Hallo Forum,
habe gerade ganz stolz eine kleine Steuerschaltung fertiggestellt, die
ich mit zwei Lithium-Akkuzellen betreiben will.
Auf der Platine ist ein Atmel bei 3.3V, der Ausgänge mit 5V-Pegel und
einen mit bis zu der vollen Akkuleistung (maximum 8,4V/5W) schalten
soll.
Habe mich der Größe/des Gewichts wegen für einen SOT223 Spannungsregler
AMS1117 für 5V und einen SOT23 Regler XC6206 für 3.3V am uC entschieden.
Problem: Der AMS schwingt … würde ich sagen. Ich hatte bislang nie
Probleme mit schwingenden Reglern, also auch keinen Vergleich.
Lege ich eingangsseitig bis zu 5V an, funktioniert noch alles prächtig,
dank LDO-Technik. Schaltung braucht zwar bis zu 10mA, was aber meinen
Anforderungen mehr als genügt.
Sobald ich meine 8.4V einspeise, ergibt sich an meiner (bislang
unbelasteten!) 5V-Schiene ein 100Hz Sägezahnmuster zwischen 5V und 3.3V
(7ms 5V↓3.3V, 3ms 3.3V↑5V). Anbei die Anzeige auf meinem China-Oszi
(Gerät hat offset von ca 0.3V in der Einstellung)
Außerdem fließen bis zu 700mA in die Schaltung und machen den AMS
mörderisch heiß.
Anbei mein Schaltplan. Ich sollte erwähnen, dass ich zuerst einen MLCC
22u statt des Tantals eingebaut hatte, und dass ich die (C? markierten)
Abblockkondensatoren erst nach dem ersten fehlgeschlagenen Test bestückt
habe.
Vielleicht Fehler, die jetzt den Regler gegrillt haben. Vielleicht
liegts aber auch an meinen Dioden; Lötfehler kann ich mit großer
Sicherheit ausschließen.
Was meint ihr?
Ich stelle gerade fest, dass das Problem nicht jedes Mal auftritt. Mal
kann ich die 8.4V problemlos anschließen, stabile 5V. Einmal aus- und
angeschaltet und der Fehler kann, aber muss nicht wieder entstehen.
B. Rendt schrieb:> Was meint ihr?
Dass du keine vollständige Schaltung zeigst und das meiste in
den Bereich der Spekulation fällt.
Aber auf jeden Fall braucht der erste Regler einen fetten
Puffer-Elko damit er nicht durch wie "Weichheit" des Akkus
oder der Batterie zum Schwingen anfängt.
Christian S. schrieb:> Frag mal das Teil, ob es gerade Latchup macht
Zum Latchup steht da, dass es quasi ein Kurzschluss sei der am Rande der
Betriebsbedingungen auftrete. Das passt aber gar nicht zu meinem Fall
hier, ich bin locker im bequemen Bereich für den AMS1117-5.0
Frickelfritze schrieb:> Dass du keine vollständige Schaltung zeigst und das meiste in> den Bereich der Spekulation fällt.
Nun, ich nahm einfach an, dass eine
Standard-Mikrocontroller-Versorgungsschaltung und ein paar
herausgeführte Pins nicht so spannend sein können (zumal der 3.3V-Teil
ja auch einwandfrei läuft). Reiche ich aber gern hiermit nach.
> Aber auf jeden Fall braucht der erste Regler einen fetten> Puffer-Elko damit er nicht durch wie "Weichheit" des Akkus> oder der Batterie zum Schwingen anfängt.
Gut, ich habe jetzt 100uF statt 22uF dahinter und den Regler
ausgewechselt.
Verhalten unverändert, jetzt sogar schon bei 5V Input.
Na toll :(
Auf dem Breadboard war alles so schön, die exakt selbe Schaltung macht
da null Probleme ...
Christian S. schrieb:> VOR dem ersten Regler
Ach so, auf die Idee wäre ich jetzt gar nicht gekommen weil ich das im
Moment noch nicht am Akku hängen habe sondern an ner recht gut
geregelten Spannungsquelle (TO220 LM317 auf Breadboard inklusive großem
Pufferelko).
Sollte also nichts bringen hier noch einen dranzuhängen …
Den Elko C1 auf 100µF erhöhen. Das Gleiche gilt für C2 (XC6202). In der
Literatur steht teilweise sogar was von 470µF bis 1000µF auf der
Ausgangsseite vom AMS1117. Das kommt mir aber schon ein wenig viel vor.
