Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik [LM2675] Widerstand in Reihe zu Bootstrap-Kondensator


von Krümel (Gast)


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Ich habe gerade einen Schaltplan gesehen, bei dem mit Hilfe eines 
LM2675M-ADJ 5V erzeugt werden. Dabei ist zu dem Bootstrap-Kondensator 
vom Ausgang zum CB-Eingang noch ein 56-Ohm-Widerstand in Reihe 
geschaltet, der weder im Datenblatt noch in einer AN erwähnt wird.
Kann mir jemand den Sinn dahinter erklären?
Noch zur Ergänzung: CB ist ein 10nF Keramikkondensator, falls das 
irgendeine Bewandniss hat...

Viele Grüße
Krümel

: Verschoben durch Moderator
von m.n. (Gast)


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Interessant ist ja auch, dass der Widerstand vor dem Kondensator liegt 
und nicht dahinter. Wahrscheinlich ein ganz spezieller Trick?

Ich glaube eher, dass Jemand versucht hat, HF-Störungen zu reduzieren 
und dann wild mit Rs und Cs um sich geworfen hat :-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Krümel schrieb:
> Dabei ist zu dem Bootstrap-Kondensator vom Ausgang zum CB-Eingang noch
> ein 56-Ohm-Widerstand in Reihe geschaltet
Damit kann man die Einschaltflanke des internen Mosfet flacher machen.
Bei einem vermurksten Layout (insbesondere einem schlechten 
Recovery-Pfad siehe 
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler) kommt 
man dann zu Lasten einer höheren Verlustleistung durch die EMV-Messung. 
Und hinterher kann man ja dann 0 Ohm bestücken...

: Bearbeitet durch Moderator
von Hannes (Gast)


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"Switching noise" Reduzierung!

Ist zwar ein anderer Regler einer anderen Firma, aber die Physik ist die 
selbe

"Using an RBOOST Resistor" Seite 5
http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01466B.pdf

von M. K. (kichi)


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m.n. schrieb:
> Interessant ist ja auch, dass der Widerstand vor dem Kondensator liegt
> und nicht dahinter. Wahrscheinlich ein ganz spezieller Trick?
"Hinter" und "vor" gibt es an dieser Stelle nicht. Die Anordnung spielt 
keine Rolle.

von Testsystem (Gast)


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@Lothar
Interessanter Link, scheint deine eigene Seite zu sein? Nicht schlecht, 
die werd ich mir mal merken, danke für die Layout-Tipps!

@Hannes
Ah, auch sehr interessant. Da wird der Widerstand ja nicht als so 
schlechtes Stilmittel wie bei Lothar bezeichnet ;)
1
An effective method to reduce
2
the high-frequency noise is to add a resistor (RBOOST)
3
in series with the boost capacitor. This method lowers
4
the efficiency of the converter by approximately 1%
5
(see Figure 8), but the noise in the entire system will be
6
significantly reduced, which can be a good trade-off.
7
RBOOST reduces the slew rate of the switching signal
8
(SW pin, see Figure 1) by slowing down the turn on of
9
the integrated MOSFET.

@Michael
Ich vermute hinter m.ns Kommentar mal ein gedankliches 
Sarkasmus-Schild...

: Bearbeitet durch Moderator
von Krümel (Gast)


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Gut, bei HF scheiden sich hier regelmäßig die Geister, aber ich weiß 
jetzt zumindest welchem Zweck der Widerstand dient. Kann ich mir für die 
Zukunft auf jeden Fall mal merken ;)
Lothars Seite übrigens ebenfalls, sieht spannend aus.

Viele Grüße
Krümel

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Testsystem schrieb:
> Da wird der Widerstand ja nicht als so schlechtes Stilmittel wie bei
> Lothar bezeichnet ;)
Wenn man weiß, was man tut, darf man das gern auch mal als "Wunderwaffe" 
verwenden. Nur als "Allheilmittel" taugt so etwas nicht. Denn sonst 
hätten es alle Schaltreglerhersteller in jeder AppNote drin.

