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Forum: Platinen Schaltregler Layout verbesserungswürdig :-)


Autor: Matthias (Gast)
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Hallo zusammen,

ich habe nach Wochenlager Arbeit ein Schaltnetzteil entwickelt. 
(Aussuchen der Bauelemente wie z.B. Spulen)

Würdet ihr mir bitte ein paar praktische Tipps zeigen, wie ich das Board 
noch besser layouten könnte?

Ich weiß, dass die Leiterschleifen um die Freilaufdiode und Spule sehr 
sehr kurz sein sollen, damit nicht so wenig wie möglich Störung 
abgestrahlt werden kann.

Bitte schaut Euch doch mal mein Layout an und macht ein paar 
Verbesserungsvorschläge.
Gern bin ich auch bereit ein paar SMD Bauteile einzubauen, falls das 
nötig ist.

Die Schaltung soll 5V bei maximal 1A liefern können.

Viele Grüße,

Matthias aus Düsseldorf.

Autor: Falk Brunner (falk)
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>Bitte schaut Euch doch mal mein Layout an und macht ein paar
>Verbesserungsvorschläge.

Dann lad mal das Layout als PNG hoch, damit auch Non-Eagle 5.x User das 
anschauen können. Siehe Bildformate

MFG
Falk

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Ich bin mal so frei.

Autor: MaWin (Gast)
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> Würdet ihr mir bitte ein paar praktische Tipps zeigen,
> wie ich das Board noch besser layouten könnte?

Das Layout ist tatsächlich so schlecht, daß es vermutlich
nicht funktionieren wird,k du hast zielgenau alle
wichtigen Bauteile falschrum eingebaut.

Dreh wenigstens die Elkos mit dem Masseanschluss nach innen
und lass auch die Diode in diese innere Massefläche ableiten.

Ausserdem kommen mir die Bauteile seltsam disproportioniert
vor, die Spulen viel zu gross im Vergleich zu den Elkos.

Und wenn eine Platine schon so gross ist, denk dran, daß
auf einer Massefläche der Strom stets den kürzesten Weg
nimmt, aber aus EMV-Gründen EIGENTILICH genau parallel
zum Rückstrom fliessen sollte. Reduziere (gedanklich)
deine Massefläche, und erkenne daß der Rückstrom nur
leicht verschobene Bauteile braucht, um wirklich parallel
zum Strom über die Massefläche fliessen zu können.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Wo ist denn das eigentliche Platinenlayout? Auf dem Bild seh ich nur 
wild platzierte Bauteile, die einfach irgendwie verbunden wurde.

Autor: ... (Gast)
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Matthias schrieb:
> ich habe nach Wochenlager Arbeit ein

Na, wenn du dafür "Wochenlang" gebraucht hast....

Autor: Manohman (Gast)
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MaWin schrieb:
> Das Layout ist tatsächlich so schlecht, daß es vermutlich
> nicht funktionieren wird

Das kann man wirklich auch kein "Layout" nennen ;-)

Was ist denn da bloß passiert?! Das haste doch nicht wirklich in 
wochenlanger Arbeit erstellt, oder meinst du das ernst?

Autor: Charly B. (charly)
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@Matthias

ist wirklich nicht boese gemeint, aber lass es bleiben, du hast weder
das Prinzip des SNT noch das des layouten verstanden

wenn du mit SMD umgehen kannst kann i dir ein entspechendes
Layout zur verfuegung stellen

vlG
Charly

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Sogar die Befestigungslöcher sind krumm und schief. Hehe!

Autor: Hansen (Gast)
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Das geilste sind echt die krummen Leiterbahnen...völlig planlos.

Auf der einen Seite finde ich es zwar gemein, wenn einer sich für seine 
Verhältnisse viel Mühe gegeben hat und dann sein "Werk" so niedergemacht 
wird. Aber in diesem Fall kann man an dem Layout leider kein Haar stehen 
lassen. Das ist einfach nur schei**e, sorry.

Es gibt doch viele Beispiele im Netz oder noch besser in den 
Datenblättern - da sind viele Layouts vorgeschlagen - da sollte man dann 
doch mal vorbeischaun.

Autor: Michael D. (mike0815)
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ich hätte hier mal eine LM2576-Adjust-Version.
Als Schottky könnte man Wahlweise eine MBR360 o.Ä. verwenden, statt der 
1N5822!
Ich bin am überlegen, ob man evtl. nach den 22µH noch einen 100µF setzen 
sollte?!?
Ich möchte das Teil universell einsetzen.

Anbei mal der Schaltplan sowie das Layout.

Jetzt könnt ihr mich mal auseinander nehmen :-)

Gruß Michael

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Der GND Leiterbahn des Schaltreglers ist zu lang.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Helmut,
so liest man sich wieder! :-)

Das wäre Pin 3, das hat mir auch schon Kopfzerbrechen bereitet, da ist 
die fette Spule im Weg!
Ich will mal schauen, ob ich noch mit dem Pltz hinkomme, wenn ich die in 
die Horizontale drehe...

Kann man ansonsten so lassen?

Gruß Michael

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Die anderen Leiterbahnen sind kurz genug.
Auf Pin3 bezieht sich ja auch die interne Referenz deshalb sollte sie 
auch kurz sein zum Ausgang der Schaltung.

Autor: ... (Gast)
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wenn die LED am Ausgang bei jeder Ausgangsspannung leuchten soll, 
solltest du ihr eine Konstantstromquelle spendieren.

Autor: Michael D. (mike0815)
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So, ich habe die 100µH Spule mal gedreht und den Outputconnector 
gespiegelt. Die Ausgangselkos auch noch mal versetzt, jetzt ist der 
Masseweg um Eioniges kürzer, allerdings habe ich jetzt für die 
Spannungsregelung eine Brücke setzen müssen. Ich sehe da keine andere 
Möglichkeit.
Müsste jetzt passen?!?
Anbei noch mal das Layout.

