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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler hat Platine zerschossen Warum ?


Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

ich weiss nicht mehr weiter und hoffe auf euere Hilfe.

Hab mir ein Bedienpanel für meinen Hausbus gebaut, bei dem
ich zum ersten mal mit einem Schaltregler arbeite.
Ist ein L5973 von ST der 2A kann, Strom und Thermische
Schutzschaltung integriert hat.

Benötige 5V ca. 500mA aus meiner 12V Busversorgung für Lcd,
Atmega64 und Can Controller.

Die Schaltung habe ich aus dem Datenblatt übernommen. Dürfte also
ok sein.

Problem:

Den ersten habe ich thermisch überlastet. Das Pad unten am SOIC Gehäuse
nicht als Kühlung benutzt. => Hitzetod, trotz int. Schutzschaltung
und nur 500mA statt volle 2A Belastbarkeit ?
10min gelaufen, ein paar mal ein und ausgeschaltet dann durchgeschlagen.

2. Versuch:
Kühlung über größere Massefläche wie im Datenblatt angegeben.
Bringt saubere 5V bei ca. 50Grad Themperatur. Ca. halbe Stunde
perfekt gelaufen.
Dann hab ich den Stecker vom Labornetzteil abgezogen und wieder
angesteckt => Regler hat sofort durchgeschlagen, LCD und ATmega defekt 
!!!

Super !!!

Kann mir einer erklären was das mit dem wegfall der Stromversorgung
zu tun hat ? Oder brauche ich noch ne Softstart Schaltung ?
Der Elko am Schaltreglerende hat nur 330µF, dürft also keinen
so hohen Anfangsladestrom brauchen.
PS: Labornetzteil ist analog geregelt.

Autor: Der Gast (Gast)
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Beim Lastabwurf bzw. beim Wegfall der Spannungsversorgung werden
wohl garantiert ganz schön böse Transienten erzeugt die
µC wahrscheinlich killen wird.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Was ist das denn für ein Labornetzteil?
Es gibt Geräte, die sich Labornetzteil schimpfen, aber böse 
Spannungsspitzen beim Ein- oder Ausschalten erzeugen.
Schau Dir mal die 12V mit nem Oszi an.

Bei Schaltreglern würde ich immer zu ner Suppressordiode am Ausgang 
raten, z.B. ICTE5, die kann Impulse bis 1500W vernichten.

Wenn der Regler schon 50°C bei nur 2,5W Ausgangsleistung heiß wird, ist 
da auch irgendwas faul.


Peter

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

danke für die schnelle Reaktion.

Das Netzteil war mal ein Bausatz, glaube von Conrad.

0-30V 0-6A schön mit Transistoren, also nicgt digital geregelt.

Das Netzteil ist gelaufen also nicht aus und eingeschaltet worden,
sondern nur die Versorgung zum Bedienpanel kurz unterbrochen.

Ist es normal das man Schaltungen vor Schaltreglern schützen sollte ?
Meiner hat soviele interne Absicherungen die sollten doch fast reichen ?
Mann kann ihn normalerweise sogar im Kurzschluss laufen lassen ohne das 
ihm was passiert, steht sogar im Datenblatt.

Habe mich auch schon gewundert das er so heiss wird, da ich dachte er 
müsste wesentlich kühler sein als ein normaler Linearregler.
Ok die Kupferkühlfläche auf meiner Platine ist nicht exact so gross wie
im Datanblatt angegeben. Allerdings belaste ich auch nicht mit vollen 
2A.


Zum Schaltplan:

Einzige Differenz zum Datenblatt: Die Diode STPS2L25U 25V 2A habe ich 
durch eine SB320 ersetzt, müsste aber eigentlich gehen.
Die beiden Widerstände am Feedback durch nen 10K Poti zum 
Spannungsabgleich.
Wie gesagt Ausgangsspannung schöne 5V mit ca. 50mV/ss AC Anteil

PS: Bin kein Profi nur kleiner Energieelektroniker !

Hab ihr noch Ideen dazu ?

