Hallo,
ich arbeite mich gerade in µC (AVR) & Schaltungsaufbau ein. Ich habe
heute meine Bestellung bekommen und mir zunächst mal meinen
Spannungsregler (LF33CV + Peripherie) auf Breadbord gesteckt und etwas
herumgespielt.
Dabei bin ich auf eine Frage gestoßen, auf die ich bis jetzt keine
Antwort finden konnte. Und zwar wird im Datenblatt des LF33CV unter
"Test Circuit" ein 2.2µF Elko am Ausgang verwendet. In den
Anwendungsbeispielen hingegen werden 10µF Elkos gezeigt. Ich habe mir
dann mal per Google-Bildersuche angeschaut, wie andere den LF33CV
beschalten. Dort habe ich dann weitere Variationen gefunden wie z.B. gar
keinen Ausgangs-Elko oder 220µF.
Ich habe das Ganze dann mal mit verschiedenen Kombinationen
durchgemessen. Ohne Kondensatoren fängt er an zu schwingen, wobei es
sich in gewissen Grenzen hält (etwa +/- 0.2V). Mit Kerko aber ohne Elko
schwingt er nicht, ich kriege aber nur 3.2V. Sobald ich aber irgendeinen
Elko (habe 2.2, 10, 100 und 220µF probiert) dranhänge lande ich bei
nahezu stabilen 3.3V (schwankt manchmal um +/- 0.01V).
Wie wird nun also der Elko am Ausgang gewählt? Ist das Geschmackssache,
je nachdem, was man gerade zur Hand hat, kommt es darauf an, wieviel die
zu versorgende Schaltung zieht (und wenn ja, wie berechne ich dann die
optimale Größe des Elkos) oder sollte man sich schon an die 2.2 bzw.
10µF halten?
Gruß,
Marc
> Wie wird nun also der Elko am Ausgang gewählt?
Mindestens 2.2uF, daher sind 10uF ok, aber 220uF verlangsamt das Regeln
unnötig.
Zur prinzipiellen Funktion:
Der Regler ist langsam.
Zieht man am Ausagng mehr oder weniger Strom, braucht er einige Zeit zum
Nachregeln des Widerstand des Serientransistors.
In der Zeit bricht die Spannung immer weiter ein.
Ein Kondensator liefert den Strom und unterstützt die Spannung damit der
Spannungseinbruch klein bleibt, bis der Spannungsregler nachregelt.
So bald der Spannungsregler nachregelt, ist der Kondenstaor gross genug.
Mehr bringt nicht mehr, sondern behindert das Nachregeln, so als ob du
einen Klotz am Bein hast. Die Delle in der Ausgangsspannung mag also
weniger tief werden, wäre dafür aber länger. Und weniger tief ist sie in
Wirklichkeit auch nicht weil die Spannung ab der der Regler eine
Regelabweichung erkennt ja gleich bleibt.
Aktuell habe ich eine Schaltung mit 15µF vor mir liegen. Ich hätte aber
auch 4.7µF oder 22µF genommen, wenn sie da gewesen wären. 22µF wäre bei
mir aber auch schon die Schmerzgrenze.
Grundsätzlich: Die Kondensatoren sind dafür da, um einen schnellen
Strombedarf zu decken. Für 'Langzeitstrombedarf' ist der Spannungsregler
zuständig. Ab einer gewissen Kapazität ist ein Kondensator einfach nicht
mehr nützlich, ehr sogar hinderlich (und teurer).
Gruß
Jobst
Hallo,
vielen Dank für eure Antworten, das leuchtet soweit alles ein. Demnach
kann ich dann wohl davon ausgehen, dass diejenigen, die > 10µF oder gar
nichts dahinter packen "keine Ahnung" haben?
Ich bin bei der Suche auf diese Seite gestoßen:
http://elm-chan.org/docs/mmc/mmc_e.html
Relativ am Ende im Abschnitt "Cosideration to Bus Floating and Hot
Insertion" steht dort, dass man in die Spannungsversorgung einen
gescheiten Kondensator einsetzen soll um Einbrüche der Spannung zu
verhindern wenn ein zusätzlicher Verbraucher plötzlich angeschaltet
wird. Nun soll man das ja gerade beim LF33CV dann nicht tun, damit er
gescheit regeln kann. Wie würde man es stattdessen lösen?
Der LF33 ist eine Low-Dropout-Regler, d.h. der Regler arbeitet in
Emitterschaltung. Bei diesen Typen dient der Ausgangskondensator nicht
allein der Pufferung für kurzzeitigen Verbrauch. Ohne ihn funktioniert
die Regelschleife (Spannung sinkt => Transistor öffnet => Spannung
steigt => Transistor schliesst) nicht mehr richtig und er schwingt oder
spinnt.
Verschiedene Typen von Reglern können verschiedene Anforderungen an den
Ausgangskondensator haben, darunter gelegentlich auch einen
Mindest(!)innenwiderstand. Da der Innenwiderstand mit steigender
Kapazität eines Elkos sinkt, kann zu gross u.U. auch falsch sein.
Auch deshalb ist das Datasheet als Informationsquelle zunächst
sinnvoller als zig Schaltungen im Internet, jedenfalls wenn dort zur
betreffenden Frage nicht explizit Stellung genommen wird. Leider ist ST
bei den LF00 etwas kurz angebunden, die LDOs von NS sind weit besser
dokumentiert.
Man sollte bei Beispielschaltungen im Web stets dran denken, dass
derjenige, der sie reingestellt hat, nicht zwangsläufig mehr wusste, als
derjenige, der dort eine sucht. Man findet auch viel Mist im Web.