Das mit der Konstantstromquelle stimmt, das wird noch mit eingebaut!
Das Layout war vorher für 5V Festspannung gedacht!

Gruß Michael

Autor: ... (Gast)
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Michael D. schrieb:
> jetzt ist der
> Masseweg um Eioniges kürzer,

Kann ich nicht sehen. Im Gegenteil du führst die Masse zwischen Eingang 
und Ausgang des Reglers über 2 ganz dünne Verbindungen.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Jetzt hast du Ausgangs GND und Eingang GND aber über eine lange 
Leiterbahn verbunden.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> So, ich habe die 100µH Spule mal gedreht und den Outputconnector
> gespiegelt.
Ich würde einfach nur das vorherige Layout nehmen, den C5 ein wenig 
umpositionieren und eine kleine Brücke machen. Fertig...

Autor: Michael D. (mike0815)
Datum:
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@Helmut
> Jetzt hast du Ausgangs GND und Eingang GND aber über eine lange
> Leiterbahn verbunden.

Boah, recht hast du, habe den Wald vor lauter Bäumen nicht gesehen...

@Lothar Miller
> Ich würde einfach nur das vorherige Layout nehmen, den C5 ein wenig
> umpositionieren und eine kleine Brücke machen. Fertig...

hm, mach' ich mal...
es ist garnicht so einfach, dem Layout gerecht zu werden! Mit der 
Massebrücke bin ich jetzt nicht so glücklich, aber wenn es nicht anders 
geht?!?
Vielleicht hat ja noch Jemand eine Idee?

Ich habe das 1. Layout noch mal modifiziert (MOD5) im Anhang.
Wenn ich heute Abend dazu komme, baue ich noch die Konstantstromquelle 
ein, ich dachte da an einen TL431!
Vielleicht möchte sich ja noch Jemand ein wenig daran auslassen (Helmut 
vielleicht?)
Ich setze mal die EAGL-Datei mit rein.

Gruß Michael

Autor: ... (Gast)
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Michael D. schrieb:
> ich dachte da an einen TL431!

BF245?

Autor: ... (Gast)
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und lass doch mal die Thermals weg.

Autor: Michael D. (mike0815)
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> BF245
geht auch, den TL431 habe ich gerade zur Hand...mal schauen.

> und lass doch mal die Thermals weg.

welche meinst du denn???

Autor: ... (Gast)
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alle

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Michael D. schrieb:
> Vielleicht möchte sich ja noch Jemand ein wenig daran auslassen (Helmut
> vielleicht?)

Bruecke im GND finde ich auch nicht so gut. Du kannst aber stattdessen 
in der +Versorgung die Bruecke machen (zwischen C2 (2200uF) und C5). Das 
ist unproblematischer als im GND. Dann ist der GND wesentlich 
niederohmiger.

Danach sollte es gut sein. So superkritisch ist das auch wieder nicht. 
Sonst wuerden viele Schaltregler nicht funktionieren.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Helmut Lenzen schrieb:
> Bruecke im GND finde ich auch nicht so gut.
An der Stelle tut es nicht sehr weh, denn dort fließen kein 
nennenswerten Ströme...

Die Alternative wäre, die Masse unter der Spule (die aufgrund der 
stehenden Bauform sowieso ewig weit von der Platine weg ist) einfach 
nicht freizustellen. So würde ich das machen.

EDIT
Und wie gesagt: ich erwähnte den C5 und dessen Positionierung. Es war 
kein Witz, dass ich den nach "innen" gedreht habe. Nur dort kann er 
seine Funktion als Pufferkondensator überhaupt sinnvoll erfüllen...

Lokalisiere mal deine Strompfade (insbesondere für diesen C5) auf der 
Basis der Betrachtungen hier: 
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lothar Miller schrieb:
> An der Stelle tut es nicht sehr weh, denn dort fließen kein
> nennenswerten Ströme...
>

Da hast du recht. Bei der anderen Loesung hat man zu mindest ein 
zusammenhaengendes GND Polygon

> Die Alternative wäre, die Masse unter der Spule (die aufgrund der
> stehenden Bauform sowieso ewig weit von der Platine weg ist) einfach
> nicht freizustellen. So würde ich das machen.

Die haette ich auch schon laengst in Beschlag genommen.

Autor: Mathias Jt (mjpdx)
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Charly B. schrieb:
> ist wirklich nicht boese gemeint, aber lass es bleiben, du hast weder
> das Prinzip des SNT noch das des layouten verstanden

Leute zu entmutigen ist natürlich eine tolle Hilfestellung.

Prototypen müssen ja nicht unbedingt irgendwelchen Normen entsprechen.
Wirklich verstehen muss man diesen Spannungswander möglicherweise auch 
nicht, SOLANGE das Datenblatt aufschlussreich ist...ist es??
Man muss sich natürlich über die Grundlegensten Sachen bewusst sein!
Z.B.: Die Massefläche ist KEIN supraleiter!!!! -> es ist oft falsch alle 
GND-Pins in die "Masse"fläche zu holzen...

Und Bauteile leiden i.d.r nicht unter Klaustrophobie. Aber solche die zB 
gekühlt werden wollen schon...ist IC vielleicht so einer?

so far,M

Autor: Michael D. (mike0815)
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dann kann man es ja gleich so machen!
Siehe Anhang MOD6 .

Die Spule ist stehend, ich hatte die Massefläche wegen evtl. 
Störströmen(auch auf der Massefläche), die die 100µH-Spule erzeugen 
könnte, deswegen ja ausgespart! Und gerade das machte das Layout ja 
etwas schwierig!

Wenn ihr sagt, das das bei einer stehenden Spule eher unkritisch ist, 
dann ist das Problem ja gelöst!
Danke für euer Angangement, nur so kommt man zu einem Ergebnis!
Morgen baue ich noch die Konstanstromquelle ein.