Grüsse, Thorsten

Autor: A. K. (prx)
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Thorsten Frick wrote:

> Ist es normal das man Schaltungen vor Schaltreglern schützen sollte ?

Kommt bissel drauf an vor welchen.

Primärgetaktete Dinger, Step-Ups und Inverter werden eher begrenzt Unfug 
treiben. Muss schon die Regelung versagen, das Teil aber trotzdem noch 
schalten, damit Überspannung rauskommt. Wenn die verrecken oder die 
Spule sättigen, kommt schaltungsbedingt eher weniger bis garnix raus 
(Inverter: sofern die Diode überlebt).

Böser sind Step-Downs. Wenn die verrecken oder temporär versagen, dann 
muss man mit Raus=Rein rechnen, wie bei Linearreglern. Da lohnt ein 
bischen Vorsorge eher.

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

die frage ist nur, warum hat er durchgeschlagen.
Nur weil ich kurz die Versorgung unterbrochen habe ?
Sowas könnte ja während dem normalen Betrieb auch mal passieren ?
Irgendwas stimmt hier nicht.

Bei den Konensatoren hab ich nicht so auf die ESR Werte geschaut.
Könnte es daran liegen ? Aber dies hat doch evtl. nur viel Rippel und
spikes zu Folge. Funktionieren müsste das doch trotzdem.
Zumindest nicht den Regler zerschiessen.

Der Regler müsste doch beim einschalten seine 2A verkraften können.
Das einzige was "viel" Strom braucht ist die Led Beleuchtung
vom Lcd. Sollte ich es etwas verzögert einschalten ?
Große Elkos oder sowas hab ich nicht.

Schaltplan aus Datenblatt im Anhang !

Autor: A. K. (prx)
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Das ist immerhin ein 250KHz Typ. Hinsichtlich Layout und Komponenten 
entsprechend anspruchsvoller als beispielsweise ein oller LM2576.

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hi,

neee der hat sogar 500KHz.

Autor: Marcus Müller (marcus67)
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Na ja, daß der 50° warm wird bei 500mA ist schon recht heftig. Wenn 
alles richtig dimensioniert ist, sollte er eigentlich nicht mehr als 
handwarm werden.

Das deutet schon darauf hin, daß was nicht paßt (Spule, Kondensatoren, 
Catch Diode, Layout).

Gruß, Marcus

Autor: A. K. (prx)
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Thorsten Frick wrote:

> neee der hat sogar 500KHz.

Sei's drum. Bischen anspruchsvoll, findest du nicht?

Autor: SoLaLa (Gast)
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ich tippe auf die Diode :-)

Autor: Sven (Gast)
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Gibt's ein Layout?

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

Layout (Schaltungsausschnitt) anbei.

Nicht wundern, der Regler ist spiegelverkehrt im Layout.
War ein Gedankenfehler, hab zum testen einen Adapter gemacht und 
aufgesetzt.
Der Eingang des ICs ist somit Links !

Wegen den 500 KHz:

Habe eine Profiplatine auf der das Display vorher war (Omron 
Bedienpanel)
Dort ist auch ein Regler drauf mit 250KHz. Da dieser schön kühl war
dachte ich, umso höher die Frequenz umso weniger Verluste.
Kühl = wichtig , da mein Panel klein ist und in die Wand eingebaut wird 
!

Hab mich dann für den L5973ad entschieden, da ich die Spule mit 15µH gut 
selbst wickeln kann. 25 Wdg. mit 0,9mm Draht Länge 37cm auf T50-18 von 
Amidon.
Bei anderen Reglern braucht man teilweise viele Windungen,
oft mit sehr dünnem Draht <0,5mm .
Wieso ist der Draht oftmals so dünn ?
Ich muss doch auch den Strom übertragen bringen? Bei manchen Reglern bis 
ca. 4A wird z.B. 0,5mm Draht verwendet ?!?

Naja, vielleicht hat noch jemand Tipps für mich.
Vielleicht könnt ihr mir auch nen anderen Regler empfehlen.
Beziehbar über Reichelt, großem C oder Farnell und am besten mit nem 
grossen Gehäuse.

