Hi ihr, ich bin grade am entwerfen einer Spannungsversorgung. Wie immer mit Schaltregler, aber diesmal möchte ich es etwas kompakter - die low-ESR-Alu-Elkos sind selbst in SMD doch noch recht gross, wie ich finde. Also, ich will einen LM2675 Schaltregler von National einsetzen. Laut WEBENCH brauche ich am Ausgang circa 100 uF - kann ich dazu einen Tantalelko von Kemet nehmen? Ich dachte an die T495-Serie, welche bei einigen Schaltreglern von Linear Technology empfohlen werden. Taugen diese Tantals für meinen geplanten Schaltregler? Ich benötige 3.3 Volt bei 1A. Grüsse Tobias
Berechne den Stromripple und schaue einfach im Datenblatt ob dein Elko diesen Stromripple liefern kann.
Ah ja, stimmt, auf die Idee bin ich noch nicht gekommen. Aber mal grundsätzlich: sind Tantalelkos für Schaltregler tauglich? Einerseits kann man hier oft lesen, dass es nicht geht. Im Wikipedia wiederum heisst es, Tantals hätten einen kleinen ESR - und in der Firma haben wir erst kürzlich darüber diskutiert, dass der ESR von Tantals gar nicht so toll ist. Ja, was denn nun? Tantal oder nicht, das ist hier die Frage. ;)
Hi Simon, ja genau, einen aus dieser LT17er Reihe hatte ich auch mal verwendet. Der 1788er war das, glaube ich! Oder 1766, ich bin mir nicht mehr sicher. Dort wurde explizit die T495-Serie von Kemet (sind TantalKos) empfohlen. Du meinst also, es könnte schon passen?
Gute Frage :-) Habe keine Ahnung von Schaltwandlern, hoffe mal, dass mein Layout, was im Moment in der Herstellung ist funktioniert. Habe allerdings Keramikkondensatoren genommen, da noch kleiner. Geht aber nur bei so hohen Switch Frequencies. Kommt also sicherlich auch auf die Schaltfrequenz an. Wie schon gesagt, ich würd auch mal das Datenblatt des Tantalkondensators besorgen und mir den ESR angucken ob der da in den vom Schaltwandler empfohlenen Bereich passt. Problematisch bei Tantalkos ist immer das Surge Rating. Also hohe Ströme die entstehen bei 0 Ladung.
Hi Simon, jau das werde ich wohl dann so machen - Datenblatt des Kondensators raussuchen. Mal sehen, ob sich da was finden lässt.... Wegen deinem Layout. Du kannst ja denn Schaltreglerteil mal hier rein stellen wenn du willst. Ich hab schon einige Schaltregler gebaut, vielleicht kann ich dir einen Tipp geben. Ausserdem gibts hier ja auch noch andere, die wirkliche Experten sind auf dem Gebiet ;) jemand wird dir sicher sagen können, ob dein Layout funktionieren wird. Ich habe allerdings festgestellt, dass das ganze nicht wirklich soooo kritisch ist, wenn man die Bauteile schön nahe beieinander platziert und kurze, dicke Leiterbahnen verwendet. Auch eine Massefläche macht sich immer gut.
Bei Frequenzen im MHz Bereich wird's aber ganz lustig. In einer Schaltung mit einem TPS63700 der mit 1,4 MHz arbeitet hatte ich aus Platzpgründen die Diode etwa 1 cm von Spule und IC entfernt, mit der Folge, dass ich Probleme mit der Kommunikation mit einem TUSB3410 hatte. Nach Umlöten der Diode ging es einwandfrei. Allerdings sollte das im zwei bis niedrigem dreistelligen kHz Bereich nicht so extrem sein.
Jau, wenn da x MHz im Spiel sind, wird es anspruchsvoller. Ich bin bisher nicht über 500 kHz gegangen - weil es einfach nicht nötig war. Wozu benötigt man denn einen Wandler mit 1.4 MHz? :o Mein LM2676 läuft mit 260 kHz - da seh ich ja gleich alt aus ^^ @Simon Was hast du denn für eine Schaltfrequenz vorgesehen.
