Schaltregler - Ausgangsspannung Bügeln

[M. M. (mrmcchicken)]

Hallo, ich habe mit einem ST1S31 eine kleine Platine zusammengebaut.
Es ist eine kleine Variable Spannungsquelle. Mich würde nun 
interessieren, wie weit ich den Ripple am Ausgang senken kann. Vorm 
Schaltregler sind so nah wie möglich zwei 47µF Kerkos und ein 220µF 
Tanal Kondensator.
Am Ausgang sind zwei 47µF Kerkos und zwei 220 µF Tantal Kondensatoren.
Als Testlast hängt ein 1,5 Ohm Widerstand an ca 2V, vor und hnter dem 
Widerstand sind jeweils 1µH Spulen in Reihe geschaltet. Auf den Bildern 
ist die gelbe Linie die Seite vom Widerstand die am Ausgang des 
Spannungsreglers hängt und die blaue Linie Masse.

Wieso bekomme ich wesentlich größerse Spitzen wenn ich eine größere 
Induktivitäten um die Last nehme? Ich dachte damit kann ich die 
hochfrequenten Störungen besser heraus filtern. Könnte es an der 
überlagerung durch ein Rechtecksignal liegen, welches man im ersten Bild 
sieht?

Wie kann ich allgemein die Spannung besser glätten und wie weit? Ich 
habe mir überlegt einen LC Filter auf zu bauen. Ich weiß jedoch nicht 
genau welche Werte passend währen. Aus dem Bauch heraus würde ich sagen 
eine kleine Induktivität (wegen dem Ohmschen Widerstand) und eine recht 
große, nieder ohmige Kapazität.

Das Bringt mich zur nächsten Frage. Was für einen Innenwiderstand haben 
Kerkos ca. ? Ich habe in keine Datenblatt eine Angabe dazu gefunden.
Der Kondensator ist folgender: MURATA  GRM31CR60J476KE19L

[Max M. (jens2001)]

M. M. schrieb:
> und die blaue Linie Masse

Und wiso ist Masse nicht Masse?

[M. M. (mrmcchicken)]

Max M. schrieb:
> Und wiso ist Masse nicht Masse?

Nicht ganz eindeutig formuliert, ich gebs ja zu. Es ist die Seite des 
Widerstandes die über die 1µH am Masse hängt.
Jedoch ist das Massepotential auch nicht ganz stabil.

[hinz (Gast)]

M. M. schrieb:
> Wieso bekomme ich wesentlich größerse Spitzen wenn ich eine größere
> Induktivitäten um die Last nehme?

Du wirst das Streufeld gemessen haben...

[Possetitjel (Gast)]

hinz schrieb:

> M. M. schrieb:
>> Wieso bekomme ich wesentlich größerse Spitzen wenn ich
>> eine größere Induktivitäten um die Last nehme?
>
> Du wirst das Streufeld gemessen haben...

Eher die Eigenresonanzen der Drosseln und des Tastkopfes.

[W.A. (Gast)]

M. M. schrieb:
> Am Ausgang sind zwei 47µF Kerkos und zwei 220 µF Tantal Kondensatoren.

Wie soll soetwas gegen Frequenzen im MHz-Bereich helfen?

M. M. schrieb:
> Wie kann ich allgemein die Spannung besser glätten und wie weit?

Du solltest prinzipbedingte Ripple von Störungen durch möglicherweise 
EMV-untauglichem Aufbau trennen. Wie sieht dein Layout aus?

[M. M. (mrmcchicken)]

Also messe ich falsch? Habe ich irgendeine Chance die Qualität der 
Ausgangsspannung festzustellen.

W.A. schrieb:
> Wie sieht dein Layout aus?

Ich habe mal zwei Bilder hoch geladen. Die zwei Tantal Kondenstaoren vom 
Ausgang sind unter der Platine.
Man sieht wahrscheinlich das ich kein Profi bin was das Layout angeht.
Die ganze Geschichte sollte mehr oder weniger als Test dienen wie gut 
ich mit einem 3D Drucker und UV Laser Platinen herstellen kann.
Jedoch möchte ich nun das best mögliche heraus holen.

