Spannung trotz Labornetzteil bricht stark ein (Step Up)

#4826001
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Einen wünderschönen Tag allen zusammen,

ich betreibe einen Step Up (fertiges Modul, 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ptn04050c.pdf) mit einem Labornetzteil. 
Obwohl ich die im Datenblatt verwendete Kondensatoren nutze ist die 
Spannung ziemlich am Zittern. Desweiteren habe ich noch mehr und größere 
Kondensatoren benutzt um dieses zu unterbinden, doch hat dieses nicht 
wirklich geholfen. Im Bild zusehen einmal mit 100uF und einmal mit 
780uF.
Hat jemand eine Idee wie ich diese Rippel ausgleichen kann?

Hintergrund: Das Ganze ist eine Schaltelektronik mit Powerpathcontroller 
und LadeIC. Veranschaulich siehe den Schaltplan (nur eine Zeichnung, nix 
vollständiges).

Das große Problem hier ist das der Powerpath bei den peaks die Mosfets 
schaltet und immer wieder die Batterie belastet und somit ganz langsam 
wieder entläd.

Das nächste Problem ist das Labornetzteil was ziemlich stark einbricht 
wenn ich hinter dem StepUp ca 300mA ziehe. Also ca 800mA vor dem StepUp 
und zusätzlich noch 250mA der LadeIC.
Hier messe ich nur eine Spannung von Runde 4,1V -4,2V (nach einer Diode 
die ~300mV brauch)

Eingestellt am Labornetzteil sind 5V und 2A.

Verwendete Bauteile:
StepUp (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ptn04050c.pdf)
Powerpath (http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/4412fb.pdf)
LadeIC (http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/20001984g.pdf)

Vielen Dank im Vorraus für gute Tipps
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Gast #4826646
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Es ist schwierig zu ahnen, wo die Peaks alle 100ms herkommen.

Finde heraus, ob die Zeit sich bei Veränderungen der Ein- oder 
Ausgangsspannung bzw. Strom ändert. Falls nein, evt vom uC?

Ein L oder C wäre nur ein Pflaster, so noch keine Lösung.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4826661
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Joschka T. schrieb:
> Hat jemand eine Idee wie ich diese Rippel ausgleichen kann?
Du solltest die Ursache dafür finden.
Wie sieht denn der Schaltungs- und der Messaufbau aus?
Wie ist der Rset 1,35k angeschlossen? Direkt und auf kürzestem Weg 
zwischen den Pins, ohne dass der Schaltstrom des Moduls darüber fließt?

> Hintergrund: Das Ganze ist eine Schaltelektronik mit Powerpathcontroller
> und LadeIC. Veranschaulich siehe den Schaltplan (nur eine Zeichnung, nix
> vollständiges).
Und der Stepup hängt da mit drin? Oder läuft der Stepup ganz für sich 
alleine in einem Messaufbau? (Das wäre zur Fehlersuche logischerweise 
der allererste Schritt...)

> Hier messe ich nur eine Spannung von Runde 4,1V -4,2V (nach einer Diode
> die ~300mV brauch)
Und vor dieser Diode? Direkt am Netzteil? Denn die Diode, die bei 10mA 
Messtrom etwa 300mV "braucht", kann bei 800mA schon mal deutlich mehr 
"brauchen". Ergo: was für eine Diode?
#4826891
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Christian S. schrieb:
> Insbesondere die entgegengesetzt in Reihe geschalteten
> FETs sind seltsam.

Wenn der Powerpath einen zu geringe Spannung an der Hauptversorgung 
bemerkt, schaltet er diese beiden FETs. Datenblatt auf Seite 11 Bild 4.
Ohne diese zwei FETs gab es eine Endlosschleife beim Ausschalten des 
Powerpath, der sich dann wieder, bei uC aus ,eingeschaltet hat.

Achim schrieb:
> Finde heraus, ob die Zeit sich bei Veränderungen der Ein- oder
> Ausgangsspannung bzw. Strom ändert. Falls nein, evt vom uC?

Der uC ist in meinem Versuchsaufbau noch nicht eingebaut.

Lothar M. schrieb:
> Du solltest die Ursache dafür finden.
> Wie sieht denn der Schaltungs- und der Messaufbau aus?
> Wie ist der Rset 1,35k angeschlossen? Direkt und auf kürzestem Weg
> zwischen den Pins, ohne dass der Schaltstrom des Moduls darüber fließt?

Das ganze befindet sich auf einem Breadboard zusammen gesteckt. Da der 
StepUp nicht auf das Board gesteckt werden kann sind seine 4Pins mit ca 
5cm langen Kabeln gesteckt. Danach direkt der 1,35k auf GND.

Lothar M. schrieb:
> Und der Stepup hängt da mit drin? Oder läuft der Stepup ganz für sich
> alleine in einem Messaufbau? (Das wäre zur Fehlersuche logischerweise
> der allererste Schritt...)