Gruß Michael

Edit: Die L2 100µH könnte noch eine Idee nach rechts...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> dann kann man es ja gleich so machen!
Hast du mal den Freilauf-Strompfad in dieses Layout (6) eingezeichnet?
Ja? Was siehst du? Der Freilaufstrom muß "unterhalb" der Spule vorbei, 
um von den Ausgangselkos (GND) zur Spule zu kommen...  :-/
Dreh die Spule wieder zurück. Dann ist diese Stromschleife kompakter.
Und wenn du schon dabei bist: setz die 4 dicken Elkos so dicht wie 
möglich aufeinander...

Autor: Charly B. (charly)
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Mathias Jt schrieb:
> Charly B. schrieb:
>> ist wirklich nicht boese gemeint, aber lass es bleiben, du hast weder
>> das Prinzip des SNT noch das des layouten verstanden
>
> Leute zu entmutigen ist natürlich eine tolle Hilfestellung.
>
> Prototypen müssen ja nicht unbedingt irgendwelchen Normen entsprechen.
> Wirklich verstehen muss man diesen Spannungswander möglicherweise auch
> nicht, SOLANGE das Datenblatt aufschlussreich ist...ist es??
> Man muss sich natürlich über die Grundlegensten Sachen bewusst sein!
> Z.B.: Die Massefläche ist KEIN supraleiter!!!! -> es ist oft falsch alle
> GND-Pins in die "Masse"fläche zu holzen...
>
> Und Bauteile leiden i.d.r nicht unter Klaustrophobie. Aber solche die zB
> gekühlt werden wollen schon...ist IC vielleicht so einer?
>
> so far,M

aber dein 'schriftlicher nonsens' hat Matthias super weitergeholfen, 
gell ?
meine Linkempfehlung f. dich:
Youtube-Video "Weisheit des Jahres"

SCNR

vlG
Charly

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Lothar,

ich stehe gerade ein wenig auf dem Schlauch,
vielleicht könntest du dich dem Layout mal annehmen?
Im Anhang weiter oben sind ja die Files! Sonst bin ich gleich bei MOD10 
:-(

@Charly
> Youtube-Video "Weisheit des Jahres"

...jetzt mußte ich mal lachen, der Vogel ist ja witzich!

Gruß Michael

Autor: Michael S. (technicans)
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@Michael D.

Die unteren Elkos würde ich um 180° drehen. Dann wird die
Leiterbahn kürzer. Einige Bauteile (z.B. R1+2)würde ich mehr
zur Mitte verschieben. Ist doch genug Platz.
D1 würde ich um 180°drehen, damit die Metallfläche nicht
unbeabsichtigt die Spule berührt und einen Kurzschluss provoziert.
Masseflächen sind bei so was immer etwas gewagt weil die Leitungen
nicht mehr symmetrisch sind. Das könnte die Schaltung ungünstig
beeinflussen. Wenn sich Lothar das Layout vornimmt sehe ich das
in guten Händen.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Michael,

ich bin mal deinen Vorschlägen gefolgt und habe das mal umgesetzt.
Die D1(Shottky) gedreht(der Grund war ja plausibel)sowie die Elkos um
180 grad.
Masseflächen habe ich dann auch gleich reduziert, so wie ich das mit der 
Stromrückführung verstanden habe?!? Haut das jetzt hin?

Eure Tips sind sehr Hilf-u.Lehreich, muß ich schon sagen!
Anbei mal die MOD 7.

Gruß Michael

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Im Anhang weiter oben sind ja die Files!
Ja, leider in Eagle 5...

Michael D. schrieb:
> LM2576_Schaltregler_Adj_3A_LAY_MOD7.gif
Das ist bisher die absolut schlechteste Variante...  :-o

Mein Tipp als Hilfe zur Selbsthilfe:
Zeichen die beiden Strompfade ein und mach sie möglichst kompakt!

Ich nehm hier mal die Farben von meiner HP:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...
gelb=Laden
rot=Freilauf

Und jetzt entscheide selber, was besser aussieht, und besser ist...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Und jetzt sieh dir das mal mit einer durchgehenden Massefläche an...

Ist dir die grundlegende Idde damit klar?
Wenn ja: platziere jetzt also die Kondensatoren noch so, dass der Strom 
möglichst ohne Richtungsänderungen weiterfliessen kann, dann bist du gut 
im Rennen.

Autor: Alex H. (hoal) Benutzerseite
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Michael S. schrieb:
> Die unteren Elkos würde ich um 180° drehen. Dann wird die
> Leiterbahn kürzer.
> [...]
> D1 würde ich um 180°drehen

Das ist bewirkt das Gegenteil von dem, was die bisherigen Hinweise 
bringen sollten. Damit würden die Stromkreise, die den geschalteten 
Strom führen, um einiges größer. MOD7 von Michael D. ist die 
schlechteste aller vorgestellten Versionen.

Michael D., hast du dir den Link von Lothar angesehen? Du solltest dir 
etwas Zeit nehmen und die darin beschriebenen Stromkreise 
nachvollziehen. Das hilft beim Layout. Sieh dir auch Seite 10 vom 
Datenblatt des LM2576 an!

Ich habe schnell einige Änderungen an deinem Layout MOD5 gemacht, damit 
die Stromkreise kompakter werden:
- Massepolygon:
  Width passend eingestellt (Nie auf Null stellen!)
  Thermals abgeschaltet
- 100nF-Kerkos C5 und C6 so platziert, dass sie in den kompakten
  Stromkreisen wirken können
- Diode D1 ebenfalls in den kompakten Stromkreis integriert
- große Elkos etwas näher zusammengerückt
Jumper rausgeworfen und hier und da ein bissher was verschoben.

Das Layout ist so sicher noch nicht optimal. Aber besser als vorher.
C1 will nicht so recht reinpassen, ist aber auch überflüssig. C3 sollte 
schon reichen.

Du kannst ja mal die Stromkreise wie in Lothars Links beschrieben in 
deiner MOD6 und in der angehängten Verseion einzeichnen und vergleichen.