> Interessanter Link, scheint deine eigene Seite zu sein?
Korrekt. Das ist die Quintessez, mit der man schon mal einen brauchbar 
funktionierenden Schaltregler hinbekommt. Es gibt darüber hinaus noch 
ein paar so kleine Ecken, an denen man sich dann noch einen Kratzer 
holen kann (der hier behandelte Widerstand ist so eine). Aber wenn das 
Layout stimmt, dann muss nicht mehr allzuviel getrickst werden...

> which can be a good trade-off.
Das sollte man sich merken: es ist ein Balancieren zwischen Grenzen.

> RBOOST reduces the slew rate of the switching signal
> (SW pin, see Figure 1) by slowing down the turn on of
> the integrated MOSFET.
Beim Einschalten des Mosfets entsteht ein Kurzschluss vom 
Eingangskondensator über die dabei noch leitende Freilaufdiode 
(Recovery-Stromkreis). Und wenn der Mosfet langsamer einschaltet, dann 
ist der Stromanstieg nicht so knackig...

: Bearbeitet durch Moderator
von m.n. (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Nur als "Allheilmittel" taugt so etwas nicht. Denn sonst
> hätten es alle Schaltreglerhersteller in jeder AppNote drin.

So ist es! Nur der Hersteller weiß, was intern an seinem 
bootstrap-Eingang integriert ist.
Aus Neugier habe ich mal die Schaltflanken am Ausgang des LM26.. 
gemessen: jeweils ca. 20ns Anstiegs- und Abfallzeit. Da sollte man auf 
jeden Fall eine lange Leitung (als Antenne) vermeiden.

von Soul E. (Gast)


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m.n. schrieb:

> Interessant ist ja auch, dass der Widerstand vor dem Kondensator liegt
> und nicht dahinter. Wahrscheinlich ein ganz spezieller Trick?

Miss mal die Störaussendung

a) ohne den Widerstand (also mit Null Ohm-Brücke),
b) wie gezeichnet
c) wie gezeichnet, aber R und C vertauscht.

Dann dürfte sich Deine Frage beantwortet haben.


Der Unterschied zwischen b) und c) kommt dadurch zustande, dass die als 
Antenne wirkende Leiterbahn vom Schaltknoten zum Bootstrapkondensator 
bei Anordnung b) mit weniger Amplitude beaufschlagt wird.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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soul eye schrieb:
> Der Unterschied zwischen b) und c) kommt dadurch zustande, dass die als
> Antenne wirkende Leiterbahn vom Schaltknoten zum Bootstrapkondensator
> bei Anordnung b) mit weniger Amplitude beaufschlagt wird.
Ich möchte allerdings bezweifeln, dass man da überhaupt was 
unterschiedliches misst. Denn EMV-Strahlung kommt zum allergrößten Teil 
nicht von Spannungsänderungen, sondern von Stromänderungen. Und der 
Strom wird hier dank Reihenschaltung nicht signifikant anders sein.
Na gut, man könnte jetzt noch ein paar Streukapazitäten anführen, die 
bei höherem oder steilflankigerem Spannungsanstieg einen höheren 
Fehlstrom bewirken, aber das dann auch noch nachweisbar messen?

von m.n. (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Na gut, man könnte jetzt noch ein paar Streukapazitäten anführen, die
> bei höherem oder steilflankigerem Spannungsanstieg einen höheren
> Fehlstrom bewirken, aber das dann auch noch nachweisbar messen?

Oder die Leiterbahnen so verlegen, dass die "bootstrap-Störungen" 180° 
phasenverschoben alle Störungen nach außen aufheben. Das wäre doch die 
Lösung!

Wie es der Zufall will, habe ich heute einen Musteraufbau mit einem 
LM2672adj. für 3,3V zusammengelötet und testweise zum 10nF noch 82Ohm in 
Reihe geschaltet. Die Einschaltflanke ist einen Tick langsamer. Ob es 
das bringt?
Heute Nacht lege ich mir die Schaltung zu weiteren 'Tests' unters Bett. 
Mal sehen, wovon ich dann träume und ob ich morgen besser ausgeschlafen 
bin :-)

von Marc P. (marcvonwindscooting)


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Lothar Miller schrieb:
> man dann zu Lasten einer höheren Verlustleistung durch die EMV-Messung.