Beide Varianten getestet. Zur Zeit läuft er Standalone mit der Diode 
davor.

Lothar M. schrieb:
> Und vor dieser Diode? Direkt am Netzteil? Denn die Diode, die bei 10mA
> Messtrom etwa 300mV "braucht", kann bei 800mA schon mal deutlich mehr
> "brauchen". Ergo: was für eine Diode?

Bei der Diode handelt es sich um eine Shottky
http://www.digikey.de/product-detail/de/vishay-semiconductor-diodes-division/SSB43L-E3-52T/SSB43L-E3-52TGICT-ND/1091691
Die sollte rund 450mV bei 4A brauchen.
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4826947
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Joschka T. schrieb:
> Das ganze befindet sich auf einem Breadboard zusammen gesteckt. Da der
> StepUp nicht auf das Board gesteckt werden kann sind seine 4Pins mit ca
> 5cm langen Kabeln gesteckt. Danach direkt der 1,35k auf GND.
Dann schließe den Widerstand mal direkt auf kürzest möglichem Weg an den 
Regler-Pins an. So wie es im Datenblatt mehrmals gezeichnet und 
beschrieben ist...

> Bei der Diode handelt es sich um eine Shottky
Und welche Spannung hast du vor der Diode?

> Das ganze befindet sich auf einem Breadboard zusammen gesteckt.
Je nach Alterungszustand dieses Boards hast du dort merkliche 
Übergangswiderstände. So ein Steckbrett taugt eigentlich nur für 
Kleinsignalschaltungen, aber nicht für Versorgungen, wo merkliche Ströme 
fließen.

oszi40 schrieb:
> Joschka T. schrieb:
>> mit einem Labornetzteil
> Dann mach die Gegenprobe an einem anderem Typ.
Und ohne Strombegrenzung...
Angehängte Dateien:
#4826983
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Lothar M. schrieb:
> Dann schließe den Widerstand mal direkt auf kürzest möglichem Weg an den
> Regler-Pins an. So wie es im Datenblatt mehrmals gezeichnet und
> beschrieben ist...

hab den StepUp und Widerstand zusammen auf eine Lochraster gelötet.


Außerdem ist mir aufgefallen das je kleiner die Kapazität am StepUp ist 
umso geringer sind die Peaks.

Lothar M. schrieb:
> Und welche Spannung hast du vor der Diode?

Belastet liegt die Spannung vor der Diode bei 4.8V und danach 4.4V @1A
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4826987
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Joschka T. schrieb:
> Belastet liegt die Spannung vor der Diode bei 4.8V
Also funktioniert das Labornetzteil problemlos. Die 200mV bleiben in den 
Steckern, Kabeln und dem Steckbrett...

> Außerdem ist mir aufgefallen das je kleiner die Kapazität am StepUp ist
> umso geringer sind die Peaks.
Die ganze Seite 9 im Datenblatt handelt von Kondensatoren. Lies die mal 
durch und bewerte dein Design dagegen.
Interessant finde ich übrigens diese Passage in Bezug auf deine 5cm 
langen Strippen:
1
The stability of the module and voltage tolerances are compromised
2
if the capacitor is not placed near the output pin. ...
3
Ceramic capacitance should also be located within 0.5 inches (1,27 cm)
4
of the output pin.
Also wie bei Schaltreglern üblich: kompakter Aufbau mit kürzestmöglichen 
Leitungen.
#4827080
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Danke erstmal

Das ist mein erstes Projekt in diesem Bereich.
Ich werde mir die Recommended Kondensatoren bestellen und weiter 
rumexperimentieren :)

Vill kannst du zu meinen Überlegungen noch ein Kommentar dar lassen.

Input:
2x Ceramic 25V 22uF
http://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics-north-america/GRT21BR61E226ME13L/490-12389-1-ND/5417090

1x Elko 35V 100uF 22mOhm 3A
http://www.digikey.de/product-detail/de/nichicon/RL81V101MDN1KX/493-6630-1-ND/3466042

Output:
die Selben nocheinmal
Gast #4827850
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Das fertige Modul und die Kondensatoren + Widerstand habe ich jetzt auf 
Lochraster gelötet und ohne weitere zusätzliche Beschaltung am Netzteil 
betrieben. Läuft meiner Meinung nach viel besser aber immer noch nicht 
Befriedigend.

Habe jetzt Empfohlenden Widerstände und Kondensatoren bestellt. Hoffe 
damit lässt sich das Problem lösen
#4828790
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Habe nun als Extremtest den StepUp mit knapp 1A Last betrieben.
Die Spannung ist extrem eingebrochen auf ca. 7V und massig Sägezähne.

Denk mal nächste Woche kommen die Widerstände, dann kann ich es unter 
optimalen Bedingungen noch einmal testen.

Bei "normal Betrieb" Output 300mA @12V sieht die Eingangsspannung gut 
aus.
Einbrüche um ca 50mV und mit 100Hz immer mal ein peak um 250mV.

Nochmal einen großen Dank.

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