Projekt:Breakout Board für Aufwärtsregler
 AufwärtsRegler
Status: stable | |
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| Beschreibung | 3, 3.3 oder 5V aus weniger |
| Ansprechpartner | Hendi |
Übersicht
Betriebsspannung z.B. für Arduino aus niedrigeren Spannungslagen erhalten, z.B. für Arduino-Betrieb an 1 oder 2 Alkaline-Zellen
Ansprechpartner
Hendrik 
Breakout Board für Aufwärtsregler
Mehr Spannung, Igor!
Manchmal braucht man einfach mal mehr Spannung als eine Quelle zur Verfügung stellt. Insbesondere bei Batteriebetrieb ist man schon mal verleitet, für eine 3.3V Schaltung 3 bis 4 Primärzellen zu verwenden und den Überschuß zu zerhacken (Schaltregler) oder Verheizen (Linearregler wie 7805 und deren Familienmitglieder).
In der anderen Richtung - in Aufwärtsreglern, Boostconvertern oder für Siemens-Fans Hochsetzstellern - wird eine Spule als Speicherdrossel gewissermaßen periodisch "geladen" und die Gegeninduktionsspannung beim Abschalten des Ladestrom in Serie mit der Eingangsspannung aufaddiert. Hierdurch wird eine Spannung erzeugt die größer als die Eingangsspannung ist, allerdings weil keine Energie erzeugt wird muss der Eingangsstrom größer sein als der Ausgangsstrom, sonst geraten ein paar ziemlich wichtige Gleichungen ins Ungleichgewicht....
Eine Lösung von Linear Technology
Mit dem Schaltregler-IC LTC3525 hat man die Möglichkeit, mit extrem wenig Platz und Bauteilen eine niedrigere Spannung zu einer höheren Betriebsspannung von 3V, 3.3V oder 5V zu wandeln. Wichtig ist die richtige Typauswahl, die die fixe Ausgangsspannung festlegt.
Außer dem IC selbst benötigt man nur noch eine Speicherdrossel, die mit dem integrierten Schaltregler den Aufwärtsregler bildet und und zwei Kondensatoren, die Entstör- und "Speicherfunktion" erfüllen.
Somit ist es z.B. möglich, eine Schaltung die 5V braucht mit zwei 1.5V Batterien zu versorgen und dabei Primärzellen ggf. richtig leerzunuckeln, so ist z.B. Start noch mit 0.85V oder 0.7V "Restspannung" je nach Typ und Verbraucher möglich. Die maximale Stromentnahme ist je nach Verhältnis zwischen Eingangs-und Ausgangsspannung bis über 100mA. Bei höheren Eingangsspannungen als erforderlich, bis ca. 5.5V, arbeitet er als Linearregler und "verheizt" die überschüssige Spannung, so wie es z.B. in den populären 78XX Spannungsreglern passiert.
Aufbau
http://cds.linear.com/image/6469.png
Es werden große Ströme geschaltet, die Leitungen auf denen diese Ströme dann fließen dienen als Antennen. Um Störungen zu vermeiden müssen die Leitungswege möglichst kurz sein. Die Schaltung benötigt wenig Platz, ja sie muss aus diesem Grunde sogar wenig Platz brauchen müssen tun... dem ist auch das sehr mickrige SC70-Gehäuse geschuldet. Man muss dieses und die dazugehörenden Komponenten - kleine Keramik-Kondensatoren, eine kompakte Speicherdrossel - schon löten wollen.
Breakout board
Ich habe auf einem freien Stück Leiterplatte eines anderen Projekts Teilstücke etwa in der Größe eines TO220-Gehäuses als "Breakout board" vorbereitet, mit Perforation zum abbrechen. Die Grundschaltung, mit dauerhaft enable, einer Speicherdrossel und den beiden Kondensatoren, ist drauf.
Die Pinbelegung entspricht den 78XX Spannungsreglern. Die Leiterplatte ist auf der "Kühlkörperseite" unbestückt.
Das vereinfacht den Einsatz in Prototypen, es ist gewissermaßen ein "783.3" herausgekommen, in den Spannungen zwischen 0.85V und 5V hinein- und 3.3V rausgehen. So können 78XX Regler ersetzt werden, aber auch der Einsatz in Steckbrett ist möglich.
Anwendung
Auf den Chip wurde ich aufmerksam durch das Projekt FAniLCD, ein animiertes Namensschild, das aus Knopfzellen versorgt wird.
Ich wollte das ganze für eine Bastelei fürs Geocaching benutzen, habe es dann aber nie so umgesetzt.
Produktionsdaten
Eagle-File [tbd] Stückliste [tbd]
Bilder
Links: Rückseite, Mitte: bestückte Komponentenseite, rechts: unbestückte Komponentenseite