Grüsse, Thorsten

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Opps, Fehler

Der Regler auf der Omron Platine hat nur 150KHz.
Wäre dieser noch beschaffbar, könnte ich diese Schaltung nachbauen.
Aber den LM2599s krieg ich nirgends.

Grüsse, Thorsten

Autor: ttl (Gast)
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dasselbe Problem hab ich mit einem L5972 als Step-Down von 24V auf 5V.

Eigentlich funktioniert der Regler super. Wenn ich mein Labornetzteil 
(24V) ein und ausschalte geht nichts kaputt, ziehe ich aber einfach die 
Leitung ab oder stecke sie drauf, geht der Regler fast immer kaputt. 
Weder die Spezialisten von Würth noch der FAE von Linear konnte das 
bisher erklären. Mit einer größeren Induktivität ist es besser geworden 
obwohl die kleinere Spule garantiert nicht in Sättigung gegangen ist.

Kann jemand das erklären? Wir haben auch ein paar tausend Geräte im 
Feld, die sterben auch regelmäßig wenn jemand ohne Abschalten einfach 
die Steckkarte rauszieht.

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

wenigstens bin ich nicht allein :-)
Dachte schon bin zu doof für Schaltregler.

Da sieht man was manchmal für Mist entwickelt wird, wenn die Bauteile
beim abziehen ader anstecken der Versorgung einfach sterben.
Sowas sollte berücksichtigt werden, da dies in der Praxis ja auch 
vorkommt.
Ok man sollte vorher alles abschalten, aber trotzdem.
Wie du ja schreibst, wissen die ja selbst nicht warum.

Grüsse, Thorsten

Autor: Michael (Gast)
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>Ich muss doch auch den Strom übertragen bringen? Bei manchen Reglern bis
>ca. 4A wird z.B. 0,5mm Draht verwendet ?!?

Das scheint mir für 4 A auch etwas dünne zu sein. Als Richtwert kenne 
ich 10A/mm², bei 4A und 0.5mm Drahtdurchmesser ist man eher beim 
Doppelten. Andererseits, in so manchen Chip geht so ein Strom ja auch 
rein aber wie groß sind wohl die Bonddrähte? Könnte vielleicht doch noch 
passen, aber man bewegt sich schon hart an der Grenze will ich meinen.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Schaltplan aus Datenblatt im Anhang !
Wo ist der Eingangs-Elko?

>obwohl die kleinere Spule garantiert nicht in Sättigung gegangen ist.
Woher willst du das wissen?

>Mit einer größeren Induktivität
Ich habe 100µH eingesetzt.

Was für eine Drossel (Typ) hast du eigentlich genommen???
>T50-18
???? Datenblatt? Ist das Teil für 500kHz geeignet?

Wenn das etwa so einer ist:
http://www.dl2lto.de/sc/TM_tab_ferrite.htm
Dann kann das nicht gehen. Ein Schaltregler speichert in der Spule 
Energie. Und dazu benötigt diese Spule einen Luftspalt, mit einer ganz 
bestimmten Größe



Ich habe denselben IC jetzt auch verwendet. Betreibe einen Mega8, ein 
4x20LCD+Hintergr.beleuchtung+AVRISP. Das IC und die Drossel bleiben 
unter Handwarm...