PS: Du solltest dir angewöhnen, deine Bauteile so zu gestalten und zu 
platzieren, dass die Pins auf einem möglichst konstanten Raster liegen. 
Macht das Routen wirklich viel leichter.

PPS: Lothar war schneller.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Alex H. schrieb:
> Das Layout ist so sicher noch nicht optimal. Aber besser als vorher.
ACK, das sieht so aus, wie ich mir das vorgestellt habe...

> PPS: Lothar war schneller.
Yeah... ;-)

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hi Lothar,

...na klasse, voll blamiert!!!
Das beste Beispiel dafür, wie man es nicht macht  :-(
Ich hab's doch glatt geschafft, das Layout schlechter statt besser zu 
machen, Asche über mein Haupt!
Ich muß mir mal Lothar's Link in Ruhe einverleiben, damit sowas nicht 
mehr passiert. Man sollte sich halt an die Regeln halten!

Das Eagl-Cad hat mich schon was Nerven gekostet...wie werden denn die 
Thermals abgeschaltet?
Das mit den Rastern muß auch noch sitzen, meistens sind es ja 
Zollangaben, ich arbeite lieber im Millimeterbereich.

Wie auch immer, ich gehe heute Abend noch mal alles durch.

@Alex
Die MOD 5 von dir, sieht sehr gut aus, so ähnlich hatte ich das ja 
"fast" mal.

Gruß Michael

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Das Eagl-Cad hat mich schon was Nerven gekostet...wie werden denn die
> Thermals abgeschaltet?
Change -> Thermals -> Off

Und wenn nur für einen bestimmten Bereich sein soll:
Beitrag "eagle Thermals fuer einzelnes Bauteil deaktivieren"

Autor: Mathias Jt (mjpdx)
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@Charly
Ist ja gut! Es waren ja nur ein paar Binsenwahrheiten die möglicherweise 
zum Denken anregen...Hilfestellung wenn man so will.

Unabhängig davon:
Über so einen Umweg wurde ich ja noch nie beleidigt.
"Fresse halten" nehme ich (gerne) auch persönlich an!

so far

Autor: Michael S. (technicans)
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Übertreibst du nicht etwas?

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Lothar, Alex...

Ich habe mal eine Platine von "unserem" Layout geätzt.

Leider mußte ich noch ein wenig nachbessern, da die Elkos, die ich da 
habe, etwas grösser sind.
Ansonsten habe ich die Gleichrichterdioden gegen einen Gleichrichter 
(KBL06G)ersetzt, sowie eine Konstandstromquelle eingebaut.
Danke euch Allen für die kompetente Unterstützung!

Anbei mal ein paar Fotos

Zum Abschluß werde ich am Wochenende mal das fertige Teil ablichten und 
hier reinsetzen.

EDIT: Leider ist der Bauteileaufdruck auf der Oberseite etwas versetzt, 
kann sich aber trotzdem sehen lassen...

Gruß Michael

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> EDIT: Leider ist der Bauteileaufdruck auf der Oberseite etwas versetzt,
> kann sich aber trotzdem sehen lassen...
Ja. Der sieht hübscher aus als er ist...  ;-)

Autor: Michael D. (mike0815)
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> Ja. Der sieht hübscher aus als er ist...  ;-)

Na toll, habe ich noch oder wieder, einen Fehler drin? :-(

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Na toll, habe ich noch oder wieder, einen Fehler drin? :-(
Nein, nur sieht der BD auf den ersten Blick zwar schön aus, ist aber 
(wie du schon angemerkt hast) mit seinen Koordinaten neben den 
Löchern...
Und desahlb sieht er hübscher aus als er ist. Ganz ohne 
Doppeldeutigkeit.

Aber das ist so wie auf dem Bau:
Der Architekt plant im mm
Der Betonwerker arbeitet in cm
Und der Maurer ist froh, wenn er auf dem Grundstück bleibt... ;-)

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Lothar Miller schrieb:
> Und der Maurer ist froh, wenn er auf dem Grundstück bleibt... ;-)

Ich hätte geschrieben: Und der Elektriker ist froh wenn er seine 
Leitungen Unterputz verlegen darf. ;):D

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Hat einer mal ausgerechnet, inwieweit die Schaltung auf dem perfekten 
Layout überhaupt funktionieren kann?
Der LM2576 ist weit davon weg, ein Weitbereichs-Typ für Ein- oder 
Ausgang zu sein. Das Ding wird nix...

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

> Der LM2576 ist weit davon weg, ein Weitbereichs-Typ für Ein- oder
> Ausgang zu sein. Das Ding wird nix...

Bislang sehe ich hier nur einen gewöhnlichen 5V-Regler (also nix mit 
Weitbereichsausgang) mit bislang nicht spezifizierter Eingangsspannung. 
Die Spule muss natürlich auf Vin(max) dimensioniert werden, aber sonst 
sehe ich da kein Problem. Nicht mal mit Weitbereichseingang, solange
  Vin > (5V + Dropout)

Autor: ... (Gast)
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Michael H. schrieb:
> Der LM2576 ist weit davon weg, ein Weitbereichs-Typ für Ein- oder
> Ausgang zu sein.

Im Datenblatt wird aber in der Figure 15 genau für einen 
Weitbereichs-Ausgang geworben.

Autor: Michael D. (mike0815)
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So, hier isser
Eingangsspannung sek. habe ich mal (Trafo)AC-18V 13A eingespeist

Leider habe ich, wie im Datenblatt beschrieben, ein bißchen zu viel 
Ripple bei einer Belastung von 2,5A (35W Halogenlampe).
Wahrscheinlich habe ich mich bei den 22µH vertan(werde ich morgen mal 
prüfen). Danach ist auch noch ein 100µF Elko angegeben, habe ich auch 
ergänzt. Vielleicht sollte ich den 100nF vor den Ferritbeads 
rausschmeissen?!?

Die 100µH Speicherspule habe ich gegen eine 150µH (Datenblatt) getauscht
Bei voller Belastung (3A) nimmt die Spannung gerade mal 300mV ab.

