Schaltreglerdesign LM2596 und XL6009

[Georg O. (georg_o)]

Hallo zusammen,

ich arbeite im Moment an einer universellen Spannungsversorgung und 
benutze dafür Schaltregler. Auf der Platine sollten später 2 Step-Down, 
2 Step-Up und ein Inverter sitzen. Da ich den Auftrag zur 
Leiterplattenproduktion an Elecrow schicke ( wo man ja gleich 10 Stück 
erhält :-) ), sollte das Layout passen.
Natürlich habe ich bereits re­cher­chie­rt und habe mich an den Regeln 
von Lothar Miller orientiert, jedoch wäre ich sehr dankbar wenn jemand 
noch meine Layouts absegnen könnte.
Im Anhang sind 2 Bilder mit den 3 Layouts und den 3 dazugehörigen 
Schaltplänen. Der Bottom Layer ist bis auf eine Feedbackleitung frei 
geblieben. Hier werden später noch die Kühlflächen, Enable Leitungen und 
weitere Polygone, wie Eingangsspannung, sitzen.
Also wer Zeit und Lust hat könnte einen Blick über die Layouts werfen 
:-)

Danke schon mal im Voraus für alle Anmerkungen und 
Verbesserungsvorschläge

Georg

[Nils S. (kruemeltee)]

Masseflaeche aussenherum ziehen und Anschlussaugen einbauen, evtl. 
Schraubklemmen.

[Easylife (Gast)]

Prüfe mal, ob es 220uF in diesem Package und für deine Spannungen gibt.
Je nach Strom würde ich hier auch mehrere Kondensatoren parallel 
empfehlen (Ripple-Ströme).

Die Leiterbahn ganz aussen rechts sieht mir so aus, als ob sie beide 
Pads kurzschließt. DRC gemacht?

[Georg O. (georg_o)]

Also die Spannungsfestigkeit der Elkos ist kein Problem. Ich habe mir 
z.B. folgende besorgt: 
http://www.tme.eu/de/details/ucd1v221mnl1gs/elektrolyt-smd-niederimpedanzkondens/nichicon/#
Diese dürften vom ESR Wert passend sein und werden auch im Datenblatt 
des LM2596 empfohlen (ähnliche Serie).
Die Kapazität werde ich je nach Ein- bzw. Ausgangsspannung anpassen. Die 
Bilder zeigen nur Layoutversuche und nicht das komplette Projekt. Mich 
interessiert in erster Linie, ob die Layouts EMV Technisch in Ordnung 
sind.

Die Bilder sind leider etwas unscharf, wodurch auch der 'Kurzschluss' 
enstanden ist :-) Ein besseres ist im Anhang.

[Easylife (Gast)]

Ungünstig in Bezug auf EMV ist vielleicht die scharfen Ecke deiner 
Polygone am switching Output.
Hier würde ich zum Induktor hin auf 45 Grad gehen, und den 
stromführenden Pfad damit auch etwas abkürzen.

Die GND Verbindungen machst du ja sicher noch. Die dünne Leitung beim 
LM2596 unter Pin3 reicht hierfür nicht aus.
Auf der 2. Lage sollte hier ein großes GND Polygon sein, in das du an 
Input und Output-Kondensatoren, sowie an den GND Pins des LM2596 ein 
paar Vias reinnageln kannst.

EN# deiner beiden LM2596 solltest du übrigens mit GND verbinden.

[Nachtaktiver (Gast)]

Im ersten Bild hängt der Bulk Kondensator lose im Strompfad und ist 
nicht direkt Stromfluss beteiligt.

Natürlich wird sich die ein oder andere Kleinigkeit noch finden, aber 
wenn man sich mal vor Augen hält was man für spektakuläre Aufbauten 
findet, sieht das ganz ordentlich aus.*


*Auf dem ersten Blick ohne genaueren Nachschauen. ,-)

[DingsDa (Gast)]

Interessante Schaltung: Der Ausgang des Inverters liegt, nach 
Schaltplan, auf GND? Das ist doch wohl nicht ernst gemeint? Anode von 
D7!

[(prx) A. K. (prx)]

DingsDa schrieb:
> Interessante Schaltung: Der Ausgang des Inverters liegt, nach
> Schaltplan, auf GND? Das ist doch wohl nicht ernst gemeint?

Passt so. Die eigentliche Ausgangsspannung liegt an GND vom Switcher.

[D&W (Gast)]

DingsDa schrieb:
> Der Ausgang des Inverters liegt, nach Schaltplan, auf GND?
So passiert's, wenn man Spannungsteiler nicht als Spannungteiler, 
sondern als wild rumfliegende Widerstände aufmalt ;-)

[D&W (Gast)]

A. K. schrieb:
> Passt so. Die eigentliche Ausgangsspannung liegt an GND vom Switcher.

Und seine Eingangsspannung bekommt er gegen seinen Ausgang?
Eigenwillig.

[(prx) A. K. (prx)]

D&W schrieb:
> Und seine Eingangsspannung bekommt er gegen seinen Ausgang?

Korrekt, anfangs (abzgl. D7). Die Sache hat was von Münchhausen, weil er 
sich seine eigene Versorgungsspannung aufpumpt. Er bezieht deshalb 
seinen Eigenstrom aus seinem Ausgang, was die Effizienz mindert. Und man 
muss dran denken, dass die maximale Eingangsspannung gegen die negative 
Spannung gerechnet werden muss, nicht gehen GND.

Steht so übrigens im Datasheet.

[Georg O. (georg_o)]

Laut Datenblatt von Texas Instruments :

Without diode D3, when the input voltage is first applied, the charging 
current of CIN can pull the output positive by several volts for a short 
period of time. Adding D3 prevents the output from going positive by 
more than a diode voltage.

D3 ist D7 bei mir.

[Georg O. (georg_o)]

Also das Layout wäre soweit fertig. Vielleicht kann ja jemand nochmal 
einen Blick drüber werfen.