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Forum: Platinen Layout mit Schaltregler o.k?


Autor: technikus (Gast)
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Hallo,

ich erstelle gerade ein Layout. Die Schaltung beinhaltet einen 
Schaltregler LM2574HVN-ADJ.
Anbei ein Ausschnitt vom Layout rund um den Schaltregler. Der TOP Layer 
ist als gemeinsame Massefläche ausgeführt. Am 22µF Elko besteht die 
Verbindung der Schaltreglerbeschaltung zu diesem Masselayer.

Alle Masseverbindungen des Schaltregler liegen also auf der Kupferfläche 
(Bottom Layer) und werden dann über einen Punkt zum TOP Layer verbunden.

So, ich hoffe es kann mir jemand folgen. Aber die angehangenen PNG 
Dateien sagen ja mehr als 1000 Worte.

Ist die Ausführung generell so o.k. oder sollte ich hier nacharbeiten? 
Wenn ja warum ?

Vielen Dank für eure Hilfe!

Gruß
Ernst

Autor: Er (Gast)
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>Alle Masseverbindungen des Schaltregler liegen also auf der Kupferfläche
>(Bottom Layer) und werden dann über einen Punkt zum TOP Layer verbunden.
Dann kannst Du die Massefläche auf dem Top-Layer auch gleich weglassen.

Autor: technikus (Gast)
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O.K. ich hatte die Zeichnung im Datenblatt so interpretiert, dass die 
Diode, und beide Elkos sternförmig auf die Gesamtschaltungsmasse geführt 
werden sollen. Dann habe ich alle Schaltreglermassen zusammen geführt 
und eben auf diesen Punkt gelegt.

Reicht es also, wenn ich alle Massen der Schaltreglerbeschaltung direkt 
auf den TOP Layer führe ?


Danke!

Autor: Ich (Gast)
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Hallo

Sieht soweit ganz gut aus. Einziger Punkt was ich ändern würde, wäre die 
Feedback Leitung nicht direkt an der Spule wegführen sondern weiter bei 
der Last oder zummindest hinterm Kondensator.

lg

Autor: technikus (Gast)
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Noch mal zum Verständnis: Die Masseverbindung auf dem TOP Layer 
verbindet alle restlichen Schaltungsmassen der Gesamtschaltung 
miteinander.
Es ist also nur die Schaltreglermasse getrennt und über den 22µ Elko auf 
den TOP Layer geführt.


Gruß
Ernst

Autor: technikus (Gast)
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"Sieht soweit ganz gut aus. Einziger Punkt was ich ändern würde, wäre 
die
Feedback Leitung nicht direkt an der Spule wegführen sondern weiter bei
der Last oder zummindest hinterm Kondensator."


Kannst du das mal in das PNG kritzeln? Ich versehe leider nicht genau 
was du damit sagen möchtest.


Danke!

Autor: Er (Gast)
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>O.K. ich hatte die Zeichnung im Datenblatt so interpretiert, dass die
>Diode, und beide Elkos sternförmig auf die Gesamtschaltungsmasse geführt
>werden sollen.

Naja. Im Datenblatt steht dazu:

"For minimal inductance and ground loops, the length of the leads
indicated by heavy lines should be kept as short as possible.
Single-point grounding (as indicated) or ground plane
construction should be used for best results."

D.h. die Sternform ist garnicht entscheidend sondern die Länge der 
Bahnen.
Zusätzlich gilt: Wenn Du die Masse an einem Punkt zusammenführst, dann 
brauchst Du die Massefläche nicht. Und eben umgekehrt.

Autor: A. K. (prx)
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Ein 50V-Kondensator für max 60V?

Eine 100mA-Diode für 500mA?

C11 weglassen oder drastisch reduzieren.

Autor: technikus (Gast)
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Die 60V max. und 500mA dienen nur als Bemerkungen im Schaltplan wie weit 
der Schaltregler selbst klar kommt.
Tatsächlich benötige ich einen max. Strom von <80mA.
Die Eingangsspannung liegt bei 40V.
O.K. laut Datenblatt muss dann eine Diode mit 1,5 * 80mA, also 120mA 
Belastbarkeit eingesetzt werden. Welche Diode könnt Ihr denn da 
empfehlen ?
Die 11DQ05 wie im Datenblatt angegeben?

Warum C11 drastisch reduzieren?

Autor: technikus (Gast)
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Da mir wohl einiges an know how fehlt (ich bin kein Elektronik 
Entwickler und das ist meine erste Schaltung mit Schaltregler):

Ich habe eine Drossel von Reichelt vorgesehen: 09P 1,0M => 280mA.
Das sollte doch passen ?

Als Diode jetzt eine 1N 5819.

Danke für eure Hilfe!

Autor: A. K. (prx)
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technikus schrieb:

> Tatsächlich benötige ich einen max. Strom von <80mA.

Dann ist, wie aus dem Datasheet ersichtlich, statt der 1mH Spule eine 
2,2mH Spule angebracht.

> Warum C11 drastisch reduzieren?

Dicke Cs direkt hinter 78xx sind sinnlos, u.U. sogar schädlich wenn in 
bstimmten Situationen signifikant Strom rückwärts fliessen kann. Cs 
gehören an die Last, nicht an die Quelle.

Autor: A. K. (prx)
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technikus schrieb:

> Ich habe eine Drossel von Reichelt vorgesehen: 09P 1,0M => 280mA.
> Das sollte doch passen ?

Erzeugen bauformbedingt ein kräftiges Streufeld (Störinduktion). Besser 
unter Power-Induktivitäten suchen.

