Linearregler will Keramik Kondensator

#2391774
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Hi

Im Datenblatt http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21983A.pdf 
des LDO-Regler MCP1702 steht bei der Beispielschltung, dass 
Keramik-Kondensatoren (min. 1µF) verwendet werden sollen. Bauteile für 
meine Schaltung hab ich schon alle bestellt (natürlich außer das 
Hühnerfutter), nur finden sich keine 1µF Keramik-Kondensatoren in meiner 
Bastelkiste. Kann man die Kondensatoren einfach durch Elkos oder Tantal 
ersetzen? Ändert das evtl. die Stromaufnahme?
#2391790
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Andere Idee: Die Schaltung braucht maximal 2mA (Spitze), 
durchschnittlich eher 100-150µA. Wäre es unter diesen Umständen möglich 
kleinere Keramik-Cs zu nehmen? 100nF hätte ich massig da, 470nF nur 2x.

Tx1000 schrieb:
> Laut Datenblatt (S13, Abschnitt 5.2)
>
> Min. 1uF, ESR 0 bis 2Ohm, typ Alu, Tantal oder Keramik.
Kann man davon bei Tantal grundsätzlich ausgehen? Messen kann ich das 
nicht.

Daniel H. schrieb:
> Wäre es evt. ne Option mehrere kleinere Kerkos parallel zu schalten?
10x100nF sind dann doch ein bisschen viel.
(Firma: keine) #2391801
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Also ich habe mir gerade mal das ausführlichere Datenblatt angeschaut 
(http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22008b.pdf), dort heißt 
es auf Seite 12:

> The type of capacitor used can be ceramic, tantalum or aluminum
> electrolytic. The low ESR characteristics of the ceramic
> will yield better noise and PSRR performance at highfrequency

Edit: Seite 10, nicht 12
Gast #2391804
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Außer Tx1000 hat wohl niemand in ein aktuelles Datenblatt geschaut - 
nicht mal der TO. (Doch, in letzter Sekunde auch noch Daniel H.) Dabei 
ist es doch so einfach:
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/22008E.pdf

Dieser Chip scheint einer der gutmütigsten der LDO-Welt zu sein. Mit bis 
zu 2Ω ESR ist er noch stabil, damit steht der Verwendung nicht allzu 
alter Elkos oder Tantals aus der Bastelkiste nichts im Wege. Einen 100n 
Keramik-C parallel dazu empfehle ich trotzdem.

@Samuel K.
Nein - das ändert nichts an der Stromaufnahme. Den vorgeschriebenen ESR- 
und Kapazitätsbereich muss man einhalten, um ein Schwingen des Ausgangs 
zu verhindern.
Gast #2391861
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Samuel K. schrieb:
> Danke euch allen, ich werde es mit 1µF Elko probieren.

Samuel K. schrieb:
>> Min. 1uF, ESR 0 bis 2Ohm, typ Alu, Tantal oder Keramik.
> Kann man davon bei Tantal grundsätzlich ausgehen? Messen kann ich das
> nicht.

Um auf ein ESR unter 2 Ohm zu kommen wirst Du weit mehr als 1 uF 
brauchen.

normale SMD-Tantals mit 10uF size A haben in der Regel 3-6 Ohm.
1uF Size A hat Größenordnung 8-10 Ohm.
Um unter 1 Ohm zu kommen brauchst Du spezielle Polymer-Kondensatoren.

Low ESR-Elkos (Panasonic FC) mit 22uF / 35V haben 0,8 Ohm bei 25 Grad. 
Da bleibt auch noch ein bischen Reserve für tiefere Temperaturen.

Gruß Anja
Gast #2391916
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Was ist denn nun, wenn ich einen größeren C am Ausgang habe. Z.B. 100n + 
10u? Ist das schlecht für den Regler?

Ich habe bei auf der Platine auch einen MCP1700 und der versorgt halt 
die ganze Schaltung. Jetzt habe ich an den ICs wie ADC und DAC usw. 
jeweils noch 10u + 100n. Und an einem EEPROM sind sogar 47u +100n, da 
dies sehr viel Strom beim schreiben zieht.