Autor: Fasti (Gast)
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Hallo,

ich setze den L5953d (nicht ad, den mit 250kHz) in Stückzahlen von 
mehreren 1000 ein und hatte bisher nie Probleme. Ich tippe mal darauf, 
dass die Spule nicht passt, weshalb der Chip auch schön heiss wird. Wie 
schon Matthias schon schrieb ist es wichtig, dass der Kern einen 
entsprechenden Luftspalt hat und auch, dass seine Resonanzfrequenz über 
der Schaltfrequenz liegt.
Weiters produziert bereits ein normaler 330uF Elko (kein low ESR) einen 
Stromstoß im Einschaltmoment von mehreren 10A also sollte man hier die 
Softstartschaltung aus dem Datenblatt verwenden.
Auch sind low ESR Kondensatoren am Ausgang Pflicht, da es hier nicht nur 
um den Rippel geht, sondern auch, dass sich normale 
Elektrolytkondensatoren welche nicht auf diese Frequenzen ausgelegt sind 
durch den Rippel stark erhitzen können, was natürlich auf Kosten der 
Lebensdauer geht. (Tan Delta)
Am Eingang sollte unbedingt eine Überspannungsschutzdiode hin, sowie ein 
keramischer Kondensator von mind. 10uF. Dies verhindert, dass 
Spannungsspitzen, welche gerade beim Ausstecken auftreten, dir den Chip 
killen. Ich vermute das ist genau dein Problem. Wenn du zusätzlich noch 
einen Serienwiderstand in die Versorgungsleitung einbaust (je nach Strom 
verwende ich hier 1-4 Ohm aus jeweils 2 parallelgeschalteten 0,25W 
Widerständen), dann begrenzt du zusätzlich noch den Strom, welcher beim 
Anstecken in den Eingangskondensator rinnt und verlängerst damit dessen 
Lebensdauer. Weiters wird dadurch bei einer Spannungsspitze in 
Zusammenarbeit mit der Supressordiode und dem Kondi sehr wirkungsvoll 
verhindert, dass die Spannungsspitze bis zum Chip kommt. Ohne den 
Widerstand können Teile der Energie ungehindert bis zum Chip und diesen 
zerstören, trotz Diode und Kondi.
Die Spule ruhig auch etwas größer als notwendig auslegen, dass reduziert 
den Rippel und damit die Belastung des internen FETs, was auch gut für 
die Effizienz ist, solange der ohmsche Widerstand der Spule durch die 
Induktivitätserhöhung nicht zu groß wird.
Ausserdem heisst schnellerer Takt nicht unbedingt höhere Effizienz. 
Schnellerer Takt wird eigentlich nur gemacht, damit die Komponenten wie 
Drossel und Kondensatoren kleiner gemacht werden können. Für die 
Effizienz sind kleinere Schaltfrequenzen sogar meist besser, weil die 
Schaltverluste im FET und in der Diode geringer sind.
Zu beachten ist beim L5973 auch noch, dass das Kompensationsnetzwerk für 
die entsprechenden Komponenten und den Einsatzzweck entsprechend 
angepasst werden muss. Es gab einmal dazu auf der Homepage von ST ein 
Javatool, mittlerweile gibts bei ST dazu ein Excelsheet, welches man 
anfordern kann. Damit wird auch die Auswahl der Komponenten, sowie die 
Abschätzung der damit erzielbaren Effizienz und der thermischen 
Eigenschaften leichter.

Grüße

Fasti

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,
Eingangselko ist am Eingang ! :-)
Soll laut Datenblatt ein Keramischer sein kein normaler Elko !

Sättigung ? Hab nicht ich gesagt !

15µH habe ich. Steht im Datenblatt !

Mein Spule müsste richtig sein ! Siehe dein link bei der Farbe rot/grün 
#18
Dort steht 0-0,5MHz .
Wicklung und Kern mit Ringkernrechner-Tool berechnet.

Luftspalt muss nicht unbedingt sein. Auf der Orginalplatine ist die 
Spule auch ohne ausgeführt.

Mein Lcd ist ein 240x64 GLcd mit einem grossen Led Array.
Braucht ca. 400mA, deins wird weniger gebrauchen.

Hast du auch den L5973ad verwendet ?

Ich weiss jetzt dann nicht mehr weiter.

Grüsse, Thorsten

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Huch war zu langsam.

@Fasti

Hab deinen Beitrag erst gelesen als ich meinen abgeschickt hatte.

Sehr Informativ ! Wird mir einiges klarer.

10µF hab ich am Eingang. Allerdings nicht Keramisch, ist ein 
Folienkondensator WIMA MKS4. Keramische habe ich bei Reichelt keinen mit 
10µF gefunden.