Woher weisst Du dass denn so genau??
In der Region Ulm gibt's ein EMV-Labor in einem Ort Blau an der Blau 
oder so "ahnlich...
Du arbeitest nicht zuf"allig dort und es geh"ort Dir auch noch, oder?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Marc P. schrieb:
> Du arbeitest nicht zuf"allig dort und es geh"ort Dir auch noch, oder?
Danke der Nachfrage. Die Antworten lauten: weder, noch. Die Stadt "Blau 
an der Blau" kann eigentlich nur Blaustein oder Blaubeuren sein, so arg 
viel länger ist die Blau nämlich gar nicht (das solltest du aber wissen, 
so weit weg bist du jetzt auch wieder nicht).
Und wenn du dein Google ein wenig besser bedienen könntest, dann hättest 
du übrigens herausgefunden, dass wesentlich näher an meinem Wohnorts 
auch einen EMV-Dienstleister gibt. Aber auch dort arbeite ich nicht, und 
mir gehört auch diese Firma nicht.
Und wenn du dein Google noch ein wenig besser bedienen könntest, dann 
kämst du drauf, wo ich arbeite...

Gut, nachdem das geklärt wäre zurück zum Thema:
> Woher weisst Du dass denn so genau??
Vielleicht, weil ich es selber schon mal durchgemacht habe...
Allerdings wurden damals die Schaltflanken dann mit einer klitzekleinen 
Spule an einem Fuß der Diode reduziert. Und daraufhin habe ich mal die 
Sachen zum Thema Schaltregler recherchiert und ausprobiert.

: Bearbeitet durch Moderator
von Waschbär (Gast)


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Was soll denn diese eklige Schreibweise mit den Anführungsstrichen 
anstatt der Sonderzeichen? Dann doch lieber noch mit einem "e" dahinter, 
aber so lässt sich das ja kaum lesen oO

von Krümel (Gast)


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Oh, hier wird ja fleißig weiter diskutiert.
Ich habe aber nochmal eine andere Frage dazu... Wie mache ich das denn 
am sinnvollsten mit meiner Masse?
Ich habe in der Schaltung 24V für einen Motortreiber und erzeuge mir mit 
dem Schaltregler daraus 5V für die Logik. Die beiden GND-Potentiale 
führe ich getrennt und verbinde sie sternförmig am Eingangskondensator 
der Platine.
Sollte ich dann auf der 24V-Seite des LM mein Power-GND und auf der 
5V-Seite (also nach Diode, Kondensator und Verbraucher) mein Logik-GND 
anschließen? Oder auf beiden Seiten das gleiche GND? Da bin ich mir nun 
etwas unschlüssig, aber so spontan würd ich eher auch auf der 24V-Seite 
das Logik-GND nutzen. Sonst hat der Baustein ja unter Umständen zwei 
unterschiedliche Ground-Potentiale ;/

Viele Grüße
Krümel

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Krümel schrieb:
> Ich habe in der Schaltung 24V für einen Motortreiber und erzeuge mir mit
> dem Schaltregler daraus 5V für die Logik. Die beiden GND-Potentiale
> führe ich getrennt und verbinde sie sternförmig am Eingangskondensator
> der Platine.
Dann sollte dir klar sein, dass auch Signale, die von der Logik zum 
Leistungsteil gehen, möglichst nah über diesen sternpunkt geführt werden 
müssen.

> Sonst hat der Baustein ja unter Umständen zwei unterschiedliche
> Ground-Potentiale ;/
Genau das ist das erste Problem. Und das zweite ist, dass dann natürlich 
deine Signale keinen richtigen Bezugspunkt mehr haben, weil ja die Masse 
irgendwie rumzappelt.

In der Praxis machst du besser eine Massefläche und sorgst dann durch 
sinnvolle Bauteilanordnung und sanfte Einschnitte in diese Massefläche 
dafür, dass die Leistungsströme freiwillig von der Logik (oder vom 
Kleinsignalteil) getrennt fließen.
Wie das am besten geht, kann man erst nach Ansicht des Schaltplans und 
der Bauteilpositionierung sinnvoll beurteilen.

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