Ansonsten wird da kaum was warm! Bei 1,245V und 20min 1A Dauerlast, 
bleibt der Regler fast kalt.
Anbei mal ein paar Fotos, das letzte Foto ist die Schaltung laut 
Datenblatt


Gruß Michael

Autor: Michael D. (mike0815)
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Jetzt habe ich eine Ringkernspule mit 1mm Kupferdraht 22µH selbst 
gewickelt.
Den Ferritbead am GND-Ausgang habe ich enfernt, der hat mich nicht so 
glücklich gemacht!
Der Ripple hat sich deutlich verbessert!
Eingangsspannung AC-18,53V, unreguliert DC-24,45V.
Als Dummy wieder eine 35W Halogenlampe.
Anbei mal 3 Oszibilder im Delaymodus (die Einstellungen erklären sich 
von selbst) von Links nach rechts mit 1A, 2A und 3A Belastung.
Die Ripplespannung hat sich von 50mV auf 20mV, bei voller Belastung 
reduziert.
Die Schaltung geht bis 3,2A, danach fängts an zu schwingen.
Wiederum halten sich die Temparaturen im absolut grünen Bereich, im 
Vergleich zum Linearregler, gibt's kaum Wärmeentwicklung, ich bin 
begeistert!


Gruß Michael

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ist ja auch kein Wunder, du kannst doch nicht eine so ellenlange Leitung 
in den Feedbackpfad einbauen!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Die Schaltung geht bis 3,2A, danach fängts an zu schwingen.
Da könnte ich mir aber auch Probleme mit der Spule vorstellen (Stichwort 
Sättigung). Denn wenn das Ding bis 3A geht und erst dann zickt...

Simon K. schrieb:
> eine so ellenlange Leitung in den Feedbackpfad
Ja, das hatte ich mir auch schon gedacht, aber prinzipiell tut das Ding 
ja schon nicht schlecht. Da hatten andere mit ihrem ersten Schaltregler 
schon deutlich mehr Probleme...

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Wohl wahr. Was gegen die Elko-ESL-Spitzen hilft sind 100nF KerKos 
parallel dazu.

Autor: Michael D. (mike0815)
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@Simon
> Ist ja auch kein Wunder, du kannst doch nicht eine so ellenlange Leitung
> in den Feedbackpfad einbauen!

Wie wäre dein Vorschlag diese zu verkürzen?
Hätte ich die Feedbackleitung vorn herum geführt, wäre ich zu nah an die 
150µH Spule gekommen, das (laut Datenblatt) unbedingt zu vermeiden ist 
und sollte "nach" den Ausgangselkos abgegriffen werden.

Dein Vorschlag für die 100nF parallel zu den Elkos wäre im 805er Gehäuse 
(müssten min 50V abhaben können) noch nachträglich einzubauen machbar 
sein, schaden kann es ja nicht. Den C6 100nF, könnte man dann 
einsparen!

Was mich wundert ist, das im Datenblatt für "C-in", in unserem Falle 
"C3-4700µF", nur 100µF angegeben sind! Sollte dieser Wert schon 
ausreichen?

@Lothar
Das über 3A die Spule in die Sättigung geht, habe ich mir auch gedacht.
Anbei mal ein aktueller Schaltplan u. Layout.

Gruß Michael

EDIT: Mist, jetzt habe ich aus Versehen die MOD5.sch mit hochgeladen :-(

Autor: Michael D. (mike0815)
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hier noch mal der Schaltplan als PDF...

EDIT: auch falsch, ich drehe noch durch...

Ein MOD soll das mal löschen!!!

Autor: Michael D. (mike0815)
Datum:
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Jetzt habe ich mal Screenshots gemacht, irgendwie zickt das Eagl...

Ich habe die SMD-Kerkos zur besseren Übersicht, auf dem Toplayer 
gesetzt.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Anbei mal ein aktueller Schaltplan u. Layout.
Die Feedback-Leitung muss an den Ausgangskondensator, denn dort soll 
doch geregelt werden. Der Unterschied ist nicht gewaltig. Aber probiers 
einfach mal aus: schneid deine jetzige Leitung durch und löte die mal an 
die Spule und mal an den Kondensator.

Zur Länge der Feedbackleitung:
Du könntest die Spule noch weiter "herunter" legen (so, dass es von der 
Diode geradeaus weitergeht). Dann kannst du mit der FB-Leitung fast 
schon geradeaus zum Regler fahren (in diesem Fall auch nicht "nach 
hinten weg", sondern "vorne raus")...

BTW: Dreh mal deine LED D6 (under Construction) andersrum.
Denn Strom fließt von + nach - immer in Pfeilrichtung... ;-)

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Lothar Miller schrieb:
> Die Feedback-Leitung muss an den Ausgangskondensator, denn dort soll
> doch geregelt werden.

Vorsicht dabei, danach koennte der Regler anfangen zu schwingen. Du 
baust dir damit einen weitere Polstelle in die Strecke mit ein. Dafuer 
koennte die interne Frequenzkompensation nicht ausgelegt sein und das 
Teil bei einer bestimmten Last Regelschwingungen erzeugen.

Autor: Michael D. (mike0815)
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tach,

@Lothar
> Zur Länge der Feedbackleitung:
> Du könntest die Spule noch weiter "herunter" legen (so, dass es von der
> Diode geradeaus weitergeht). Dann kannst du mit der FB-Leitung fast
> schon geradeaus zum Regler fahren (in diesem Fall auch nicht "nach
> hinten weg", sondern "vorne raus")...

hmm, das mit der Feedbackleitung hättest du mir ein wenig früher sagen 
können, jetzt ist das Teil fertig aufgebaut :-(
Anbei noch ein Layout MOD6, habe die Feedbackleitung nach vorn 
herausgeführt, jetzt wird's ein wenig eng mit Pin 3 am Regler...

"By the Way", nicht nur D6 sondern D9, ist auch verpolt, wie peinlich!
Habe ich korrigiert.