Autor: technikus (Gast)
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Autor: A. K. (prx)
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Das Datasheet erwähnt für die Spule eine Strombelastbarkeit von 
1,5*Iload. Wobei damit die Sättigungsgrenze gemeint ist, nicht die 
Abrauchgrenze, aber das ist bei Reichelts Angaben (und leider auch den 
Datasheets der Drosseln) nicht immer so klar.

Wenn man nun feststellt, dass Reichelt keine 2,2mH Speicherdrosseln hat, 
dann kann man in diesem Fall durchaus eine 1mH Speicherdrossel 
verwenden, aber muss dann berücksichtigen, dass der Spitzenstrom durch 
die Spule über den erwähnten 1,5*Iload liegen wird.

Wenn man also unter Reichelts Power-Induktivitäten eine 1mH Spule mit 
entsprechend höherer Sättigungsgrenze findet, dann geht das auch. Mit 
den L-PIS4720 1,0M oder L-PISM 1,0M bist du jedenfalls auf der sicheren 
Seite. Dem durch die niedrigere Induktivität bedingten etwas grösseren 
Ripple auf der Ausgangsspannung begegnet man mit einem grösseren 
Kondensator am Ausgang. Was hier mit den für 500mA dimensionierten 220µF 
bereits gegeben ist.

Dass C7 und C8 low-ESR Typen sein sollten ist hoffentlich klar.

Autor: technikus (Gast)
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Ja, alle Elkos werden als Panasonic FC ausgeführt.

Als Diode habe ich nun eine MUR110 gewählt.

Als Drossel die L-PISM 1,0M.

Mir passt das Gehäuse nicht ganz, kann ich auch diese

http://de.farnell.com/murata/lqh55dn222m03l/drosse...

einsetzen?

Gruß
Ernst

Autor: ... (Gast)
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Powerinduktivitäten mit 1 oder 2 mH bei 1,5A Sättigungsstrom wirst du 
kaum finden. Was mich wundert ist, dass National in ihrem Datenblatt 
unter Figure16 nur 150µH angeben. Das wäre ein Wert den du noch mit 1,5A 
Sättigungsstrom bekommen würdest.
Ansonsten würde ich einen anderen Regler nehmen den LT3980 z.B. .

Autor: Ich (Gast)
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Hallo,

so hab ich das gemeint.

Die Leitung nicht direkt von der Spule wegführen sondern erst nach den 
Kondensatoren. (Dadurch hast du weniger Störungen auf der 
Feedbackleitung vom Schaltregler drauf)

lg

Autor: A. K. (prx)
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technikus schrieb:

> 
http://de.farnell.com/murata/lqh55dn222m03l/drosse...

Nein, wg Stromgrenze von nur 100mA.

Autor: ... (Gast)
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> kann ich auch diese http://de.farnell.com/murata/lqh55dn222m03l/drosse...
> einsetzen?

Nein, nicht bei deinem Laststrom. Siehe Datenblatt der Spule:
---> Strom, DC max.:100mA

Autor: ... (Gast)
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ich habe gerade schon die gängigen Lieferanten abgesucht, keiner bietet 
eine 1mH Spule mit 1-1,5A Sättigungsstrom an.

Autor: A. K. (prx)
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... schrieb:

> Powerinduktivitäten mit 1 oder 2 mH bei 1,5A Sättigungsstrom wirst du
> kaum finden.

Auf 1,5A Sättigungsstrom kommt er bei 80mA Laststrom auch nicht. Die 
erwähnten L-PIS Typen mit 350/400mA sind für Normalberieb ausreichend.

Bei Überlastung gibt's mit denen allerdings irgendwann Stunk.

> Was mich wundert ist, dass National in ihrem Datenblatt
> unter Figure16 nur 150µH angeben.

Sieht wirklich seltsam aus. Der Spitzenstrom, der sich bei knapp 60V 
Spannungsdifferenz ergibt, dürfte für den LM2574 jenseits von Gut und 
Böse liegen. Vielleicht wurde das unkorrigiert von grösseren Typen 
übernommen.

Autor: ... (Gast)
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> er bei 80mA Laststrom auch nicht.

Ups, im Stromlaufplan stand da was von. Sorry, hab ich überlesen, dass 
er nur 80mA hat.

Dann ist er aber mit 470µH lt.Datenblattdiagramm mehr als gut bedient.
Dann kann er diese von CSD nehmen: Best.Nr.: 146-SMR0470

Autor: A. K. (prx)
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... schrieb:

> Dann ist er aber mit 470µH lt.Datenblattdiagramm mehr als gut bedient.

Wo findest du die? Ich finde dort bei 100mA Last und 40V rein die 
erwähnten 2200µH.

Autor: ... (Gast)
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mmh, scheint noch zu früh für mich zu sein.. ;)
Sorry, du hast recht.

Autor: technikus (Gast)
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@ Ich: Danke, habe es so ausgeführt.

@ A.K. : O.K. dann die von dir vorgeschlagene L-PISM 1,0M von Reichelt.

Hier mal die Korrektur im Layout.

- Diode jetzt MUR 110
- Induktivität L-PISM 1,0M von Reichelt
- Feedbackleitung vom von der Induktivität weg
- C11 auf 22µF/16V verringert

Wie erwähnt, Die Eingangsspannung liegt bei 40V. Ausgangsspannung soll 
12V sein und der Ausgangsstrom <80mA.

Weitere Bedenken ;-) Passt das layout jetzt so, oder sollte ich alle 
Massen auf einzeln (direkt) auf den TOP Layer führen?

Autor: technikus (Gast)
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Hier der Schaltplan...

Autor: technikus (Gast)
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Hallo,

keine weiteren Layout Tipps? So lassen oder alle Schaltreglermassen auf 
den TOP Layer führen?
Habt Ihr diesen Schaltregler noch nie verbaut?

Gruß

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