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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ist dieser Elko für Step-ups geeignet - Schaltregler Experte gesucht


Autor: Michael H. (overthere)
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Hallo zusammen,

für einen Step-up Converter von 1.8-3 auf 5-12 Volt bin ich noch auf der 
Suche nach einem guten Ausgangs-Kondensator. Parallel dazu möchte ich 
einen weiteren 10µ Kerko anbringen. Die Frequenzen werden maximal bei 
100kHz liegen, 50kHz sind deutlich realistischer. Ausgangsstrom werden 
maximal 100mA (worst worst case), 50mA realistischer (bad case), 10mA 
(average case).

Ist dieser Elko geeignet, bzw. macht der Sinn. Passt das ganze vom ESR 
her? Laut Datenblatt hat der einen ESR von 0.26 Ohm. Der Kerko dürfte 
noch deutlich drunter liegen.

Meine Frage ist: Ist dieser Kondensator geeignet? Wie nötig/sinnvoll ist 
es einen 2. 10µ Kerko parallel zu schalten?

Wie hoch ist der leakage current. Wenn ich die Formel richtig einsetze 
komme ich auf 25µA.. stimmt das... das wäre arg viel. Oder habe ich die 
Formel falsch verstanden? Welche Möglichkeiten gibt es da noch den zu 
reduzieren?
Meine Rechnung: 0.01µA*100[µF]*25[V]=25µA

Vielen Dank schon mal für eure Mithilfe.

Michael

: Verschoben durch Moderator
Autor: Andreas R. (rebirama)
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Du hast keinen Elko festgelegt, sondern nur eine Liste angehängt.

Für die Auswahl des Ekos ist der tollerierbare ripple current 
ausschlaggebend. Gemeint ist hier der RMS-Wert des Wechselstroms im 
Elko.
Diesen kann man anhand der Stromform am Wanderausgang berechnen. Ein 
niedriger ESR erhöht auch den Wirkungsgrad etwas.

Kerko: die Frage ist, was willst du konkret mit dem Kerko erreichen? 
Wenn du die Anforderungen auch ohne erreichst, dann lass ihn weg. 
Eventuell ist ein bessere Elko effektiver um deine Anforderungen zu 
erfüllen. Welche Anforderungen hast du überhaupt?

25µA ist nichts besonderes bei einem Elko. Vorallem, was kosten dich die 
25µA? das sind 0,05% deines Ausgangsstroms...

Autor: Bernd G. (Firma: LWL flex SSI) (berndg)
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> Ist dieser Kondensator geeignet?

Um die Juristenantwort zu geben: Das kommt drauf an. Es gibt 
Schaltkreise, die vertragen keramische Kondensatoren mit etlichen 
Dutzend Mikrofarad am
Ausgang. Für andere sind explizit Ta- oder Al-Elkos mit einem 
Mindest-ESR
erforderlich. Ein Blick in das Datenblatt des Schaltreglers könnte 
helfen.

Autor: Michael H. (overthere)
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Vielen Dank für Deine Antwort.

Konkret geht es um diese Kiste:
http://de.farnell.com/epcos/b41142a5107m/kondensat...

25µA Leerlaufstrom sind definitiv zu viel, (25µ*stepup vom Verhältniss 
4=100µA) da es sein kann, dass der Regler mehrere Tage unbenutzt ist und 
von der Batterie versorgt wird. Der würde dann deutlich mehr als mein 
Controller fressen. Dann geht der Elko schon mal nicht.

Dann muss ich versuchen den Regler auf 4*10µF (die von Reichelt) aus 
Kerkos aufzubauen. Kennt jemand günstige Kerkos mit höhere Frequenz und 
passender Spannung? (z.B. 68µ @ 12 Volt für maximal 30 Cent?) Es ist 
doch besser höhere Kapazitäten zu haben, damit der Regler träger wird 
und der Ripple zurück geht oder=

Mein Problem ist jetzt dass ich das ganze nicht berechnen kann, da ich 
einfach noch nicht das nötige Wissen habe ob die Kondensatoren reichen. 
Ich bin im ersten Semester...

SPICE geht nicht, da ich dort nicht meinen Controller simmulieren 
kann... (der den Schaltregler steuert! - von daher gibts hier auch kein 
Datenblatt)

Gibts da ein paar Auslegetipps für mich?

Michael

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Wenns für Batterie-Betrieb sein soll, warum muss dann der Regler 
überhaupt ständig an der Versorgung hängen? Wenn du den richtigen uP 
nimmst und keinen besonders hohen Takt brauchst, dann kannst du den 
direkt aus den 1.8 - 3V speisen und den Regler vom uP aus zuschalten, 
sobald du die 5-12V brauchst. Wenn das immer nur kurzfristig ist, spielt 
sogar die Effizienz des Reglers nicht mehr die große Rolle.