@Helmi,
> Vorsicht dabei, danach koennte der Regler anfangen zu schwingen.
...was er jetzt erst ab 3,2A macht.
> Du baust dir damit einen weitere Polstelle in die Strecke mit ein. Dafuer
> koennte die interne Frequenzkompensation nicht ausgelegt sein und das
> Teil bei einer bestimmten Last Regelschwingungen erzeugen.
...schau mal auf das neue Layout, ob die Gefahr dann noch besteht?!?

Ich habe Bedenken, das ich mit dem "Feedback" jetzt zu nah an der Spule 
bin...

Gruß Michael

Autor: Michael D. (mike0815)
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...hier noch eine Variante der "Feedbackleitung"

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Ich meinte damit nicht den Feedback von C2 holen. Den an C4 
anzuschliessen ist schon Ok. Sonst hast du mit L1,C2 eine weiter 
Polstelle im Frequenzgang drin. Und ab einer bestimmten Frequenz wird 
aus der Gegenkopplung eine Mitkopplung und das Ding schwingt.

>...was er jetzt erst ab 3,2A macht.

Kann moeglich sein das er dort schwingt. Mit schwingen meine ich jetzt 
nicht die Schaltfrequenze. Diese Regelschwingungen liegen unter der 
Schaltfrequenz bei einigen KHz. Ist aber vielleicht auch eher die 
Strombegrenzung des Reglers. Laut Datenblatt kann er ja auch nur 3A.

Leider kann man am LM2576 die Frequenzkompensation nicht von aussen 
beeinflussen. Die richtig zu dimensionieren ist aber auch nicht ganz 
trivial.

>Ich habe Bedenken, das ich mit dem "Feedback" jetzt zu nah an der Spule
>bin...

Etwas weiter Weg waere nicht ganz verkehrt.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Helmut,

jetzt habt ihr zwei wahrscheinlich aneinander vorbei geredet!
Lothar meinte mit dem "Ausgangselko" bestimmt nicht den C2 und die L1 
(beide haben ja eine Filterfunktion für die Spikes)
Ich habe das schon so verstanden, das damit C4 gemeint ist.

> Leider kann man am LM2576 die Frequenzkompensation nicht von aussen
> beeinflussen. Die richtig zu dimensionieren ist aber auch nicht ganz
> trivial.
Ja, eben, sonst würden wir ja hier nicht so lange tüffteln...

Gibt es denn irgendwo ein Layout mit der "Adjust-Variante", die  schon 
mal zufriedenstellende Ergebnisse aufweißt?

Das LC-Filter (L1, C2) scheint mir mit dem 100µF Elko noch 
optimierungsbedürftig, obwohl diese den Ripple auf ein drittel reduziert 
haben. Ich messe mal die genaue Puls-Frequenz und die der Spikes, mal 
schauen, was da für Werte heraus kommen. Evtl. könnte man den Filter 
danach anpassen.

So nebenbei, die 100nF Kerkos parallel an den Ausgangselkos (C4 u. C1) 
reduzieren die Spikes nicht merklich...

Gruß Michael

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Michael D. schrieb:
> Das LC-Filter (L1, C2) scheint mir mit dem 100µF Elko noch
> optimierungsbedürftig, obwohl diese den Ripple auf ein drittel reduziert
> haben. Ich messe mal die genaue Puls-Frequenz und die der Spikes, mal
> schauen, was da für Werte heraus kommen. Evtl. könnte man den Filter
> danach anpassen.
>

Naja der 100uF Elko hat ja auch einen ESR. Und der wird dir den Rippel 
bringen. Eventuell mehrere kleine parallelschalten oder einen mit 
kleineren ESR nehmen. Versuch mal an der Stelle einen Tantal 
einzusetzen.

> So nebenbei, die 100nF Kerkos parallel an den Ausgangselkos (C4 u. C1)
> reduzieren die Spikes nicht merklich...

Das ganze ist halt an der Stelle schon sehr niederohmig und da bringt 
die kleine Kapazitaet nicht mehr viel.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> Ich habe das schon so verstanden, das damit C4 gemeint ist.
Jo. Is so... ;-)

> So nebenbei, die 100nF Kerkos parallel an den Ausgangselkos (C4 u. C1)
> reduzieren die Spikes nicht merklich...
Hätte mich auch gewundert...
Ich vermute mal, dass diese steilen Spikes eher am Messaufbau als am 
Messobjekt liegen. Miss mal einfach ein paar andere Massepunkte.
Richtig gehört: Masse gegen Masse. Hast du dann auch noch solche 
Störungen (Spikes) mit drin?

Autor: Michael D. (mike0815)
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@Helmi
> Naja der 100uF Elko hat ja auch einen ESR. Und der wird dir den Rippel
> bringen. Eventuell mehrere kleine parallelschalten oder einen mit
> kleineren ESR nehmen. Versuch mal an der Stelle einen Tantal
> einzusetzen.

Den 100µF(C2), habe ich mal getauscht, scheint etwas zu bringen. Tantal 
Elkos für höhere Spannungen, habe ich leider nicht da...

@Lothar
> Miss mal einfach ein paar andere Massepunkte.
> Richtig gehört: Masse gegen Masse. Hast du dann auch noch solche
> Störungen (Spikes) mit drin?

Ich habe mal Masse gegen Masse am Ausgang gemessen und mit dem Oszi 
festgehalten: Alle Messungen sind mit 2A(35W Dummy) Belastung,
Oszi: 10mV/DIV, 10µS

1.Foto--Pin3          116mV/P-P
2.Foto--Elko C4        72mV/P-P
3.Foto--Elko C1        29mV/P-P
4.Foto--Elko C2        17mV/P-P

Die 100Hz Ripple bei 2A Belastung, sind noch 12mV/P-P
...das ist ok, würde ich sagen

Gruß Michael

EDIT: Da ist ein Foto doppelt(17mV) und das mit den 72mV Fehlt, das 
setze ich jetzt nicht mehr rein...