Hast du mir, da du einen ähnlichen verwendest, vielleicht Schaltungen 
dazu ?
Wie soll ich die Spule mit Luftspalt berechnen ? Mit Ringkernrechner 
geht das glaube ich nicht und im rechnen bin ich nicht so fit. Vorallem 
Ringkerne sind kompliziert mit all den Materialeigenschaften......
Wie gesagt bin nur Energieelektroniker (Maschinen+Schaltschränke)

Aber trotzdem vielen Dank, hast mir schon viel geholfen.

Grüsse, Thorsten

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>10µF hab ich am Eingang.

Zu wenig.


>Wie soll ich die Spule mit Luftspalt berechnen ?
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

Oder einfach nach Induktivität und Strom hier suchen:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=2;LA=2;GROUPID=370...

>Aber trotzdem vielen Dank, hast mir schon viel geholfen.

Hm...

Autor: Fasti (Gast)
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Ich würde dir raten eine fertige Drossel von z.b.: Coilcraft dafür zu 
verwenden. Sehr gut sind beispielsweise die MSS1260 dafür geeignet.
In den Datenblättern werden meist die kleinst möglichen Drosseln 
angeben, damit herausgestrichen wird, wie billig man die Schaltung 
machen kann. Oft sind aber größere Werte für die Effizienz und/oder 
Rippel besser. Zu groß sollten sie aber auch nicht sein. Ich würde bei 
deiner Anwendung irgendwo zwischen 22 und 100uH bleiben, je nachdem 
welche Drossel du bekommst. Ein 0,5MHz Kern für einen 0,5MHz 
Schaltregler ist übrigens denkbar ungeeignet. Unbedingt da etwas anderes 
verwenden oder fertige kaufen.

Grüße

Fasti

Autor: Bensch (Gast)
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> Wie soll ich die Spule mit Luftspalt berechnen ? Mit Ringkernrechner
geht das glaube ich nicht

Ferritkerne brauchen keinen Luftspalt, der ist quasi im Material 
eingebaut...
Oder hast du etwa einen Eisenkern genommen? Dann schnell weg damit!

Der Masseanschluss der Freilaufdiode sitzt an der denkbar ungünstigsten 
Stelle.

Das nur mal so auf die Schnelle ....

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Danke an euch.

Habe wirklich einen Eisenpulver verwendet,Mist . Auf der Originalplatine 
war
auch so einer allerdings Farbcode gelb und andere Windungszahl.
Bei Reichelt gibts Ferritkerne, die kann ich auch mit dem 
Ringkernrechner
berechnen. So wie es aussieht brauche ich dann sogar noch weniger 
Windungen.

Beispiel:
FT50-43 Ferrit 50µH = 12 Wdg. max. Draht 1,47mm Freq.Bereich 1-50MHz

Soll ich diese anstatt welche mit Luftspalt nehmen ? Reichelt hat keine 
mit
Spalt und ich weiss auch nicht wie ich die berechnen soll.

Wegen der Diode, was meinst du da genau ?
Laut Datenblatt sitzt sie auf der Masse des Reglers und nicht auf der 
Gesamtmasse. OK, die Leiterbahn ist etwas schwach, habe aber nachher
noch mit Silberdraht die wichtigen Bahnen verstärkt und komplett 
verzinnt.

@Fasti
Wo bekomm ich Coilcraft Produkte ?
Bei Farnell ?


Grüsse, Thorsten

Autor: Bensch (Gast)
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> Soll ich diese anstatt welche mit Luftspalt nehmen ? Reichelt hat keine
mit Spalt

Ich sagte doch schon, Ferritkerne haben den Luftspalt im Material 
bereits eingebaut, deswegen nimmt man sie auch.

> Wegen der Diode, was meinst du da genau ?

Schau doch mal, wo deine Ströme fliessen und wo dadurch Spannungsabfälle 
auftreten, Dann sollte doch alles klar sein.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>ei Reichelt gibts Ferritkerne,
>Reichelt hat keine
>mit
>Spalt und ich weiss auch nicht wie ich die berechnen soll.


