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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Saubere Versorgungsspannung für µC


Autor: Brunni (Gast)
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Hallo ich bins mal wieder,

bin grad am Schaltplanzeichnen. So nun will ich für meine kleine
Schaltung eine saubere Spannungsversorgung schaffen, da ein µC
(ATMEGA128) dran soll.

habe soeben mal die Suchfunktion verwendet und folgendes gefunden:
http://www.mikrocontroller.net/forum/read-1-265751.html

Hab das nun so aufgebaut: Gleichrichtung/Glättung-->Low Drop 8V
Regler-->Low Drop 5V Regler-->10µF-->47µH-->1µF-->47µH-->100nF und am
µC  direkt nochmal 100nF parallel 10nF. geht das nun so in Ordnung mit
den 2 Drosseln, da diese ja zwar schön filtern aber die schnelle
Schalt-Stromänderung (di/dt) des µC einbremsen, hab deshalb noch den
100nF Stützkondi direkt an den Versorgungspins des µC drangehängt.

Ist noch etwas bei der Verbindung 1.Linearregler-Out mit
2.Linearregler-IN zu berücksichtigen (Kondensator etc.) oder darf ich
die direkt miteinander verbinden?

Das VCC der analogen teile möchte ich mit einem EMI-Ferrit von dem
digitalen zeugs das der µC erzeugt entkoppeln.

Ist das so in ordnung oder soll ich noch was berücksichtigen??
bitte um ratschläge
mfg brunni

Autor: Hubert.G (Gast)
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Wenn du den Schaltplan herzeigst gehts sicher leichter.

Autor: Brunni (Gast)
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kommt sofort

Autor: Brunni (Gast)
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so mal der schaltplan wie er momentan ist.

hab jetzt mal nur die spannungsversorgung drauf und den µC der an der
Versorgung dran hängt inkl. Reset-schutzbeschaltung.

Des weiteren kommen noch ein  paar Optokoppler dran die mit mittels
MOS-FET's ein paar E-Magneten und E-Motoren einschalten sollen (Eigene
Spannungsversorgung)

mfg brunni

Autor: Michael J. (jogibaer)
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Hallo Brunni,

warum hast Du 2 Spannungsregler in Reihe geschaltet ?
Einer würde doch reichen.
Allerdings solltest Du direkt am Eingang und Ausgang des
Spannungsreglers einen 100n Kondensator vorsehen.

Zu deinen Spulen.
Die Spannungsregler stabilisieren die Spannung schon ganz gut,
vorrausgesetzt, es fällt genügend Spannung über ihnen ab.

Ich würde dort keine Spulen einsetzen.
Ich denke mal, wenn du kurze Stromspitzen hast,werden die zwar
herausgefiltert, da die Energie im Magnetfeld gespeichert wird.
Sobald die Stromspitze weg ist, wird das Magnetfeld abgebaut,und es
entsteht ein Stromimpuls, der der normalen Stromrichtung entgegegen
gesetzt ist. (Lenzsches Gesetz)

Die kann teilweise zu Problemen führen.
Ich habe schon einige Platinen gesehen, wo solche Spulen nachträglich
überbrückt wurden, da es anscheinend Probleme gab.

Setze großzügig 100n Kondensatoren ein; achte auf dein Layout, und
trenne den Leistungsteil sicher ab.


Jogibär

Autor: ... (Gast)
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Was für ein Aufwand nur für einen µC.
Einfach IC1, L1,L2 und C8 weglassen.

Autor: Brunni (Gast)
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hallo,

danke für eure antworten.

wie gesagt habe diesen Filter-Tipp auf einem anderen Forumbeitrag
rausgefunden, dort wird auf diese Variante geschwört.

Hab solche Schaltungen schon öfters gebaut, eben unerfahrenerweise eben
ohne LC-Filter nur mit ein paar Stützkondis und fertig. Folge war,
Leuchstoffbalken eingeschaltet, µC abgestürtzt, Display spinnt, oder
Motor dreh sich und µC funkti. nimma richtig etc. Darum mein vielleicht
übervorsichtiger Entwurf. Den Leistungsteil hab ich schon mittels
Optokoppler getrennt.

Am wichtigsten ist sicherlich das Layout, ich weiß, hab mir auch schon
diverse Beiträge über richtiges Layouten durchgelesen, einiges bzw.
fast alles beruht halt auf Erfahrungswerten.

Wo ich mir nie ganz sicher bin ist wie ich nun Schaltungs-GND mit
PE(Erde) verbinden soll. Auf einer vor mir liegenden Platine ist die
Masse nur einmal mit dem Erdanschluss mittels 1k4 Widerstand verbunden
worden. Andere meinen wieder besser ist ein Entkoppelkondensator
zwischen PE-GND oder zwei antiparallele Dioden.

mfg brunni

Autor: Brunni (Gast)
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@Michael: wenn ich aber statt der normalen Spulen einen EMI-Ferrit
einsetze dann würde mir der LC-Filter ja nicht nur Filtern sondern auch
sehr schön Dämpfen weil diese eben eine recht hohe Dämpfung ab einem
bestimmten Frequenzbereich haben dadurch sich der Störstrom in Wärme
umsetzt.

mfg brunni

Autor: Michael J. (jogibaer)
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Hallo Brunni,

da hast Du natürlich recht.
Aber der Frequenzbereich bei Ferrit ist ziemlich hoch, ich würde
da eher Eisenoxid Ringkerne nehmen, und die dann nahe der Sättigung
betreiben.