Gruß, Alex

Autor: Alexander v. Grafenstein (avogra)
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Oh, und ich komm bei Leakage Current auf 12 uA, wenn ich die von dir 
angegebenen max. 12V einsetze. Woher hast du die 25V?

Autor: ... (Gast)
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Um welchen Regler geht es überhaupt? Datenblatt? Typenbezeichnung? 
Stromlaufplan?

Autor: Michael H. (overthere)
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Ja, ich speise den Controller auch schon von 1.8 Volt. Aber ich brauche 
für was analoges 9 Volt, die immer dran sein müssen und es auf keinen 
Fall vorkommen darf dass die Versorgungsspannung fehlt - auch nur kurz.

Zum Thema Kerkos habe ich jetzt ein bisschen umdisponiert:
http://de.farnell.com/multicomp/mcca000555/mlcc-12...
ich werde jetzt das Ding jetzt 2x verwenden. 10 Volt sind gerade an der 
unteren Schmerzgrenze.
Wie kann ich denn da den Leckstrom berechnen?

Hat jemand berechnungsgrundlagen für Schaltreglerkondensatoren, die mir 
helfen könnten?

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Michael H. schrieb:
> Zum Thema Kerkos habe ich jetzt ein bisschen umdisponiert:
> http://de.farnell.com/multicomp/mcca000555/mlcc-12...
> ich werde jetzt das Ding jetzt 2x verwenden. 10 Volt sind gerade an der
> unteren Schmerzgrenze.

Die 10 Volt Nennspannung sind weit unter der Schmerzgrenze. Siehe dazu 
Beitrag "Re: Layout Schaltregler Stromquelle"

Im dort verlinkten TDK Component Viewer kannst du die die DC Bias 
Charakteristik für den C3216Y5V1A226Z anschauen. Das wäre der 
entsprechende 1206 Y5V 22u Kondensator von TDK. Bei deinen 9V hat er 
noch eine Kapazität von etwa 2uF!

Autor: Michael H. (overthere)
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Vielen Dank für den Tipp! Das spart mir später viel Arbeit! Das ist ja 
echt eine Frechheit, wie die Kapazität in die Knie geht. D.h. ich werde 
wohl X7R verwenden müssen...
Da besteht das Problem doch nicht oder?

EDIT: Geht denn folgender Kondensator:
http://de.farnell.com/multicomp/mcca000577/mlcc-12...

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Michael H. schrieb:
> Vielen Dank für den Tipp! Das spart mir später viel Arbeit! Das ist ja
> echt eine Frechheit, wie die Kapazität in die Knie geht. D.h. ich werde
> wohl X7R verwenden müssen...
> Da besteht das Problem doch nicht oder?

Hast du dir die Links angesehen? Mit dem TDK-Tool könntest du die Info 
schnell selbst finden.

> EDIT: Geht denn folgender Kondensator:
> http://de.farnell.com/multicomp/mcca000577/mlcc-12...

TDK hat keinen genau entsprechenden. Deren 1206 X7R ist mit 16V 
Nennspannung angegeben. Vielleicht hat Multicomp ja entsprechende 
Datenblätter.

EDIT: Ups, "Multicomp" ist ja Farnells Name für "kein bestimmter 
Hersteller". Dann wird's schwierig mit Datenblättern.

Autor: Michael H. (overthere)
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Wenn ich das bei TDK(C2012X5R1C226K) richtig lese, ist das da genauso 
beschis..eiden. Gibt es denn keine Kondensatoren mit stabiler Kapazität 
und geringem keinem Leckstrom?

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Michael H. schrieb:
> Wenn ich das bei TDK(C2012X5R1C226K) richtig lese, ist das da genauso
> beschis..eiden. Gibt es denn keine Kondensatoren mit stabiler Kapazität
> und geringem keinem Leckstrom?

Wieso vergleichst du jetzt große mit kleinen Äpfeln? Wenn du bei 1210 
bleibst, sieht's doch ganz vernünftig aus.

http://graph.tdk.co.jp/ccv/graph/graph.asp?plist=0...

Autor: Michael H. (overthere)
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Vielen Dank schon mal für Eure Antworten.

Eine kleine Frage habe ich noch: Wie hoch ist der Leckstrom von Kerkos? 
Kann man den irgendwie ausrechnen? Ist es realistisch den unter 10µ zu 
bekommen? Am besten so 1µ? Ich würden den oben verlinkten Kerko von 
Farnell verwenden...

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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TDK gibt für den C3225X5R1A226M als "insulation resistance" mindestens 
22MOhm an. Also solltest du bei 9V unter 500nA Leckstrom erhalten.

Gerade habe ich noch diese schöne Infosammlung von Murata zum Thema MLCC 
gefunden: http://www.murata.com/products/capacitor/faq/mlcc/index.html

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