Mahlzeit! Zunächst ein paar Infos zu meiner Schaltung: Aus einem LiPoly-Akku wird über einen Buck-/Boost-Regler (LTC3440, siehe Schaltplan) die 3.3V-Spannung für meine Schaltung erzeugt. Um Strom sparen zu können, kann ich Teile der Schaltung über ein MOSFET von der Versorgung trennen (+3V3_SW im Schaltplan). Im Stromsparmodus sind dann nur "Kleinverbraucher" (µC, RTC, serielles EEPROM) bestromt. An dem schaltbaren Schaltungsteil hängen ein paar weitere ICs, den höchsten Strombedarf wird hier aber die angeschlossene SD-Karte haben. Nun habe ich das Problem, dass es beim Einschalten des sekundären Schaltungsteils über den MOSFET durch den µC scheinbar zu einem Spannungseinbruch kommt. Ich kann dies nicht durch Messungen belegen, allerdings kommt es (fast immer) zu einem kurzzeitigen Reset des µC. Wie man im Schaltplan rechts sieht, habe ich in die beiden Schaltungsteilen "Angstkondensatoren" in Form von 100µF Elkos eingebaut, die ich hier als Auslöser der Spannungseinbrüche vermute. Meine Verdächtigung der Kondensatoren begründet sich dadurch, dass beim wiederholten Ein-/Ausschalten des Sekundärkreises mit kurzer Pause dazwischen (bis ca. 5 Sekunden) kein Controller-Reset auftritt, jedoch eigentlich immer, wenn man den Schaltvorgang mit deutlich größeren Pausen durchführt. Nun meine Fragen: 1.) Sind große Elkos in vorliegendem Umfeld überhaupt nötig? Bieten sie mir irgendwelche Vorteile hinsichtlich der Stabilisierung der Spannungsversorgung meiner (Digital-)Schaltung? 2.) Gibt es Faustformeln, nach denen ich den Bedarf von Speicherelkos in der Schaltung ermitteln kann? (z.B. á la "pro 100mA Strombedarf der Schaltung benötigt man XY µF Kapazitäten in der Schaltung"...) Sicherlich wird hier das Impulsverhalten auch noch eine Rolle spielen... 3.) Führt der Ladestrom des Kondensators (C70) nach Einschalten der Sekundärversorgung hier zu dem Controller-Reset? Hätte ich irgendwelche Nachteile, wenn ich den Kondensator einfach entferne? Bzw. ersetze? Aber durch was? Ich wäre für ein paar Infos sehr dankbar. Auch Hinweise zum Selbststudium sind willkommen! Gruß Daniel
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Ich sehe nur ein X... Aber wenn Du die Kondensatoren im Sekundärteil verwendest, dann darfst Du diesen Schaltungsteil auch nur über einen Ladewiderstand "hochfahren". Allerdings halte ich das für unschön und würde eher dazu raten die Kondensator in Nähe des Mos-Fets auf die Primärseite zu setzen.
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Fabian schrieb: > Ich sehe nur ein X... Komisch. Nungut, noch ein Versuch als JPG. > Aber wenn Du die Kondensatoren im Sekundärteil verwendest, dann darfst > Du diesen Schaltungsteil auch nur über einen Ladewiderstand > "hochfahren". Allerdings halte ich das für unschön Ja, das mit dem "Ladewiderstand" hatte ich auch schon überlegt, aber würde ich wegen der Verlustleistung eigentlich gerne vermeiden... > und würde eher dazu raten die Kondensator in Nähe des Mos-Fets auf die > Primärseite zu setzen. Da sitzt eigentlich ja schon einer (siehe rechten Teil des Schaltbilds). Daher die Frage, ob man den sekundärseitigen Speicherelko komplett weg lassen kann. Gruß & Dank daniel
Okay, komplizierte Frage scheinbar :-) Wie macht Ihr das denn grundsätzlich bei größeren Schaltungen, setzt Ihr nur die im Datenblatt der Schaltregler vorgegebenen Kapazitäten + die Abblockkondensatoren an den Digital ICs aufs Board oder verteilt Ihr noch Speicherkapazitäten auf dem Board? Das ist ja hier die entscheidende Frage! Denn vielleicht treten meine Spannungsabfälle nur durch ein Bauteil auf, dass für die sichere Funktion der Schaltung völlig überflüssig ist. Ich würde mich bezüglich dieser Problematik ja gerne auch irgendwo belesen. Aber wo?