Argh..

Hast du meine Antwort überhaupt gelesen??
Beitrag "Re: Schaltregler hat Platine zerschossen Warum ?"
Und den/die Links benutzt??

>Wegen der Diode, was meinst du da genau ?

Die Anode der Diode sollte direkt am Ausganselko sein. (Und nicht in der 
Verbindung zum IC)


PS:
>ch sagte doch schon, Ferritkerne haben den Luftspalt im Material
>bereits eingebaut, deswegen nimmt man sie auch.

Das ist Schwachsinn. Wenn das so wäre, dann könnte man damit keine 
Übertrager für Flusswandler aufbauen (luftspaltlos)

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Bei Reichelt gibt es SMD Spulen für Schaltregler für günstiges Geld...
http://www.reichelt.de/?;ACTION=2;LA=2;GROUPID=3709
Ob die für die Frequenzen geeigent sind weiß ich allerdings nicht :(

Autor: Bensch (Gast)
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Aber Eisenpulver sollte auch gehen, hat ja auch interne "Luftspalte".

(Eigentlich sind's Keramikspalte, aber das ist dem magnetischen Feld 
ziemlich egal..)

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Sorry wenn ich mich hier mal ranhänge, wo ihr gerade Supressordioden 
erwähnt, was nimmt man den da für Werte?
Ich meine angenommen nen Netzteil bietet per Stepdown 5V und 12V an werd 
ich ja sicher nicht ne 5V und ne 12V Diode nehemen oder?
Pollin hat z.B. P6KE6.8A - 600 W - 6,8 V aber 6,8V ist mir vom Gefühl 
schon etwas viel für ne 5V Schaltung oder sind die Spannungspitzen so 
kurz das das nicht ins gewicht fällt?

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Sorry Matthias,

hab die Links wirklich nicht angeschaut. Wieso bloß ?

Hab sie jetzt angeschaut. Super, vorallem dieser Rechner.
Bei den Kernen von Reichelt, aus deinem Link, hab die schon mal gesehen
aber nicht gedacht das für mich sowas in Frage kommt.
Dachte ich brauche einen "Ring mit Luftspalt"

OK, kapiert !

Was bedeutet die Angabe fL: 1KHz bei den Kernen ? Ist irgendwie so 
niegdrig.

So, d.h. ich muss mein Layout optimieren,auch wegen der Kühlung, eine 
andere Inuktivität aus Ferrit (Powerinduktivität v.Reichelt)Wert 50µH 
ok? , Überspannungsschutzdiode am Eingang, Keramischer Kondensator am 
Eingang min. 10µF, generell Low-ESR Kondensatoren verwenden.
Vielleicht Schaltung noch mit Z-Diode absichern.

Hab ich was vergessen ?

Ich muss sagen, man lernt hier sehr viel !  :-)

Grüsse, Thorsten

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Irgendwie bin ich mit dem Antworten hier zu langsam :-)

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Toll,

bei Reichelt gibts kaum Keramik Kondensatoren und dann nur bis max. 1µF
und nu ?

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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So, geh jetzt mal auf die Baustelle. Saniere grad ein altes Haus für 
mich. Uffff !

Meld mich gegen Abend wieder.


Danke nochmal an alle, man kann nur dazulernen hier !


Grüsse, Thorsten

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Inuktivität aus Ferrit (Powerinduktivität v.Reichelt)Wert 50µH ok?
Kauf einfach mal gleich ein paar Werte drumrum mit dazu z.B. die E3er 
Reihe 10, 22, 47, 100uH, dann kannst du damit ein wenig spielen. Und 
besser eine Nummer zu groß, dann hast du Luft bis zur Sättigung 
(L-PIS4720).

