Cap für LM1117: ESR von X5R 100µF 6,3V?

[CAP (Gast)]

Hallo,

ich möchte einen LM1117 verwenden um 5V auf 3.3V runterzuregeln. Im 
Datenblatt wird für den Cap am Ausgang ein ESR zwischen 0.3 und 22 Ohm 
angegeben, außerdem gilt demnach tendenziell je größer je besser. Ich 
würde gerne einen 100 µF High-Cap KerKo in 1206 (SMD) verwenden, außer 
der Angabe "low ESR" finde ich aber keine Infos zum ESR. Kann jemand 
sagen, ob zB so ein 
(http://www.reichelt.de/Vielschicht-SMD-G1206-High-Cap/X5R-G1206-100-6/3/index.html?ACTION=3&GROUPID=4340&ARTICLE=89744&OFFSET=500&;) 
Kondensator vom ESR im geeigneten Bereich liegt?

Vielen Dank!

[James (Gast)]

Hallo,
....beim reichelt 2 Klick weiter von deinem Link oben ist das
Datenblatt;

http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B300/CAP-DF-MESSEN_MEASURE_20060314.pdf
(Siehe Seite 9)

Über ESR ist hier eine gute Beschreibung;

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm

[CAP (Gast)]

Hi,

das Dokument hatte ich gesehen, allerdings sehe ich darin keine 
konkreten Werte für den genannten Kondensator. Das zweite Link von Dir 
ist interessant, allerdings geht's mir um KerKos, nicht um ElKos.

Danke trotzdem!

[hinz (Gast)]

CAP schrieb:
> finde ich aber keine Infos zum ESR

Aber zum Verlustfaktor (DF), und das kann man umrechnen.

[voltwide (Gast)]

Du kannst den ESR im einstelligen mOhm-Bereich ansetzen. LM1117 und 
MLCC- Ausgangskondensator ist ein no-go!

[hinz (Gast)]

voltwide schrieb:
> Du kannst den ESR im einstelligen mOhm-Bereich ansetzen. LM1117
> und
> MLCC- Ausgangskondensator ist ein no-go!

Mit "externem ESR" geht das schon.

[voltwide (Gast)]

mit nem moderneren lowdrop-Regler auch!

[Uwe B. (uwe_beis)]

Hmmm... hat das was mit "modern" zu tun? Vielleicht. Ich hatte kürzlich 
auch in zwei Applikationen über die Thematik Ausgangskondensatoren bei 
(3,3 V-) LDOs zu tun. Ich wollte keinen Elko und keinen Vorwiderstand 
einsetzen. Dass LM1117 nicht geeignet waren, war mir klar.

Zuerst fand ich den MCP1825S (Micrchip), der kann Keramik-Cs:

The MCP1825/MCP1825S requires a minimum output
capacitance of 1 μF for output voltage stability.
Ceramic capacitors are recommended because of their
size, cost and environmental robustness qualities.
Aluminum-electrolytic and tantalum capacitors can be
used on the LDO output as well. The Equivalent Series
Resistance (ESR) of the electrolytic output capacitor
must be no greater than 1 ohm. The output capacitor
should be located as close to the LDO output as is
practical. Ceramic materials X7R and X5R have low
temperature coefficients and are well within the
acceptable ESR range required. A typical 1 μF X7R
0805 capacitor has an ESR of 50 milli-ohms.
Larger LDO output capacitors can be used with the
MCP1825/MCP1825S to improve dynamic
performance and power supply ripple rejection
performance. A maximum of 22 μF is recommended.
Aluminum-electrolytic capacitors are not recommended
for low temperature applications of < -25°C.

Der MCP1825S hat eine DO-Spannung von ca 200 mV und arbeitet intern mit 
einem P-FET. Perfektes Teil, gekauft und eingesetzt.

In der zweiten Applikation wurde er aber heiß und die Ausgangsspannung 
war zu groß: Kein Wunder, der MCP1825S ist nur für max. 6 V Input 
spezifiziert und ich hatte knapp 12 V. Mist. Die zweite Schaltung sollte 
von 4,5 bis >12 V laufen, die erste von ca. 4 bis max. 5 V. Also weiter 
gesucht:

Die LD1117-Reihe von ST (also LD, nicht LM!) ist ebenfalls für 
beliebige Ausgangskondensatoren geeignet:

High efficiency is
assured by NPN pass transistor. In fact in this
case, unlike than PNP one, the quiescent current
flows mostly into the load. Only a very common
10 μF minimum capacitor is needed for stability.

