Mostfun

Während bisherige Schalt-Wandler von mir aus der Sicht des Modellfluges konzipiert wurden (einfach, klein, kleine Leistung). Habe ich beim Stepup3b größere LED-Lampen im Fokus gehabt. Mit der Schaltung sollten 40V-LED-Cluster mit bis zu 900mA versorgt werden können - mit Konstantstrom und zwar aus einer 9...28V-Versorgungsspannung.

Nach einiger Suche nach einem geeigneten Schaltregler-IC bin ich beim LM3429 (Texas Instruments) hängen geblieben. Der hat zwar einen externen MOSFET, was die Schaltung aufwändiger macht, aber das IC geht auch für Spannungen zwischen 4,5V und 75V. Damit ist Luft für künftige Aufgaben. Der Baustein hat eine Unterspannungsabschaltung gegen Tiefentladung der Quelle, eine Überspannungsabschaltung für den Ausgang, wenn keine LED mehr da ist, und eine Stromüberwachung des MOSFETs für eine Überlastabschaltung. Klar, eine thermische Abschaltung ist auch noch vorhanden.

Das Layout habe ich diesmal nicht auf Miniaturisierung getrimmt. Es sollten vielmehr Flächen zur thermischen Kühlung der Komponenten vorhanden sein.

Das IC ist sehr flexibel. Ich habe mich für eine Boost-Schaltung entschieden.

Hier das Layout:

Nach einigen Woche kam ein Päckchen aus China mit meinen Leiterplatten und einer Siebdruckmaske für die Lötpaste.

Hier ist der StepUp3b bestückt. Ich habe mich nach langen Überlegen dafür entschieden, die dicke Spule zu bestücken. Die ursprüngliche Induktivität ging zwar auch, kostete aber 2% Effizienz und wurde entsprechend war. Die hier wird nur handwarm. Eine Herausforderung war das Löten der Diode V8P10. Die hat die Pads unter dem Gehäuse. Dafür hat mich das Datenblatt überzeugt.

Auf der Rückseite befindet sich der MOSFET und der LM3429. Diesen Teil habe ich per Reflow-Verfahren und mit Pastendruck bestückt. Aber dazu in einem anderen Artikel mehr.

Was bringt nun der StepUp3b? Auf der ganzen Platine wird lediglich der MOSFET ca. 50°C warm. alle anderen Komponenten sind handwarm oder kalt.

Ich habe hier einmal das Etha (Wirkungsgrad) für 0,5A constant am Ausgang (gemessene Spannung der Leuchtdiode, thermisch eingeschwungen 32,8V) ermittelt: 

 

Ich denke, die Werte können sich sehen lassen.