
abgegriffen (und evtl. noch über Schmitt-Trigger) auf den
Sync des 2. leiten.

Ergibt durch das Delay minimal veränderte Strombelastung
beim Ausgangs-C von 1 / Eingangs-C von 2, was aber so
gering ist, daß vernachlässigbar.

Oder nicht? Ist kein Erfahrungswert, müßte aber gehen.

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