> d.h. ich muss mein Layout optimieren
Ja, z.B. den Diodenstrom nicht über den Feedbackpfad fliessen lassen.
Sieh dir das Beispiellayout zum Regler an. Das ist erprobt, empfohlen 
und sieht ganz anders aus als das deine :-/

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Das Beispiellayout habe ich in der Application Note gesehen.
Allerdings erst nachdem meine Platine fertig war :-)

Allerdings wird alles etwas schwierig, da ich nicht mit 2-Seitigen
Platinen arbeite. Kann zwar gleichzeitig zweiseitig Ätzen 
(Sprühätzanlage)
habe aber zweiseitig noch nix gemacht.
Naja, vielleicht ab jetzt ! ;-)


So geh jetzt mal was schaffen !



Grüsse, Thorsten

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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So, Baustellenarbeit beendet. Muss jetzt aber noch auf einen Geburtstag.

Falls noch jemand Infos hat, oder Dinge weiss die man bei Schaltreglern
beachten sollte, bzw. wichtig sind, immer her damit.

Ihr macht noch nen Elektronikprofi aus mir ;-)



Melde mich später wieder.


Grüsse, Thorsten

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Thorsten Frick wrote:
> Dort ist auch ein Regler drauf mit 250KHz. Da dieser schön kühl war
> dachte ich, umso höher die Frequenz umso weniger Verluste.

Es ist genau andersrum: Jeder Schaltvorgang verbrät eine gewisse 
Energiemenge. Je mehr Schaltvorgänge je Sekunde, desto mehr Energie wird 
dadurch je Sekunde verbraten.

Mit steigender Taktfrequenz wird der benötigte Kern kleiner - das ist 
der Vorteil hoher Taktfrequenzen.

Autor: Harald (Gast)
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Ich habe diesen Thread grob überflogen und hoffe, hier keine bereits 
bekannte Info zu verbreiten. Ich möchte das erzählen, weil wir sehr 
ähnliche Probleme mit dem L5973 hatten. Die Dinger starben und zunächst 
nicht reproduzierbar, meistens beim Einschalten der Betriebsspannung. 
Sehr gerne aber bei einem Betrieb am Labornetzteil mit ca. 2m Leitung 
(2x0,75mm²) bis zum Schaltregler. Der Aufbau war weitestgehend nach AN.

Nach einiger Untersuchung war die Ursache die Low-ESR Kapazität am 
Eingang. Das haben auch ST Applikations Ingenieure bestätigt, es gibt 
meines Wissens sogar eine Dokumentation dazu. Vielleicht einfach mal 
stöbern...

Die Low-ESR Kapazität (bei uns ein keramischer 10uF) bildet mit der 
Induktivität der Zuleitung einen Schwingkreis, der die Spannung 
kurzzeitig auf (bei uns) ca. 50V hochschnellen ließ. Das hat gereicht, 
um das IC zu zerstören. Das konnte man mit einem vernünftigen 
Oszilloskop auch einwandfrei nachmessen (einige 10ns Pulslänge)

Die Abhilfe für die bereits produzierte Serie war die Parallelschaltung 
eines normalen Elkos zur keramischen Kapazität am Eingang. Das war auch 
der Lösungsvorschlag von ST. Das wird sogar immer noch so gemacht, auch 
wenn wir den Baustein aufgrund dieser Erfahrung nicht mehr weiter 
einsetzen.

Man kann nämlich solches Verhalten auch bei anderen Switchern sehen, 
allerdings sind die etwas resistenter gegenüber Überspannung. Seit der 
Beobachtung ist das jetzt ein ständiger Test beim Entwurf neuer 
Switcher-Schaltungen.

Das nur zur Info, glaubt es oder auch nicht - ich werde es im Falle 
einer hier üblichen Auseinanderpflückung/Zerredung nicht weiter 
kommentieren!

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Ich hab mit nem LM2574 bisher keine Probleme gehabt, aber der läuft ja 
nur mit 50kHz, das ist weitaus unproblematischer als 500kHz.
Drossel, Diode, Kondis, Layout sind da viel unkritischer.
Eine fühlbare Erwärmung der Schaltung konnte ich nicht feststellen.