Ich selbst verwende den AMSR-7805-NZ mit 100µF am Ausgang.
Guten Morgen,
muss jetzt leider wieder zur Arbeit. Aber das was ich gestern Abend
geschrieben habe, gilt nur für DC-DC-Converter und nicht für
Festspannungsregler (Linearregler). Zum Beispiel mag ein 7812 es nicht,
wenn ein 100µF Elko oder noch größer, am Ausgang hängt (Schwingneigung).
> Problem: Der AMS schwingt … würde ich sagen. Ich hatte bislang nie> Probleme mit schwingenden Reglern, also auch keinen Vergleich.
Diese olle Gurke hat einen Minimumloadcurrent von 10mA!
Die Hersteller schreibt eh schon immer zuwenig ins Datenblatt, also
sollte man wenigstens alles lesen was drin steht. .-)
Olaf
Olaf schrieb:>> Problem: Der AMS schwingt … würde ich sagen. Ich hatte bislang> nie>> Probleme mit schwingenden Reglern, also auch keinen Vergleich.>> Diese olle Gurke hat einen Minimumloadcurrent von 10mA!
Ja … an anderer Stelle schon gelesen. Auch ausprobiert, hat in meinem
Fall nichts geändert. Sollte aber sowieso eher dazu führen, dass eine
etwas höhere Spannung am Ausgang liegt, statt dass das Ding so ein
Schwingverhalten kriegt.
Aber ich glaube herausgefunden zu haben, was das Problem hier war: Die
ESR des Ausgangskondensators! Das Laden von C1 hat wohl bei meinen
SMD-Kondensatoren eine Stromspitze verursacht, die der Regler
auszugleichen versuchte und kam mit dem Regeln erst hinterher, bis C1
wieder genug Ladung abgegeben hatte, um wieder runterregeln zu müssen.
Dass er bis ca 3.3V runterging, ließ mich erst einen Diodenfehler
vermuten, aber das war wohl Zufall.
Ich hab jetzt mit etwas Frickeln einen bedrahteten in die Jahre
gekommenen Axialelko 22µ als C1 eingesetzt und voila, alles läuft.
If it looks stupid but works it's not stupid :)
Hätte nie gedacht dass mich mal ein so parasitärer Effekt ärgert, der
nicht auf einem Bauteil aufgedruckt ist … Danke auf jeden Fall an alle
hier für die Inspiration herumzuprobieren!
B. Rendt schrieb:>> Aber ich glaube herausgefunden zu haben, was das Problem hier war: Die> ESR des Ausgangskondensators!
Genau so isses. Das betrifft die meisten Low-Drop Regler, bei denen wird
der Ausgangs-C in die Regelung mit einbezogen und der ESR darf idR nur
in einem bestimmten Bereich liegen. Die Kapazität selbst darf ruhig
größer sein.
TI z.B. gibt sich bei dem LM2940 deutlich offener:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2940-n.pdf
Mit Figure 20 auf Seite 11 kann man schon etwas anfangen.
Wenn es ein MLCC (very low ESR!) sein soll: Abhilfe bringt dann ein
kleiner Widerstand etwa 0,2...0,5 Ohm in Reihe zu diesem.
> Aber ich glaube herausgefunden zu haben, was das Problem hier war: Die> ESR des Ausgangskondensators!
Das natuerlich auch. Haette nicht gedacht das ich es noch erwaehnen
muesste. :-)
Man kann auch einen Keramikkondensator in Reihe mit einem kleinen
Widerstand nehmen. Aber besser waere es vermutlich einen moderneren
Regler zu nehmen. Die alten Lowdrop waren gerne mal etwas bockig.
Olaf
Olaf schrieb:> besser waere es vermutlich einen moderneren Regler zu nehmen
An dem Design änder ich nix mehr, das läuft jetze ;)
Habe für 3.3V jetzt den XC6206 für kleine Ströme und den TPS76733 für
etwas höhere Ansprüche. Ein paar 1117-3.3 liegen hier auch noch, werde
ich aber wohl kaum mehr einplanen wenn ich die nicht mit MLCC
kombinieren kann.
Für 5V hab ich bisher nur den 1117-5.0 in der Grabbelkiste; das SOT223
ist halt eine angenehme Größe. Gibt es aktuellere empfehlenswerte Regler
in handlichen Bauformen, bei denen man nicht arm wird, wenn man sich
davon ein Zehnerpack in die Reserve legt?
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