Bauplan Schaltplan Quellcode Programmierbarer Stepup Schaltregler mit Atmel Tiny13

Eine kleine Schaltregler-Platine.
Für eine Schaltung benötigte ich eine relativ hohe Gleichspannung von 40 Volt, und in so einem Fall bietet sich ein kleiner Schaltregler an. Da keine besonders hohe Anforderung an die Genauigkeit vorlagen, habe ich das ganze mit einem Atmel Tiny13 und einigen Bauteilen aus der Bastelkiste realisiert.

Der Aufbau ist dabei denkbar einfach:


Der Schaltplan.


Der Bestückungsplan.

Ein kleiner Schalttransistor steuert eine Spule an, welche ihre gespeicherte Energie über eine Diode in einen Kondensator abgibt, also die klassische Step Up Variante. Die Software für den Tiny13 funktioniert dabei wie folgt:

Über den Timer0 wird ein PWM Signal von etwa 20kHz und 90/10 Tastverhältnis erzeugt. Dieses Signal steuert den Boost-Konverter rund um den Mosfet BS170 an. Die Spule hat dabei 10mH. Die Ausgangsspannung des Konverters wird über einen Spannungsteiler auf einen ADC-Eingang geleitet. Diese ADC Eingangsspannung wird periodisch mit dem AD Wandler gemessen und bei Überschreiten einer bestimmten Schwelle wird der PWM-Ausgang abgeschaltet, bei Unterschreiten wird die PWM wieder aktiviert.

Damit ergibt sich eine einfache Zweipunkt-Regelung.


Schaltregler live.
Auf dem Oszillogramm sieht man sehr schön die Funktionsweise des Wandlers. Immer wenn die Ausgangsspannung absinkt, beginnt der PWM Ausgang wieder zu arbeiten. Die Blaue Kurve zeigt nur den Wechselspannungsanteil der Ausgangsspannung, hier mit etwa 1 Volt Restwelligkeit.

Aufgebaut auf einer kleinen Platine ergibt sich ein sehr vielseitiger kleiner Spannungswandler. Durch geeignete Programmierung bzw Anpassung des Spannungsteilers aus R2/R3 können auch andere Ausgangsspannungen erzeugt werden.

Der Quellcode kann hier heruntergeladen werden.
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