Diskreter Buck-Boost Konverter für hohe Eingangsspannungen

Wenn man sich eine extra Trafowicklung sparen will und in einer Schaltung eine negative Hilfsspannung benötigt – um zum Beispiel etwas nahe dem GND-Potential zu messen – kann man einen kleinen Schaltregler nutzen. Auf der Seite von Roman Black hat Bo Nielson seine Idee zu einem Buck-Boost-Converter aus drei Transistoren vorgestellt. Die Schaltung funktioniert aber war in der Dimensionierung nicht für die Erzeugung von Hilfsspannungen aus höheren Eingangsspannungen – ich denke hier an 40V +-10V – geeignet. Nach vielen Interationen zur Effizienzoptimierung und einem weiteren Transistor und Widerstand ist etwas ganz brauchbares für kleine Ausgangsströme herausgekommen:

(hier die LTSpice Datei)

Spannungsstabilität und Effizienz sind deutlich besser als im Original. Der höchste sinnvolle Ausgangsstrom liegt bei ca 30mA und rund 60% Effizienz in der Simulation. Der Spitzenstrom des Schalttransistors bei Raumtemperatur ist auf 70mA begrenzt – er wird bei Kälte noch steigen und soll dann noch im sicheren Bereich bleiben. Da ich auf Anwendungen von um die 10mA gezielt habe (mit gut Luft nach oben) ist dies kein Problem und die größere Herausforderung ist hier immer der Grundverbrauch der Schaltung. Diese drückt sehr auf die Effizienz bei solch kleinen Ausgangsströmen. In SMD ist dies mit Doppeltransistoren BC846S/BC856S sehr kostengünstig und klein implementierbar.

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