Autor: Michael D. (mike0815)
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So, jetzt habe ich dem "Ökonetzteil" mal ein Gehäuse verpasst, bestehend 
aus einem ausgeschlachteten PC-SNT (Silberglanz lackiert).
Frontplatte aus Hardschaum (3mm) Instrumente 3/5 Digit für Volt u. 
Ampere (noch nicht angeschlossen)
Primär entstört, 50k-10 Gang Präzisionspoti von Vishay (Kostet ein wenig 
mehr, ist aber genial)!
Podidrehknopp aus Alu(Stangenware vom Baumarkt), die Standfüsse werden 
aus demselben Material gefertigt.
Evtl. wird alles am WE fertiggestellt, vorab mal ein paar Fotos.

Gruß Michael

Edit: Ist es eigendlich möglich mit dem Schaltregler eine 
Strombegrenzung zu realisieren?

Autor: Max G. (l0wside) Benutzerseite
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Michael D. schrieb:
> So, jetzt habe ich dem "Ökonetzteil" mal ein Gehäuse verpasst, bestehend
> aus einem ausgeschlachteten PC-SNT (Silberglanz lackiert).
> Frontplatte aus Hardschaum (3mm) Instrumente 3/5 Digit für Volt u.
> Ampere (noch nicht angeschlossen)
> Primär entstört, 50k-10 Gang Präzisionspoti von Vishay (Kostet ein wenig
> mehr, ist aber genial)!
> Podidrehknopp aus Alu(Stangenware vom Baumarkt), die Standfüsse werden
> aus demselben Material gefertigt.
> Evtl. wird alles am WE fertiggestellt, vorab mal ein paar Fotos.
>
> Gruß Michael
>
> Edit: Ist es eigendlich möglich mit dem Schaltregler eine
> Strombegrenzung zu realisieren?

Denkansatz dafür: FB-Eingang am Schaltregler-IC auftrennen, Current 
Sensing machen (mit Shunt), Regleralgorithmus mit einem einigermaßen 
fixen OP dafür implementieren, Ausgang des OP mit auf den FB-Eingang 
legen. Das Aufbauen sollte sich in Deinem Netzteil relativ einfach 
machen lassen. Dann entweder
- freuen über die Strombegrenzung
- über das elende Geschwinge ärgern

Ich fürchte leider letzteres, denn der FB-Eingang dürfte auf schnelle 
Pegelwechsel nicht ausgelegt sein.

Autor: Hans (Gast)
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Unter der Spule solltest du die Massefläche weglassen.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hallo Max,

die Idee mit dem Shunt u. OPAmp, wäre eine Idee.
> Ich fürchte leider letzteres, denn der FB-Eingang dürfte auf schnelle
> Pegelwechsel nicht ausgelegt sein.

Es wird wahrscheinlich darauf hinauslaufen, schätze ich, also lassen wir 
es so wie es ist.
Mit 16mV p-p Ripple bei 3A Last, kann man zufrieden sein.
Ausserdem gibt es ja Schaltregler mit Strombegrenzung von LT, meine ich, 
dann sollte man die wohl verwenden!

@Hans
> Unter der Spule solltest du die Massefläche weglassen.

Und dann habe ich gar keine Massezuführung mehr, hattest du mal auf das 
Layout geschaut?

Gruß Michael

Autor: Matthias H. (maethes26)
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Hallo Mawin,

ich bin gerade dabei aus meinen Fehlern des ersten Schaltreglerlayouts 
zu lernen und ein zweites Board zu layouten. Das stelle ich in wenigen 
Tagen gern wieder hier zur Diskussion rein.

Würdest Du oder Ihr mir bitte folgende Aussage erklären?

> Das Layout ist tatsächlich so schlecht, daß es vermutlich
> nicht funktionieren wird,k du hast zielgenau alle
> wichtigen Bauteile falschrum eingebaut.
>
> Dreh wenigstens die Elkos mit dem Masseanschluss nach innen
> und lass auch die Diode in diese innere Massefläche ableiten.

Aus welchem Grund soll die Masse nach innen abgeleitet werden?

Folgenden sehr interessanten Artikel habe ich mir schon durchgelesen, 
aber bei weitem noch nicht alles geistig umgesetzt.

http://www.analog.com/library/analogdialogue/archi...


Viele Grüße,

Matthias.

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hi Matthias,

hier ein Beispiel wie man es nicht machen sollte:

Beitrag "Re: Schaltregler Layout verbesserungswürdig :-)"

> Aus welchem Grund soll die Masse nach innen abgeleitet werden?
Damit die Stromkreise kompakter werden, denn die Fehler habe ich in 
diesem Thread ja auch begangen!

Hier noch Lothar Miller's Darstellung:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...

Gehe diesen Thread genau durch, ist auch für die Festspannungen 
anwendbar, denn es geht ja um das Schaltungsprinzip!
Sehe zu, das du die Spule stehend verbaust, dann mußt du keine Umwege 
gehen.
Die Feedbackleitung soweit wie möglich von Dieser entfernt halten.
Den Leitungsweg aber, so kurz wie möglich halten.

Gruß Michael

Autor: Matthias H. (maethes26)
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Hallo Michael,

kannst Du mir bitte mitteilen wie man einen Bauteileaufdruck erstellt 
und auf die Platine bringt?

Vielen Dank und viele Grüße,

Matthias.


Michael D. schrieb:
> Hallo Lothar, Alex...
>
> Ich habe mal eine Platine von "unserem" Layout geätzt.
>
> Leider mußte ich noch ein wenig nachbessern, da die Elkos, die ich da
> habe, etwas grösser sind.
> Ansonsten habe ich die Gleichrichterdioden gegen einen Gleichrichter
> (KBL06G)ersetzt, sowie eine Konstandstromquelle eingebaut.
> Danke euch Allen für die kompetente Unterstützung!
>
> Anbei mal ein paar Fotos
>
> Zum Abschluß werde ich am Wochenende mal das fertige Teil ablichten und
> hier reinsetzen.
>
> EDIT: Leider ist der Bauteileaufdruck auf der Oberseite etwas versetzt,
> kann sich aber trotzdem sehen lassen...
>
> Gruß Michael

Autor: Stefan B. (steckersammler)
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Matthias H. schrieb:
> kannst Du mir bitte mitteilen wie man einen Bauteileaufdruck erstellt
> und auf die Platine bringt?