W.A. schrieb:
>> Am Ausgang sind zwei 47µF Kerkos und zwei 220 µF Tantal Kondensatoren.
>
> Wie soll soetwas gegen Frequenzen im MHz-Bereich helfen?

Wie macht man es denn richtig?

[Possetitjel (Gast)]

M. M. schrieb:

> Also messe ich falsch?

Vermutlich.

> Habe ich irgendeine Chance die Qualität der
> Ausgangsspannung festzustellen.

Ja, durchaus.

Bei hohen Frequenzen bzw. steilen Flanken kann
folgendes helfen:

1. Niemals den 1:1-Tastkopf verwenden, immer auf
   1:10 schalten bzw. den 1:10-Tastkopf anstecken.
   DSO können die Dämpfung in der Regel intern
   berücksichtigen, damit man beim Ablesen nicht
   rechnen muss.

2. Niemals den Masse-Draht mit Klemme am Tastkopf
   verwenden, sondern die Masse KURZ an den Tastkopf
   führen.

Ganz Faule löten eine BNC-Einbaubuchse an den
gewünschten Messpunkt (Innenkontakt an Messpunkt,
Massefahne an Masse) und verwenden den BNC-Adapter,
der den Oszi-Tastköpfen i.d.R. beiliegt.

Man kann auch den berühmten resistiven 1:20-Tastkopf
verwenden; das ist aber etwas unbequem und erfordert
eine gewisse Übung.

[M. M. (mrmcchicken)]

Danke Possetitjel! Ich habe nun heraus gefunden wofür diese lustigen 
Sprungfeder Dinger da sind die bei den Tastköpfen dabei waren (siehe 
Bild).

Die Ausgangsspannung ist also doch sauberer als gedacht. Auf den Bildern 
sieht man einmal die Messung und auf dem anderen das Rasuchen des 
Oszilloskopes.

[Sunny Boy (Gast)]

Ich kenne den ST1S31 nicht näher, aber den artverwandten ST1S10. Daher 
die Folgende Frage: Ist der Tantal im Ausgang richtig? Sollte das nicht 
eher ein Low ESR MLCC sein?

[Possetitjel (Gast)]

M. M. schrieb:

> Ich habe nun heraus gefunden wofür diese lustigen
> Sprungfeder Dinger da sind die bei den Tastköpfen
> dabei waren (siehe Bild).

Da schau her! <staun>

Ich wusste gar nicht, dass solche Dinger existieren.
Wieder was gelernt.

> Die Ausgangsspannung ist also doch sauberer als gedacht.
> Auf den Bildern sieht man einmal die Messung und auf
> dem anderen das Rasuchen des Oszilloskopes.

Sieht doch super aus.

[M. M. (mrmcchicken)]

Da bin ich noch einmal. Um die restlichen Störungen zu mindern habe ich 
hinter den Schaltregler nochmal einen LC Filter geschaltet. Dieser 
besteht aus einer Spule mit 1µH, zwei 47µF MLCC, einen 22µF MLCC und 
zwei 220µF Tantal Kondensatoren. Wider alles so nah wie möglich 
angelötet.
Nun ist die Spannung direkt hinter dem LC Filter sehr sauber. Einige 
wenige Störungen haben eine Amplitude von ca. 4mV was mit meinem Oszi 
schon schlecht zu messen ist (hab 1k Messungen machen und den 
Durchschnittswert berechnen lassen).
Wenn ich nun eine Last Anschließe ist direkt hinter dem Spannungsregler 
alles in Ordnung. Messe ich jedoch direkt über die Last (1,5R 16W 
Drahtwiderstand) bekomme ich Störungen die so ähnlich aussehen wie die 
des ersten Bildes welches ich im ersten Beitrag hier hochgeladen habe. 
Die Amplitude ist jedoch auf ca. 60mV gesunken. Zoome ich in die 
Störungen hinein so bastelt mir das Sin(x)/x Schwingungen mit 200MHz 
zusammen (Oszi Bandbreite 100MHz). Den Tastkopf habe ich mit der Spitze 
direkt an der zu messenden Stelle und Masse über diese Feder wie sie im 
vorherigen Beitrag zu sehen ist. Was schwingt hier nun? Ich denke, dass 
es die Leitungen zur Last sind aber wie kann ich das unterdrücken?