3.3V zu 5V wandeln

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon laemmen am Dienstag 23. April 2013, 10:32

Moin,

ich benötige eine Spannung von 5V und habe nur 3.3V zur Verfügung. Gibt es einen Spannungsregler oder Verstärker der die Spannung hochskalieren kann? Der fließende Strom liegt bei maximal 300mA.

Viele Grüße
Dennis
Zuletzt geändert von Erfinderlein am Dienstag 23. April 2013, 15:27, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: 3.3V zu 5V verstärken

Neuer Beitragvon Jens am Dienstag 23. April 2013, 11:12

Hallo,

vielleicht hilft Dir eine Ladungspumpe weiter:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ladungspumpe

Gruß,
Jens
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Re: 3.3V zu 5V verstärken

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Dienstag 23. April 2013, 14:56

Fertig gibt es das auch: http://de.rs-online.com/web/p/dc-dc-wan ... t/0461979/
der geht bis 30 Watt . Mit etwas Fleiß findet man sicher auch einen kleineren
Gruß Lothar
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Re: 3.3V zu 5V verstärken

Neuer Beitragvon Jezza am Dienstag 23. April 2013, 15:04

Eine Ladungspumpe bei einem maximalen Ausgangsstrom von 300mA vorzuschlagen, halte ich mal für ein gewagtes Design.
Da wirst du wohl zu einem klassischen Wandler mit Spule greifen müssen.
Zum einen den MC34063A; Der nimmt laut Datenblatt bei 3V seine Arbeit auf, und dafür gibt es viele interaktive Tools zur Dimensionierung der Komponenten.
Alternativen sind MAX756 (nur 200mA bei 5V)
oder laut Parametersuche MAX1796 MAX1674,75,76
LT bietet ähnliche Paramtersuchen und Designhilfen für deren Wandler an.
Ich würde aber schauen ob der Chinamann nicht in der Bucht was fertiges anbietet.
Mit der Suche "step up 3 v 5 v" sehe da unter "...Artikel von internationalen eBay-Verkäufern gefunden"
- einen SMD-MC34063 basierten Wandler 3V 5V 0,5A (kannst den ja als Referenzdesign nehmen) für gebotene 1,73Eur.
- ab 1,68Teuros (Festpreis) diverse "DC-DC Converter Step Up Module 3V to 5V 1A USB Charger for MP3/MP4 ...blabla".
Die USB Buchse auf den Dingern kann man ja runter löten, und anderweitig verwenden, wenns stört.
Bei einigen lässt sich die Ausgangsspannung sogar anpassen, wenn man die Schaltung abändert.
Für derartige Preise kannst du nichts mehr selbst bauen und beim dimensionieren der Spule x Wandler in den Sand setzen.
Jezza
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon laemmen am Mittwoch 24. April 2013, 13:24

Vielen Dank für die Antworten! Ich denke ich werde mir einen Step-up Regler besorgen, den MAX1674 oder MAX710.

VIele Grüße
Dennis
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon laemmen am Freitag 24. Mai 2013, 09:48

Moin,

ich bin gerade dabei den Schaltplan zu gestalten und beziehe mich auf das Beispiel im Datasheet (S.9 - Fig. 6) - dort wird eine Spule mit 22µH verbaut. Kann ich einfach eine beliebige Spule nehmen oder brauche ich eine bestimmte? Ich hätte jetzt eine Miniatur-Festinduktivität genommen. Habe noch nie mit Spulen gearbeitet, daher wollte ich noch mal hier nachfragen :-)

Viele Grüße
Dennis
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon Erfinderlein am Freitag 24. Mai 2013, 15:06

Moin Dennis,
auch eine Spule hat so ihre Daten und da solltest du schon in der vorgegebenen Richtung bleiben. Wenn da 22 µH vorgeschlagen ist, solltest du da auch in der Nähe bleiben. Also 22 als Mittelwert +/- 4; weiter würde ich da nicht abweichen.

LG²
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon laemmen am Freitag 24. Mai 2013, 18:09

Moin,

also das mit Ln = 22µH habe ich soweit verstanden, allerdings frage ich mich ob ob ich eine Spule mit einem höheren Nennstrom nehmen sollte. Unter den vorgeschlagen Komponenten auf S.11 werden Spulen mit wenigstens 0,4A aufgeführt. Habe jetzt eine SMD-Spule mit 320mA.

