da ich mittlerweile nicht weiß, wonach ich noch googeln soll und was ich noch versuchen könnte, wende ich mich an euch.
Ich habe hier einen Arduino Nano und möchte mit dem ein NRF24L01 Breakoutboard als Receiver betreiben (Sender ist ein Arduino UNO mit einem gleichen Breakoutboard). Mein Problem ist die Spannungsversorgung durch einen LDO-Spannungsregler:
Wenn ich den NRF über den 3V3-Pin des Arduino betreibe (SW1A-Pin 3 in Schaltplan), funktioniert er ohne Probleme. Strom zwischen 3V3 und Vin des NRF: Ca. 14 mA während des Empfangs.
Wenn ich den NRF über einen LP2950 betreibe (SW1A-Pin 1 in Schaltplan), wird er zwar vom Nano als angeschlossen erkannt, empfängt jedoch keine Daten. Strom zwischen LP Output und Vin des NRF: Ca. 0,02 mA während des "Empfangs" (es wird nichts empfangen).
Der LP2950 liefert, wie erwartet, 3.3 V. Ich habe nun Kondensatoren vor und nach dem LP montiert, aber auch das bringt keine Besserung.
Nun bin ich als Laie mit meinen Ideen am Ende (Spannung ist vorhanden, Leistungsfähigkeit des LP sollte mit bis zu 100 mA eigentlich ausreichend sein).
Hat hier jemand Ideen oder stand sogar selbst schon mal vor diesem Problem?
Dumme Frage: Warum überhaupt den Aufwand mit dem zusätzlichen LDO? Wenn der auf dem Nano-Board integrierte reicht, warum nicht den benutzen?
Ansonsten: Ist sichergestellt, dass der Nano lang genug mit dem NRF-Init wartet?
Nicht dass da das setup() schon losrennt, während der NRF noch garnicht volle Spannung hat. --> Zum Testen einfach mal einen großzügen delay einbauen.
Nun bin ich als Laie mit meinen Ideen am Ende (Spannung ist vorhanden,
Leistungsfähigkeit des LP sollte mit bis zu 100 mA eigentlich
ausreichend sein).
Im Anhang siehst du ein Device, bei dem ein Multimeter einstellige mA anzeigt. Der Peak würde deinen LDO allerdings so überlasten, dass es da Probleme geben mag. Die Sendephase (so’n billiges JDY-40-Modul) links daneben wäre auch hart an der Grenze deines LDO.
Ceramic capacitors can be used, but due to their low ESR (as low as 5 mΩ to 10 mΩ), they may not meet the minimum ESR requirement previously discussed. If a ceramic capacitor is used, a series resistor between 0.1 Ω to 2 Ω must be added to meet the minimum ESR requirement.
Der Peak würde deinen LDO allerdings so überlasten, dass es da
Probleme geben mag.
Ich hatte schon versucht, eine Spule zur Reduktion des Strom-Rippels zu integrieren, hat jedoch auch nichts gebracht. Aber dein Graph gibt mir tatsächlich zu denken...
Ist sichergestellt, dass der Nano lang genug mit dem NRF-Init
wartet?
Nicht dass da das setup() schon losrennt, während der NRF noch garnicht
volle Spannung hat.
Würde dem nicht widersprechen, dass es bei Nutzung des 3V3-Pins funktioniert (und nur beim LP nicht)?
Was meinst du? Die Kondensatoren habe ich zur Reduktion von
Spannungssprüngen integriert, die sind doch aber keine Last?
Die Aufgabe eines Spannungsreglers ist es die Spannung zu regeln,
das kann er schlecht wenn da so ein dicker Klopper am
Ausgang haengt. Du laeufst auch langsamer wenn wir dir eine Metall
kugel ans Bein ketten.
Am besten entfernst du am Ausgang deine beiden Kondensatoren
und machst da einen 4.7uF Elko hin. Das scheint bei dem
Typen wohl das Optimum zu sein. Sowas hat man ja immer irgendwo
rumliegen.
Danach sollte der Regler eigentlich in der Lage sein zu regeln.
Weil ich den Arduino gerne durch einen kleinen reinen Controller (ATtiny
o. ä.) ersetzen möchte, um eine möglichst kleine Platine zu generieren.
Dann beide mit einer gemeinsamen Spannung versorgen.
Wenn kein dauerhafter Empfang nötig ist, gerne auch direkt aus einer Li-Knopfzelle oder zwei Alkaline-AAAs.
Temperatursensor mit Mega328 und NRF läuft so viele Jahre mit einer Batterieladung, bei einem Datensatz/Minute.
Für den Empfänger ist das natürlich nix. Der besteht bei mir aus einem ESP8266 und einem NRF, leitet alle empfangenen Messwerte an MQTT weiter. Und weil der ESP sowieso auch 3.3V braucht, hängt beides zusammen an so einem HiLink-3.3V-Netzteilmodul.
Was soll die riesige kapazitive Last am Ausgang des LDO. Bist du sicher,
dass er trotzdem richtig arbeitet?
Was meinst du?
So, wie es im Datenblatt steht unter 8.2.1 Design Requirements steht.
Unter ungünstigsten Bedingungen (100mA Strom, niedrige VOut) ist am Ausgang die Rede von 3.3 μF für den 2951.
"Thus, for a worst-case condition of 100-mA load and VOUT = VREF = 1.235 V (representing the highest load current and lowest loop gain), a minimum COUT of 3.3 μF is recommended."
Für den 2950 mit festem Spannungsteiler sieht das nicht anders aus. Außerdem bringt ein großer Kondensator am Ausgang recht wenig (8.2.2.3: ... "However, this method is relatively inefficient, as increasing COUT from 1 μF to 220 μF only reduces the regulator’s output noise from 430 μV to 160 μV (over a 100-kHz bandwidth)."
Die Kombination LP2950 + Funkmodul erscheint mit unpassend. Relevant ist hier die Peak Stromaufnahme des Funkmoduls, und die ist sehr wahrscheinlich höher als was der Spannungsregler liefern kann.
Beim ESP8288 hatten wir das auch schon ganz oft, dass die Leute denken: für die 70 mA average reichen die kleinsten Spannungsregler aus. Ist aber nicht so. Wenn es überhaupt funktioniert, dann meist unzuverlässig.
Ein dicker Kondensator kann helfen, oder auch nicht. Manche Spannungsregler arbeiten nicht stabil, wenn die kapazitive Last extrem hoch ist. Manche Schaltwandler gehen sogar aus, weil sie das als Kurzschluss interpretieren. Außerdem starten manche Mikrocontroller und Funkmodule nicht richtig, wenn die Stromversorgung beim Einschalten zu langsam hoch kommt.
Da habe ich wohl ein falsches Verständnis von Kondensatoren und muss
nacharbeiten.
Es sind nicht die Kondensatoren, die hier das Problem machen. Die Kerkos sind da einfach zu "gut" im Sinne "zu wenig ESR". Und dann kommt der Regler ins Schwingen und ist instabil.
Du musst also eher beim Kapitel "Low Drop Regler" ein wenig dazulernen.
ard_nrf_lp2950.png
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