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1cm! Bist du wahnsinnig. Hier mal mein Layoutausschnitt. Rechts der Eingang. Oben + unten -. Von da geht es dann in den Regler wobei unten die Massefläche relativ durchgehend ist. Dann Diode und Spule. Die Massefläche ist aber nur an einer Stelle mit der restlichen Masse der Schaltung verbunden (Da, wo die Eingangskabel angelötet werden sollen). Der Strom-Loop sollte also physikalisch gesehen wirklich klein bleiben.
Das sieht doch ganz hübsch aus. Auch das mit den Vias. Werden die Pads der Bauteile ein Thermal Relief bekommen? (oder bist du einer, der einen Reflow Ofen zu Hause hat :-)). Es geht ohne nämlich nicht wirklich dolle zum Löten; aber ich hab hier mal gelesen, dass Schaltregler diese Thermal Reliefs nicht mögen. Ich hatte allerdings noch nicht Probleme damit.... BTW: Warum nimmst du als Eingangskondensator nicht auch einen SMD-Typen?
Die 1,4 MHz haben den Vorteil, dass ich eine kleine Spule einsetzen kann und somit das Ganze klein halten kann. Das 1,4 cm in diesem Falle viel zu viel sind habe ich befürchtet, aber testen musste ich es trotzdem. Mit befürchtetem Ergebnis.
Omega G. schrieb: > Die 1,4 MHz haben den Vorteil, dass ich eine kleine Spule einsetzen kann > und somit das Ganze klein halten kann. Das 1,4 cm in diesem Falle viel > zu viel sind habe ich befürchtet, aber testen musste ich es trotzdem. > Mit befürchtetem Ergebnis. Ja klar, der LT1765 den ich oben benutze hat 1,25MHz. Hab auch nur eine 6,8uH Spule. Das ganze ist nicht ganz 4cm Breit und ~1cm hoch ;) Aber 1cm ist doch viel zu lang. Siehe die Referenz Layouts und AppNotes der Hersteller.
Tobias Plüss schrieb: > Das sieht doch ganz hübsch aus. Auch das mit den Vias. Danke! :-) > Werden die Pads der Bauteile ein Thermal Relief bekommen? (oder bist du > einer, der einen Reflow Ofen zu Hause hat :-)). Die Pads von Diode, Spule und Kondensatoren bekommen keine Thermals. Hab aber auch keine Ofen zuhause ;) Mit ner dicken Lötspitze an der 60Watt Station sollte das aber ohne Probleme lötbar sein. > Es geht ohne nämlich > nicht wirklich dolle zum Löten; aber ich hab hier mal gelesen, dass > Schaltregler diese Thermal Reliefs nicht mögen. Ich hatte allerdings > noch nicht Probleme damit.... Könnte daran liegen, dass die Thermals die Leitungsinduktivität erhöhen und das versucht man ja immer zu vermeiden. > BTW: Warum nimmst du als Eingangskondensator nicht auch einen SMD-Typen? Meinst du den dicken? Hm. Konventionell bekommt man besser als Hobbybastler und mehrere Größen. Außerdem ist der vielleicht ein bisschen mechanisch stabiler. Und außerdem habe ich so ein dickes Via mit nem Stück draht durch für noch geringere Induktivität :-)
@Simon Waaaas, dein Schaltregler Teil ist nur 1 cm breit? Krass! Okay, ich hab hier auch nur wenig mehr als 2cm - allerdings, wie gesagt, nur 260 kHz. Aber wenn man die richtige Spule findet, wird die trotzdem schön klein ;) Ausserdem kann der '2675 1A, obwohl er nur in einem SO-8 sitzt. Daher habe ich mir bisher auch dieses hochfrequenz-Zeug gespart... Wobei mir grade einfällt, dass die Ausgangsspannung von einem höherfrequenten Schaltregler womöglich noch besser in Bezug auf den Ripple ist? Ich muss nachher mal messen, wie viel Ripple ich so habe. Hmm, wenn dein Schaltregler ja nur 1cm gross ist, dann braucht es wohl auch keine Thermals ;) die Flächen sind ja dann auch nicht mehr wirklich gigantisch. Wegen deinem Eingangselko. Ist es nicht so, dass SMD-Elkos meistens noch bessere Daten haben bezüglich ESR & ESL, als die bedrahteten? Es sollte doch auch als Hobbybastler möglich sein, solche zu bekommen. Ich habe hier (CH) jedenfalls keine Probleme, SMD-Elkos zu kaufen - gibts beim Distrelec (Schuricht), auch Low-ESR typen. Klar, nicht ganz günstig, aber ist ja immer dasselbe... ;)