Viele Grüße
Dennis
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon anders am Freitag 24. Mai 2013, 20:07

Habe jetzt eine SMD-Spule mit 320mA
Das reicht bei weitem nicht.
Zwei Dinge sind zu berücksichtigen:
1) Die magnetische Sättigung des Kerns, die oberhalb eines gewissen Spitzenstrom einsetzt, und
2) Die ohmschen Verluste, bei den erforderlichen Schaltfrequenzen auch schon durch Skineffekt.
Dieser Punkt ist einfach erledigt: Möglichst dicken Draht, HF-Litze oder Cu-Folie verwenden.

Kritisch aber ist Punkt 1), denn bei einem Überschreiten der Sättigungsmagnetisierung steigt der Spulenstrom steil an, und dann brennen dir die Schalttransistoren ab, oder du bekommst einfach nicht die gewünschte Leistung heraus.

Wenn man einstweilen die allgegenwärtigen Verluste vernachlässigt, ergibt sich überschlägig folgendes Bild:
Du möchtest von 3V auf 5V 300mA . Also beträgt der mittlere Eingangsstrom schon mindestens 0,5A.

Der Wandler muß die Eingangsspannung nur um 2V aufstocken, also ist er 2/5 der Zeit damit beschäftigt die Drossel aufzumagnetisieren, und während 3/5 der Periodendauer gibt jene die im Magnetfeld gespeicherte Energie an die Last ab.
Da da also die Magnetisierungsphase nur 40% der Periode dauert, beträgt während dieser Zeit der Mittelwert des Stromes 1,25A und in der Spitze fliessen 2,5A.

Nimmt man nun noch einen Wirkungsgrad von 75% an, so ergibt sich, daß die Drossel einen Spitzenstrom von 3,3A verkraften muß ohne in die Sättigung zu kommen!
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 24. Mai 2013, 20:12

Da du keine Platzprobleme hast würde ich da eher eine Festinduktivität mit höherer Strombelastung nehmen, so um die 2A ! Andernfalls riskierst du das die Spule den Rauch ablässt :roll:
Edit zu spät :sm12:
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 24. Mai 2013, 20:22

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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon anders am Freitag 24. Mai 2013, 20:47

3 Stück davon
Das gibt bestimmt einen schönen Störsender und im nahen Umkreis funktioniert auch keine Analogtechnik mehr. :mrgreen:
Man macht nicht umsonst den Luftspalt klein und verlegt ihn nach Möglichkeit ins Innere eines Topfkerns o.ä.
anders
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Freitag 24. Mai 2013, 21:14

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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon laemmen am Samstag 25. Mai 2013, 06:05

Vielen Dank für die detaillierte Aufklärung! Ich habe an anderer Stelle gelesen, dass man bei höheren Strömen eine Spule mit höherer Induktivität nehmen soll:

  • If current is over 300mA, then inductor inductance 47uH;
  • If current is over 120mA, then inductor inductance 22uH;
  • If current is over 70mA, then inductor inductance 10uH;

Ist es möglich mit dieser Schaltung einen RFID-Reader zu betreiben oder wird dieser zu stark gestört? Funktioniert in diesem Zusammenhang dann auch eine serielle Kommunikation zwischen einem RFID-Reader und einem µC?

Viele Grüße
Dennis
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Re: 3.3V zu 5V wandeln

Neuer Beitragvon derguteweka am Samstag 25. Mai 2013, 08:20

Moin,

laemmen hat geschrieben:Ist es möglich mit dieser Schaltung einen RFID-Reader zu betreiben oder wird dieser zu stark gestört? Funktioniert in diesem Zusammenhang dann auch eine serielle Kommunikation zwischen einem RFID-Reader und einem µC?


RadioEriwan hat geschrieben:Im Prinzip ja.

Die serielle Kommunikation wird wohl nicht so das Problem sein, da hast du ja ueblicherweise Pegel von >=3.3V. Aber bei RFID musst du halt obacht geben, d.h. deinen Schaltwandler "vernuenftig" aufbauen, so dass nichts strahlt bzw. genug abgeschirmt ist. Guck dir z.b. mal die Drossel, die du vorgeschlagen hast an - und zwar mal nur in Bezug auf: Wie sieht das magnetische Feld aus? Und dann mal die Drossel, die der mit den kurzen Armen vorgeschlagen hat. Welche wird wohl eher den Charakter einer Antenne haben und bei welcher Bauform laesst sich eher davon ausgehen, dass das magn. Feld im Bereich um die Drossel bleibt? Genau so dann mit der Leitungsfuehrung des ganzen Apparats. Auch die Form des Eingangsstroms, den das ganze zieht, nicht vergessen und entsprechende Filter vorsehen. usw. Das ist dann halt das, was die Entwicklung von getakteten Spannungsversorgungen komplex gestaltet...

Gruss
WK
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