Die Schaltung mit dem NPN-Emitterfolger hat der LM1117 (im Gegensatz zu 
fast allen anderen LDOs) auch, aber der mag trotzdem keine low-ESR Cs.

Nachteil von LD1117 bzw. LM1117 gegenüber MCP1825(S): Eine höhere 
DO-Spannung von ca. 1 V. Das hat bei mir aber gepasst.

Fazit: LD1117 und LM1117 sind unterschiedlich. Es gibt noch weitere 
XY1117 LDOs von anderen Herstellern (REG1117, TS1117, LT1117, AMS1117, 
NCP1117, SPX1117, ...) aber nur weil 1117 drauf steht, sind sie nicht 
unbedingt vergleichbar!

[CAP (Gast)]

Wie der ein oder andere schon gemerkt hat, ich kenn mich nicht so 100%ig 
aus :-). Deswegen noch mal ein paar Nachfragen ...

voltwide schrieb:
> Du kannst den ESR im einstelligen mOhm-Bereich ansetzen. LM1117 und
> MLCC- Ausgangskondensator ist ein no-go!

Okay, dh der ESR ist also zu niedrig für den LM1117. Was nimmt man also 
an anstelle eines MLCC (KerKos)? Tantal? Oder einfach direkt einen ElKo? 
Für einen Panasonic SMD-Elko, 100µF, 6,3V finde ich einen ESR von 700 
mOhm, das würde also passen.

Vielleicht noch ne blöde Frage in dem Zusammenhang: der Regler ist ja 
kein Selbstzweck, da hängt ja typischerweise ne Schaltung dahinter ;-). 
Verringern die ESRs die durch andere Kapazitäten ja quasi noch parallel 
zu dem Ausgangscap liegen den ESR den der Regler sieht oder erhöht er 
sich dadurch?

Danke und viele Grüße!

[voltwide (Gast)]

Ein Elko mit ein paar 100mOhm sollte hier passen. Das was Du anschließt, 
ist als parallelSchaltung zu betrachten, kann also den ESR verringern.
Soweit die Theorie.
Praktisch hat das aber eher keine Auswirkungen, solange die verbauten 
Elkos keine ausgesprochenen LoESR-Typen sind und die keramischen 
Stützkondensatoren aufgrund ihrer wesentlich kleineren Kapazitäten keine 
Rolle spielen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

CAP schrieb:
> Okay, dh der ESR ist also zu niedrig für den LM1117. Was nimmt man also
> an anstelle eines MLCC (KerKos)? Tantal? Oder einfach direkt einen ElKo?

Jeder vernünftige Mensch nimmt da einen (Aluminium-)Elko. Schon weil der 
billiger ist als der Kerko.

[Martin (Gast)]

Axel S. schrieb:
>
> Jeder vernünftige Mensch nimmt da einen (Aluminium-)Elko. Schon weil der
> billiger ist als der Kerko.

Wenn das ganze mehrere Jahre bei höheren Umgebungstemperaturen 
funktionieren soll, klappt das mit einem Elko nicht mehr. Dann X7R + 
"diskreter" ESR.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Martin schrieb:
> Axel S. schrieb:
>>
>> Jeder vernünftige Mensch nimmt da einen (Aluminium-)Elko. Schon weil der
>> billiger ist als der Kerko.
>
> Wenn das ganze mehrere Jahre bei höheren Umgebungstemperaturen
> funktionieren soll, klappt das mit einem Elko nicht mehr.

Jein. Im Prinzip hast du zwar recht, aber der TE verwendet mit 100µF ja 
ohnehin eine viel größere Kapazität als nötig. Selbst wenn der Elko 90% 
seiner Kapazität verloren hat, reichen dem LM1117 die verbleibenden 10µF 
ja immer noch aus.

Mir ging es im wesentlichen darum, die Sinnlosigkeit eines teuren 
100µF(!) Kerkos(!) neben einem Fossil wie dem LM1117 aufzuzeigen.

Hochkapazitive Kerkos sind schick, aber man soll sie halt dort 
einsetzen, wo man die speziellen Eigenschaften braucht. Die 
hervorstechendste Eigenschaft von Kerkos ist ihr niedriger ESR. Und 
gerade den kann man in der geplanten Anwendung nicht gebrauchen.