Kann das schlecht sein? Generell kann es doch nicht schaden, die 
Spannung zu Puffern, oder? Kann mir da einer vllt. ein wertvolle Tipps 
geben?

Will den Thread nicht kapern, aber es geht ja um dasselbe wie vom TO.
#2391949
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>Beispielschltung Keramik-Kondensatoren (min. 1µF)
Da steht: Typical application circuit!

Auszug aus dem Datenblatt:
>Stable with 1.0 μF to 22 μF Output Capacitance
und
>The LDO output is stable when using only 1μF of output capacitance of either 
ceramic, tantalum or aluminum-electrolytic style capacitors

Die 22µF sind alle Kapazitäten zusammen, da zählen dann auch die 
Blockkondensatoren dazu.

Wie auch Hans Wurst sagt, nimm einen 1..10µF Elko, falls vorhanden Low 
ESR, und parallel dazu einen 100nF Keramik. Das Low ESR ist nicht für 
die Stabilität sondern nur für "Best Performance" notwendig.

Low Quiescent Current und LDO Typen regeln relativ langsam nach. Bei 
einer Laständerung muß die Ausgangskapazität bis zum Nachregeln des LDO 
den erhöhten Strom übernehmen. Je größer der Elko und je kleiner das 
ESR, desto geringer die Spannungseinbrüche.

@Hans Wurst
>an einem EEPROM sind sogar 47u +100n
Das sind dann aber mehr als 22µF und der LDO könnte damit schwingen.

Gruß, Bernd
Gast #2392092
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Also im DB vom MCP1700 steht z.B. nur, dass er ab 1uF am Ausgang stabil 
arbeitet...wie kann ich das dann deuten? Ich hoffe immernoch, es ist OK, 
wenn ich in diesem Thread auch mein Problem anspreche, weil es quasi 
auch um den gleichen Regler geht, nur halt nicht den 1702, sonder den 
1700.

In meiner Anwendung ist es z.B. wichtig, dass das gesamte Gerät nicht 
mehr als 3,5mA verbraucht, daher so eine große Kapazität von 47u am 
EEPROM und halt noch hier und da ein 10u an den anderen ICs (+ 100n hier 
und da). Ansonsten wäre beim Schreiben des EEPROMs der Stromverbrauch 
nicht einzuhalten. Mit den großen Kapazitäten geht das.

Insgesamt habe ich am Ausgang des Reglers also insgesamt ca. 100uF als 
Stabilisierung.

Ist das schlecht? Würde in "meinem" Datenblatt auch von 1u - 22u stehen, 
dann würde ich die Frage nicht stellen, aber da steht halt ab ein 1u, 
sonst nichts.
Gast #2392157
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Das leidige Kapazitätsproblem bei LDOs läßt sich übrigens sehr elegant 
mit einem Entkoppelwiderstand in der Betriebsspannungsleitung lösen. Im 
Beispiel hier (ldo_entkoppeln.PNG) kommt ein LM2937 zur Anwendung, 
dessen Ausgangscap ein ESR zwischen 0,01R und 3R haben muß. Ohne den 2R2 
Widerstand (R8) würden alle zusätzlichen, lokalen Entkoppelcaps parallel 
zu C18 liegen und damit ein Gesamt-ESR bewirken, das deutlich unter 
0,01R liegt. Durch R8 werden die lokalen Entkoppelcaps aber von C18 
entkoppelt. Es scheint zu C18 nun eine Kapazität parallel zu liegen, 
deren Kapazität sich aus der Summe der lokalen Entkoppelcaps berechnet, 
dessen ESR aber auf 2R2 angehoben zu sein scheint. Dieser "Cap" liegt 
nun parallel zu C18 und erniedrigt den Gesamt-ESR nur unbedeutend.

Dieses Verfahren kann man für seine eigenen Designs natürlich 
übernehmen: Zunächst nimmt man einen Cap, der hinsichtlich ESR-Forderung 
optimal zum Regler passt. Dann nimmt man lokale Entkoppelcaps, die 
optimal den Schaltungsbedürfnissen gerecht werden, entkoppelt diese vom 
Ausgang des Reglers aber durch kleine Serienwiderstände, sodaß der 
resultierende Gesamt-ESR im erlaubten Bereich liegt.
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