Tobias Plüss schrieb: > @Simon > Waaaas, dein Schaltregler Teil ist nur 1 cm breit? Krass! > Okay, ich hab hier auch nur wenig mehr als 2cm - allerdings, wie gesagt, > nur 260 kHz. Aber wenn man die richtige Spule findet, wird die trotzdem > schön klein ;) Ausserdem kann der '2675 1A, obwohl er nur in einem SO-8 > sitzt. Daher habe ich mir bisher auch dieses hochfrequenz-Zeug > gespart... Wobei mir grade einfällt, dass die Ausgangsspannung von einem > höherfrequenten Schaltregler womöglich noch besser in Bezug auf den > Ripple ist? Ich muss nachher mal messen, wie viel Ripple ich so habe. Ja. Hab gerade mal in dem Datenblatt deines Wandlers geschaut. Da ist auch eine Output Capacitor Table und in der ersten Spalte (Sprague 594D) sind Tantaltypen. Die anderen habe ich nicht nachgeschaut, aber das sollte ja Beweis genug sein, dass es geht :-) Such dir von den empfohlenen Firmen einen aus, schau die Daten nach und such was gleichwertiges. > Hmm, wenn dein Schaltregler ja nur 1cm gross ist, dann braucht es wohl > auch keine Thermals ;) die Flächen sind ja dann auch nicht mehr wirklich > gigantisch. Jenau. :D > Wegen deinem Eingangselko. Ist es nicht so, dass SMD-Elkos meistens noch > bessere Daten haben bezüglich ESR & ESL, als die bedrahteten? Es sollte > doch auch als Hobbybastler möglich sein, solche zu bekommen. Ich habe > hier (CH) jedenfalls keine Probleme, SMD-Elkos zu kaufen - gibts beim > Distrelec (Schuricht), auch Low-ESR typen. Klar, nicht ganz günstig, > aber ist ja immer dasselbe... ;) SMD Elkos haben keine Anschlussbeinchen, deswegen evtl. eine geringere ESL. SMD Typen bekommt man auch beim Reichelt und CSD, aber leider nicht mit so viel Auswahl. Wie auch immer, der dicke Kondensator ist gar nicht nötig nach Datenblatt des Schaltreglers. Denn danach reichen ein paar Mikrofarad keramisch am Eingang (und die hab ich mit den 1206 Typen parallel unten drunter schon locker drin und das mit annehmbarem ESR/ESL). War halt noch Platz da, da kann man das ja mal vorsehen. :-)
Diese Tantals von Kemet und Sprague sind spezielle low-ESR Typen. Bei normalen von der Stange würde ich im zweistelligen kHz Bereich bleiben. Und der Ripple allein ist es ja auch nicht. Ein Problem bei den Elkos ist das die Schaltung auch bei ungeeigneten Typen funktioniert. Nur nach einem halben Jahr gehen die dann halt kaputt. Bei Hobby Projekten kann man das vielleicht riskieren, kommerziell kann einer Firma das aber teuer zu stehen kommen wenn man z.B. bei 1000 Geräten 50% Rückläufer hat. Und der Ruf ist natürlich auch dahin.
Gerade mit dem LM2675 funktionieren Tantals prima. Wichtig ist nur, daß man (wie im Datenblatt beschrieben) Surge getestete Tanatals mit passendem ESR verwendet. Es gibt verschiedene Low ESR Tantalserien von Vishay oder AVX, die da prima funktionieren. Wir haben schon > 2000 Geräte mit LM2675 und Low ESR Tantals draussen (seit ca. 2 Jahren), bisher ist noch nichts kaputt gegangen. Der Vorteil ist vor allem, daß es schön klein bleibt. Fläche mit Spule und Kondensatoren < 20x20mm. Gruß, Marcus
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