Einen fröhlichen Weihnachtsmorgen allerseits, folgende Frage an die Experten: Ich nutze einen LP3966, um 3.8V (aus 5V) zu erzeugen für ein Telit-GSM-Modem. - Der Spannungsregler erfordert einen Cout mit mindestens 200mΩ ESR lt. Datenblatt. Habe dafür einen 68µF-Tantal mit 490mΩ gewählt (AVX TRJC686K010R) - Das Telit-Modul hingegen will einen "low ESR"-Tantal-Pufferkondensator mit 100µF. Habe dafür einen mit 65mΩ genommen (490mΩ wären für meine Begriffe nicht "low"). Entsprechende Ausschnitte aus Schaltplan und Layout anbei. Nun sind Cout und der Pufferkondensator an der Last ja parallel, was in einem viel niedrigeren kombinierten ESR resultieren müsste. Auf dem Lochplatinen-Prototypen funktioniert es bislang problemlos, jetzt wird aber das ganze in die Produktion gegeben, daher wollte ich noch einmal kritisch drübergehen. Fragen daher: - Ist es Eurer Erfahrung nach ein Problem für den Spannungsregler, wenn der Lastkondensator den resultierenden ESR-Wert verändert? - Im Layout sind die beiden ja ziemlich nahe beieinander -- sollte man das anders regeln? - Sollte man die Schaltung verändern, um die Thematik besser zu lösen? Für jegliche Hinweise dankbar, Matthias
Du hast den ESR der Elkos durch die Parallelschaltung der beiden Kondensatoren herabgesetzt. Das "freut" den Spannungsregler. Was kann man tun? 1. "Hoffen und Beten", daß das Ganze trotzdem funktioniert. 2. In die Versorgungsleitung zu C30 eine Drossel schalten, ähnlich wie ATMEL es für die AVR-Processoren empfielt. 3. (Bei ausreichend konstanter und geringer Stromaufnahme des Moduls) an Stelle der in 2 vorgeschlagenen Drossel einen kleinen Widerstand (330 mOhm) einsetzen. Die erste "Lösung" behagt mir nicht so ganz, denn hier könnten häßliche intermittierende Probleme auftreten. Bernhard
Danke für die Antwort. Schon klar, wie geschrieben, dass der resultierende ESR niedriger ist. Nicht ganz so klar habe ich vielleicht geschrieben, dass er dadurch unter den Mindest-ESR des Spannungsreglers von 200mΩ fallen würde, d.h. in diesem speziellen Fall freut sich der Spannungsregler evtl. nicht über den niedrigeren ESR. Das GSM-Modul kann bis zu 2A ziehen in Peaks, daher der relativ großzügige Spannungsregler. Ein 330mΩ-Widerstand würde in diesen Spitzen über 1W verbrennen, das kommt mir nicht praktikabel vor. Bliebe also Variante 2 -- wie würde man die Drossel dimensionieren? Viele Grüße, Matthias
Matthias schrieb: > Bliebe also Variante 2 -- wie würde man die Drossel dimensionieren? So, dass deren Gesamtwiderstand (Impedanz+Ohmsch) im kritischen Frequenzbereich hinreichend gross ist. Was natürlich gleich die nächste Frage impliziert, und die wird überraschenderweise sogar im Text beantwortet: "between 20 kHz and 100 kHz".
Danke. Hieße das nicht, dass von den 3.8V des Spannungsreglers bei höherer Frequenz eine umso höhere Teilspannung an der Drossel abfiele, so dass aus Sicht des GSM-Modems die Spannung genau dann einbricht, wenn es kurzfristig mehr Leistung haben möchte? Müsste man den Spannungsregler auf höhere Vout einstellen? Nur zur Klarstellung, dass ich das richtig verstanden habe, anbei der leicht aktualisierte Schaltplan. Viele Grüße, M.
Matthias schrieb: > Danke. Hieße das nicht, dass von den 3.8V des Spannungsreglers bei > höherer Frequenz eine umso höhere Teilspannung an der Drossel abfiele, Nur wenn du vorhast, dein Modem mit Wechselstrom hoher Frequenz zu füttern. Für Gleichstrom ist nur der ohmsche Widerstand der Drossel massgeblich. > so dass aus Sicht des GSM-Modems die Spannung genau dann einbricht, wenn > es kurzfristig mehr Leistung haben möchte? Dazu gibt es kurzfristig den Kondensator dahinter und längerfristig spielt die Drossel keine Rolle. Unklar ist mir allerdings inwieweit die Drossel bzw. der entstehende LC-Serienschwingkreis die Regelschleife des LDO beeinflussen könnte. Eine Spule hat nicht die gleiche Charakteristik wie ein gedacht ohmscher ESR.
Das GSM-Modul "sieht" C30 mit seinem ESR (< 100 mOhm). Ein 2A-Stromimpuls erzeugt daran einen < 200 mV Spannungseinbruch. Das entspricht den Spezifikationen des Herstellers. Zur Dimensionierung der Drossel (Grobschätzung): - Sättigungsstrom: oberhalb der Dauer-Stromaufnahme des Moduls, - Induktivität: ca. 10 - 100 uH - entsprechend einer Resonanzfrequenz von 1,5 ... 15 kHz. Bernhard
Danke für die ganzen Tips! Habe gerade im Prototypen eine 47µH 3.8A-Spule eingelötet, und das Modem funktioniert nach wie vor reibungslos. Dann werde ich im Layout dafür mal noch Platz finden müssen... 47µH hatte ich gerade zur Hand. Spielt die genaue Induktivität eine große Rolle, oder "passt das schon so"? Viele Grüße, Matthias
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