Das sieht ganz nach Tonertransfer-Verfahren aus.
Such einfach mal hier im Forum, da gibts ne Menge Infos zu dem Thema...

Du musst nur den Layer "Bestückungsdruck Vorderseite" (wie auch immer 
der bei deinem Layoutprogramm heißen mag) spiegelverkehrt mit dem 
Laserdrucker auf geeignetes Papier ausdrucken, und dann auf die 
Oberseite der Platine bügeln oder laminieren.
Hab ich selber schon so gemacht, ist sogar einigermaßen kratzfest.

MfG Stefan

Autor: Michael D. (mike0815)
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Hi,   ......."Steckersammler"....du sammelst Stecker???

> Das sieht ganz nach Tonertransfer-Verfahren aus.
> Such einfach mal hier im Forum, da gibts ne Menge Infos zu dem Thema...

stimmt, habe meinen ABC-125-Laminator dafür etwas modifiert, 
Thermoschalter entfernt u. die Temparatur höher gestellt.
Dafür habe ich sehr dünnes u. glattes Katalogpapier auf eine 
Normalpapierseite geklebt, spiegelverkehrt vom Laserdrucker drucken 
lassen, ab durch den Laminator ca. 8-10 Durchgänge (ca.200grad).
Dann einweichen in Spüliwasser,abrubbeln und mit Klarlack versiegeln.
Bei der Bestücken der Bauteile spart man jede Menge Zeit.
Aber wie Stefan schon sagte, auf dieser Plattform gibt es jede Menge 
Infos dazu.

Was macht dein Layout?

Gruß Michael

Autor: Matthias H. (maethes26)
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Hallo Michael,

danke, dass Du nach meinem Layout fragst.

Ich habe heute den ganzen Vormittag damit verbracht Deine interessante 
Boardlayoutdiskussion zu verfolgen und nachzuvollziehen.
Ich tue mich damit sehr schwer.

Gern stelle ich hier jetzt meinen Entwurf rein. Würdet Du/Ihr bitte auch 
einmal drüber schauen?

Ich weiß auch nicht, ob ich die Strompfade überhaupt richtig 
eingezeichnet habe (rot und gelb). Muss ich C1 und C25 nicht auch 
berücksichtigen?

Mein Netzteil soll von einem 24V/1A Schaltreglernetzteil versorgt werden 
und 5V und einen A liefern können.

Ich habe der Einfachheit halber erst mal den einen Schaltregler 
layoutet. Den zweiten layoutet ich erst, wenn ich noch ein paar Tipps 
von Euch bekommen habe.

Folgende Aussagen verstehe ich leider auch noch nicht.

•  - 100nF-Kerkos C5 und C6 so platziert, dass sie in den kompakten
•    Stromkreisen wirken können
Die Masse habt ihr nach innen in die Schaltung gelegt. Was ist denn 
überhaupt mit dieser Aussage gemeint. --> in den kompakten Stromkreis 
wirken können?

•  platziere jetzt also die Kondensatoren noch so, dass der Strom
•  möglichst ohne Richtungsänderungen weiterfliessen kann

•  platziere jetzt also die Kondensatoren noch so, dass der Strom 
Möglichst ohne Richtungsänderungen weiter fliessen kann
Was wäre denn eine Richtungsänderung des Stromes? Kann man das an meiner 
SChaltung verdeutlichen?

•  Masseflächen sind bei so was immer etwas gewagt weil die Leitungen
•  nicht mehr symmetrisch sind. Das könnte die Schaltung ungünstig
•  beeinflussen
Soll ich auf Masseflächen verzichten und die Hin- und Rückleitungen 
manuell einzeichnen, damit die Leitungen eher symmetrisch sind?
Was ist mit Symmetrie gemeint? Soll die beiden Leitungen möglichst 
nebeneinander liegen?

Leider noch viele Fragen,

Grüße, Matthias.

Autor: Stefan B. (steckersammler)
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[OT]
Michael D. schrieb:
> ......."Steckersammler"....du sammelst Stecker???

Naja, "sammeln" im eigentlichen Sinn als Hobby eher weniger.
Die sammeln sich irgendwie ganz von selbst... für jedes Projekt braucht 
man ja immer den "idealen" Steckverbinder, nur Schraubklemmen find ich 
sehr unpraktisch und fehleranfällig.
Und wenn man immer ein paar mehr bestellt als Reserve, hat man im Laufe 
der Zeit eine schöne Auswahl, die man bestimmt "irgendwann" mal brauchen 
kann... ;)
[/OT]

MfG Stefan

Autor: ... (Gast)
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Matthias H. schrieb:
> Gern stelle ich hier jetzt meinen Entwurf rein. Würdet Du/Ihr bitte auch
> einmal drüber schauen?

Würdest du auch bitte den Stromlaufplan als png oder jpg hier 
einstellen? Nicht jeder hier arbeitet mit eagle.

Autor: kevin (Gast)
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Michael D. schrieb:
> ich hätte hier mal eine LM2576-Adjust-Version.

hi woher hast du den lm2576-adj her?? hast du ihn selbst gezeichnet für 
eagle

Autor: Klaus (Gast)
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kevin schrieb:
> hi woher hast du den lm2576-adj her?? hast du ihn selbst gezeichnet für
> eagle

7 Fehler in 2 Sätzen. Respekt...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Klaus schrieb:
> 7 Fehler in 2 Sätzen. Respekt...
Der zweite ist doch noch gar nicht zu Ende...

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