Ne Eisenpulverdrossel geht definitiv nicht mehr bei 500kHz, da muß die 
Schaltung ja kochen. Und Volldraht geht da auch nicht mehr, das muß 
schon HF-Litze sein.
Ich würde son HF-Dingens generell nicht selber bauen, sondern ne Drossel 
kaufen, die wirklich für 500kHz spezifiziert ist.
500kHz ist ja schon fast ein Mittelwellensender.


Das mit der Zuleitungsinduktivität kann ich mir gut vorstellen, dann 
eben auch ne Supressordiode an den Eingang.
Ich bin aber nicht so der Fan von kleinen Kondensatoren, ich mags lieber 
dicke am Ein- und Ausgang, z.B. 1µ MKT und 100-470µ Elko parallel.


Peter

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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Ich hab nochmal nachgesehen.

Zwar ist das ein anderes IC, aber das Problem ist vergleichbar.

Im Anhang mal das Layout und die Schaltung

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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Hallo,

Danke euch für die Infos.
Ich denke ich weiss jetzt was ich tun muss.

Eine Frage hab ich aber noch. Im Application Note gibts eine
Softstartschaltung. Im Text steht " Capacitor is charged up to an 
external reference Vref" Meinen die hier Vref vom Regler ? Eine andere 
Referenz hab ich ja auf der Platine nicht. Aber die Vref vom Chip steht 
ja auch nicht sofort beim Start zur Verfügung !?!

Schaltbild siehe oben. Softstart in dem gestrichelten Kasten.

Wenn das nicht die Vref vom Chip ist (was ich vermute) wie könnte
man sonst eine Softstartschaltung realisieren. Versorgung ist wie gesagt 
12V über die Busleitung.

Autor: *.* (Gast)
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Bleib geschmeidig, es ist die Vref vom Chip gemeint.

Autor: Thorsten Frick (fricki)
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So,

anbei nun mein aktuelles Layout.

Mit Zusatz Elko und Supressor am Eingang, Supressor am Ausgang.
Feedbackleitung schön separat und breit wie im AN.
Lastteil separat und auch schön breit.

Für aureichende Kühlung ist, denke ich, über die Masse nun gesorgt.
Kompensationsnetzwerk ist eingebaut, laut Datenblatt.

Spule LPIS4720, anstatt 15µH hab ich 22µH verwendet (Sättigungsreserve).
Ausgangskondi ist ein Low ESR Typ wie auch der Ceramische 10µF am 
Eingang.


Für Korrekturen hab ich ein offenes Ohr :-)


Kurze Frage: Ich Depp hab nur 6,8V Suoressordioden bestellt.
Für die 12V Eingangsspannung hab ich sie vergessen. Kann man solche 
Dioden
auch in Reihe schalten ? So ala    6,8 + 6,8 = 13,6V ?


Grüssle, Thorsten

Autor: Thorsten (Gast)
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Hallo,

habe nun alles mit meinem obigem Layout aufgebaut.

Low ESR Elko und 6,8V Supressordiode am Ausgang,
Normaler Elko, Keramischer Kondensator und doppelte 6,8V (in Reihe) 
Supressordiode am Eingang,
Hauptdiode SB320 und Spule anstatt 15µH hab ich nun 22µH.


Ergebniss bei 12Vin :

5 Vout bei ca. 500mA Last  (5V ist justierbar !)
Kaum Ripple (20mV/ss )
Temperaturanstieg des Chips nicht messbar, hat ca. Zimmertemperatur !
Kein Pfeifen, Summen, quietschen, ist völlig lautlos.
Anstecken und abziehen der Versorgung vom Netzteil problemlos !!!


Fazit: Läuft soweit bestens.

Vielen Dank nochmal an alle die mir hierbei geholfen haben !!!
Hier kann man echt was lernen.


Viele Grüsse,

Thorsten

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
Datum:

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>Vielen Dank nochmal an alle die mir hierbei geholfen haben !!!
>Hier kann man echt was lernen.

Schick einen Getränkegutschein an Andreas. Der sammelt diese dann, und 
einmal pro Jahr werden diese dann "verbraucht" ;-)

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