Low-ESR Kapazitäten an langen Anschlussleitungen: Spannungsspitzen

Gast #3368553
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Guten Tag!
Bei Polulu gibt es ein Dokument, welches die Gefahr von Spannungsspitzen 
bei der Verwendung von Low-ESR Kapazitäten und langen Anschlussleitungen 
(-> "hohe" Induktivität) darstellt.

http://www.pololu.com/docs/0J16

Ich habe mir da leider nie besonders große Gedanken drum gemacht. Was 
bedeutet das z.B. für ein C-L-C Pi-Filter  in Einschaltmomenten? Muss 
ich da immer nachrechnen, dass mein Serienwiderstand hoch genug ist, um 
die Überschwingung genügend zu bedämpfen? Gut, meist hat man hier wohl 
einige Ohm, was kein Problem sein sollte. Eventuell aber hat man ja auch 
nur nen 10µF Keramik-C an einer 15cm langen Leiterbahn. Probleme 
vorprogrammiert?

Beispiel Class-D Verstärker an ner Autobatterie an langen Kabeln: Hier 
hat man üblicherweise viele µF Low-ESR Elko (so 10 mOhm bei 1000µF) am 
Eingang. Ist das Problem auch hier relevant?

Wie geht ihr beim Schaltungsdesign damit um, einfach nie drüber 
nachgedacht?

Mir ist vermutlich einmal ein Polulu-Motor-Treiber deswegen abgeraucht 
(Eventuell war er auch DOA - ich weiß es nicht). Der 100µF Standard-Elko 
als Vorsichtsmaßnahme hat es seitdem verhindert.
#3369237
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>Muss ich da immer nachrechnen, dass mein Serienwiderstand hoch genug ist,
>um die Überschwingung genügend zu bedämpfen?

Ja, eigentlich schon.

>Ist das Problem auch hier relevant?

Kommt drauf an, ob die Elektronik die Überspannung aushält. Ist ungefähr 
das Doppelte der Eingangsspannung.

>Wie geht ihr beim Schaltungsdesign damit um, einfach nie drüber
>nachgedacht?

Entweder genügend Serienwiderstand vorsehen, zusätzlich oder als ESR der 
Elkos, oder den Low-ESR-Elkos einen Snubber parallelschalten. -> Seite 
16:

http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1766fc.pdf
Gast #3369840
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Super, vielen Dank!

Insbesondere der 2. Artikel von linear ist ziemlich gut. Ich habe gerade 
zur Zeit mehrere Designs mit Schaltreglern durchgeführt, da werde ich 
u.U. nochmal die Eingangskapazitäten tauschen müssen.
#3369849
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>Insbesondere der 2. Artikel von linear ist ziemlich gut. Ich habe gerade
>zur Zeit mehrere Designs mit Schaltreglern durchgeführt, da werde ich
>u.U. nochmal die Eingangskapazitäten tauschen müssen.

Ja, so ein Snubber kann echt hilfreich sein. Ich würde aber trotzdem die 
Methode mit dem Serienwiderstand möglichst weit ausreizen, weil der 
nämlich zusätzlich zu einer Begrenzung des Eingangsstrompeaks führt und 
auch einen Tiefpaßeffekt bewirkt. Den übrigbleibenden, unvermeidlichen 
Ripple würde ich dann mit dem Snubber bekämpfen.

In der Realität kann man sich das aber oft nicht erlauben und muß sich, 
um Platz und/oder Kosten zu sparen, für eine der beiden Methoden 
entscheiden...

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