>Okay, komplizierte Frage scheinbar :-)
Nö, fahr die Gatespannung vom FET langsamer hoch,
bzw. schalte ihn langsamer ein.
holger schrieb: >>Okay, komplizierte Frage scheinbar :-) > Nö, fahr die Gatespannung vom FET langsamer hoch, > bzw. schalte ihn langsamer ein. Hm ja danke. Mir ist klar, dass ich durch eine Reduzierung der Schaltgeschwindigkeit das rapide Absacken der Versorgungsspannung verhindern könnte. Aber dadurch würde ich ja quasi nur den den Widerstand des FETs erhöhen und hätte damit den "Ladewiderstand" in der Schaltung, den ich eigentlich vermeiden wollte. Außerdem erfolgt der Schaltvorgang digital vom µC, ich kann die Schaltgeschwindigkeit nicht ohne weiteres reduzieren. Und es würde leider nicht die eigentliche Frage beantworten, ob die Pufferkapazität dort überhaupt von Nutzen ist.
>Aber dadurch würde ich ja quasi nur den den >Widerstand des FETs erhöhen und hätte damit den "Ladewiderstand" in der >Schaltung, den ich eigentlich vermeiden wollte. Ja schon, aber nicht auf Dauer. Wenn die Gatespannung weit genug hochgefahren ist schaltet der FET voll durch. Softstart quasi.
Colt Fish schrieb: > Nun habe ich das Problem, dass es beim Einschalten des sekundären > Schaltungsteils über den MOSFET durch den µC scheinbar zu einem > Spannungseinbruch kommt. Logisch, da muss ja noch einiges an Kapazitäten nach dem Mosfet geladen werden. Colt Fish schrieb: > Im Stromsparmodus sind dann > nur "Kleinverbraucher" (µC, RTC, serielles EEPROM) bestromt. Wenn die Stromaufnahme keine großen Schwankungen hat, einen Serienwiderstand in Reihe einfügen. Dadurch wird der Einbruch abgemildert.
Eventuell kannst Du auch den Mikrocontroller hinter eine Diode tun. Die Diode würde dann verhindern, dass ein anderer Verbraucher die Stützkondensatoren leer lutscht.
Danke für die Vorschläge! Alle haben ihren Reiz, aber auch den Nachteil, dass keiner der Vorschläge ohne den Einbau zusätzlicher Komponenten auskommt, was in meiner - bereits mehrfach aufgebauten Schaltung - so einfach nicht geht. Ich würde daher gerne zunächst so tun, als gäbe es diesen Schaltvorgang gar nicht, um noch einmal auf die Grundsatzfrage zurückkommen, wie man Pufferelkos dimensioniert und welchen Nutzen sie bringen. Any ideas? Danke.
Guten Abend. Ich habe jetzt den Elko aus der Schaltung entfernt und erwartungsgemäß bleibt der Reset des Controllers nun aus. Die bisherige Funktion der Schaltung ist ohne den Elko (scheinbar) unverändert. Natürlich ist es sehr erfreulich, dass in diesem Einzelfall das Problem so einfach zu lösen ist. Allerdings werde ich mich bei der nächsten großen Schaltung wieder fragen, ob und in welchem Umfang ich Zusatzelkos zur Spannungsstabilisierung vorsehen muss!? Mensch Leute, seid doch mal nicht so geizig mit Euren Infos! :-D Wie macht Ihr das? Gruß
Colt Fish schrieb: > Wie > macht Ihr das? Wie schon erwähnt - Entkopplung über Widerstand oder Diode z.B.
also einer der Doktoranden in meinem Institut meinte, er stützt seine Schaltungen oftmals mit Elkos, setzt aber direkt daneben noch kleine Keramikkondis im nF-pF Bereich. Der Grund wäre, dass diese schneller reagieren würden als ein lahmer Elko, letzterer aber für die Power verantwiortlich wäre. Undansosnten grundsätzlich 100nF neben alle Versorgungspins.
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