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Spannungsabfall
Gast
#913007
Hallo, ich habe ein kleines Problem mit meiner Schaltung. Wenn die CPU anfängt zu Rechnen gibt es einen schönen ripple auf der VCC (nicht groß, am Oszi aber gut sichtbar). Wie kann ich über die Fläche vom Spannungseinbruch, Zeit * dV, einen geeigneten Kondensator berechnen. der den Einbruch blockt ? Ich steh da etwas auf dem Schlauch, geht es überhaupt ohne den Strom zu kennen ? Danke! Musst du das wirklich berechnen? Welcher Prozessor ist es denn? Normalerweise nimmt man 100nF und vielleicht noch einen Elko, so 10µF dürften reichen. Gruß edit: Diese Kondensatoren kommen IMMER hin, nicht erst wenn Störungen auftreten :) Und die Kondensatoren kommen immer so dicht es geht an den Störer und der Strom muß über diesen Kondensator fließen können, also direkt über die Anschlußpads. Es macht keinen Sinn, einen Block-Kondensator mit Leitungen an ein schwinggefährdetes System anzubinden, da diese wieder eine Induktivität und einen Widerstand haben, was die Wirkung des Kondensators herabsetzt oder ganz zunichte macht.
Gast
#913026
Hi, ja, ich wollte es wenigstens einmal in meinem Leben berechnen ;-). Die üblichen Kondensatoren sind drin und es sind auch nur ein paar 10mV.
Gast
#913043
Ich muss sagen ich hab mich auch schon gefragt wie man das wohl
berechnen würde.
vlt ganz einfach so?
I(Strom der den Rippel verursacht)
C = --------
U * f(Frequenz von "I")
10 mV Ripple bei 5 V sind grade mal 0,2%. 0% Ripple bekommst du nie hin, schon gar nicht NUR mit einem Kondensator. Wenn der µC plötzlich Strom zieht, so gibt es unweigerlich einen Spannungsabfall am Eingangspin. Die Größe kann man zwar verringern, aber ganz eliminieren kann man das nicht. Ein Tiefpass könnte vielleicht noch bissl was bringen. Wie man das berechnet? Ööh, steht in google, das Stichwort kennst du ja jetzt :)
Gast
#913061
@Marcus W. ein paar 10mV sind z.B. 40mV oder 70mV und die Spannung beträgt 3.3V. Das sind etwa 2%. Ich kann mir nicht vorstellen das man durch einen Tiefpass den DC/DC-Wandler entlasten kann, weil der zu langsam ist, oder irre ich mich da ? Hab da was gefunden: Quelle: http://www.elektroniknet.de/home/bauelemente/fachwissen/uebersicht/passive-bauelemente/kondensatoren/bypass-kondensatoren-richtig-dimensioniert/ > Cbypass = Isurge / (2π x fnoise x Uripple) (3) Aber wie gesagt, ganz verhindern kann man den Ripple nicht. Der Ripple ist meistens nicht konstant, sondern ändert sich je nach dem was der µC gerade macht. Die Spannungsquelle und die Leitung zum µC haben einen (Innen-)Widerstand. Usw. Daher kann man auch kein exakten Filter vorschalten.
Gast
#913075
Ich war zumindest... nah dran. Ich frag mich ja woher das "2PI" kommt am kopf kratz
Gast
#913083
Welche Frequenz hat der rippel? Das hast Du nicht geschrieben. Die Taktfrequenz, eine runtergeteilte oder gar 50Hz oder 100Hz.
Gast
#913091
...vielleicht die Kreishaus-Frequenz.
Gast
#913096
@Wolf: 8Mhz Cpu AVR und ~16KHz ripple. Ich mach heute Abend mal ein paar Bilder von Strom und Spannung am Oszi.. Die "Rechnung" ist ein Datentransfer auf der SPI mit etwa 4MHz. Das die CPU in diesem Zustand etwas mehr Strom verbraucht und der DC/DC nicht so schnell liefern kann ist mir soweit klar. Evtl. liegt es auch an etwas anderem, aber ich wollte es erstmal mit einem "berechneten" Kondensator versuchen.
Gast
#913097
Ahh, ein DC/DC-Wandler drin, warum sagste das nicht gleich. Jetzt gibt es noch mehr Möglichkeiten zur Auswahl. >...vielleicht die Kreishaus-Frequenz. Kreisfrequenz w = 2 * pi *f w = kleines omega siehe auch hier mathematische ableitung der Formel Beitrag "kondensator über spannungsteiler laden" Gruss Helmi Wobei deine gewünschte maximale Welligkeit ist, der Stromflusswinkel. Günstig ist 0.6. ist der Mittelwert des Stroms. Quelle: http://prof-gossner.eu/pdf/06-Netzgleichrichter.pdf
Gast
#913104
Könnte es sein, daß Du den rippel erst mit dem Meßkopf draufgibst? Matthias Kohl wrote: > Ich war zumindest... nah dran. > > Ich frag mich ja woher das "2PI" kommt *am kopf kratz* Kreisfrequenz: omega(w) = 2 pi f Genauer (Zeigerrechnung): U/I = Xc => U/I = 1/wC => I/U = wC => I/(U*w) = C => I/(U*2*pi*f) = C @ Werner Wenn du schon dabei bist könntest auch ein Bild von dem Teil der Schaltung machen, z.B. wie die Stromversorgung geroutet ist.
Gast
#913109
@Wolf: Nein, auf keinen Fall. In den Transferpausen ist alles ruhig.
Gast
#913319
Ok, ich habe jetzt mal ein Bild mit den beiden unterschiedlichen CPU-Phasen gemacht. Ich hoffe es ist nicht zu groß, sorry. Es geht um den oberen Bereich der durch die Marker begrenzt wurde (~80mV). Das System befindet sich an einer Stromversorgung bei ~3.3V. Gemessen wurde kurz hinter den Stützkondensatoren vom DC/DC. Das erste Bild zeigt den Ruhezustand. Die beiden anderen Bilder Zeigen die Transferphase. Das zweite mit identischer Zeitbasis zum ersten und das dritte mit einer kleineren Zeitbasis um die "welligkeit" des Signals zu sehen. Das System läuft mit 3V und der Ruhezustand liegt bei etwa 100uA und beim Transfer werden etwa 20mA benötigt. Ich habe eine weitere Messung mit Batterien (~2.6V) gemacht (keine Bilder). Die Signale sehen in etwa gleich aus, sind aber von der Amplitude etwas gedämpfter. Kann man da noch etwas machen ? Danke!
Angehängte Dateien:
Gast
#914446
Moin, dieser Sprung von Ruhezustand und Transfer sieht nicht gesund aus. Hast du den FB-Kreis geglättet ? Gruß, alter Hase. Antwort schreiben |
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