Aber ich bezweifle, daß dies praktikabel ist.

Es kommt immer drauf an, was für Störungen du herausfilter willst.

Auf alle Fälle hast Du beim Einsatz von großen Induktivitäten keine
richtig stabile Spannung mehr.

Ich würde nur einen Regler nehmen, diesen großzügig versorgen, sowie
einen ausreichend großen Zwischenkreiskondensator benutzen


Michael

Autor: Hubert.G (Gast)
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Wenn du es noch ändern kannst würde ich einen 9V Trafo nehmen, den 8V
Regler weglassen, 100n Keramikko direkt am In und Out des 5V Reglers.
Von VCC eine Induktivität mit 100n Keramikko nach AVCC, denn dort macht
sie Sinn.

Autor: digger71 (Gast)
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Ich würd sogar behaupten, die Spulen verschlechtern die Stabilität der
5V, weil der 7805  dann nicht mehr Vcc am Proz regelt, sondern die
Spannung vor der Spule.
Wenn's unbedingt 'ne Spule sein muss, dann vor dem Regler.
Mit Optokoppler und separater Spannung für den Leistungsteil
solltest Du auf der sicheren Seite sein.

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

ich nehme auch immer 6V Trafos um die Verlustleistung im
Spannungsregler niedrig zu halten. Ich achte auf eine saubere Spannung
vor dem Regler mit einem Überspannungsschutz, einem etwas größeren Elko
und dem Kerko kurz davor danachm, sonst kommt nur noch der für AVCC
empfohlene LC-Filter auch für VCC zum Einsatz. Habe bisher noch keine
Probleme damit gehabt, selbst mit einer Zündspule in unmittelbarer Nähe
funktionierts einwandfrei.

Autor: Brunni (Gast)
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Grüß euch,

das sind ja sehr interessante meinungen die ihr da habt. Also ich werd
dann mal nur einen Linearregler nehmen, am Ausgang den standard 100nF
Keramik Kondi und noch einen größeren Elko. Auf einer Platine vor mir
haben die 100nF eben vor und nach dem Regler und zusätzlich am 5V
Ausgang noch nen ordentlichen Elko mit 470µF.

Wie gesagt so EMV-Störungen (Burst's durch Schalten von
Leuchtstoffbalken, Induktiven Verbrauchern)
haben mir schon wochenlanges suchen mit anschließendem "keine Ahnung"
gekostet. Möchte solche Überraschungen nun vermeiden. Werd zusätzlich
aber wie auch Thomas O. eine LC-Filter an VCC des µC hängen. Jetzt hat
der µC aber 2 VCC Anschlüsse, gibt es hier wieder etwas zu
berücksichtigen?? Intern sind die ja verbunden oder? also gilt es
hierbei wenn ich schon beide anschließe, dass die eben genau auf dem
selben Potential (VCC&Masse) liegen sonst hab ich ja wieder
Potentialunterschiede im Versorgungssystem und das soll man ja nun
vermeiden.

Wie gesagt für den Leistungsteil verwende ich als galv. Trennung
Optokoppler.

der Trafo besitzt zwei verschiedene SPannungsausgänge 1x9V und einmal
18V(Leistungsteil).

Wie soll ich nun Masse mit PE(Erde) verbinden? Direkt oder mittels
Widerstand. Potentialmäßig sollen sie ja gleich sein da sonst bei
berührung ein ESD Schlag nicht aszuschließen ist oder? Werden aber über
das Eingangs-Netzfilter Gleichtaktstörungen auf PE abgeleitet können
diese HF-Ströme in meine Masse fließen oder? und erzeugen mir auf den
Leiterbahnen die ja induktiv wirken spannungsabfälle bzw.
Potentailunterschiede auf GND. Mittels Widerstand verbrate ich ja die
Störleistung bzw. verringere den Störstrom.

Ist das so richtig??

Also wenn ihr sonst noch Tipps habt, her damit ;-).

Werd dann mal den Schaltplan modifizieren.
mfg
brunni

Autor: Läubi (Gast)
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Was ahst du von ner Galvanischen Trennung wenn du beide Massen
miteinader verbindest? o.O

Autor: Brunni (Gast)
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der trafo hat primärseitig 4 anschlüsse, 9V&18V. die wicklungen sind ja
voneinader getrennt oder also separate wicklungen also keine
Mittelpunktanzapfung.

Oder muss ich 2 getrennte Trafo's verwenden??

Autor: Brunni (Gast)
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andereseits sind die Wicklungen räumlich ja zusammengelegt und übern
gleichen kern gwickelt. Also kann ne Störung von der 18V Wicklung dann
kapazitiv auf meine 9V rüberkoppeln oder? Kenn mich mit Trafo's zu
wenig aus bzw. kenn den Wicklungsaufbau von dem den ich vor mir liegen
habe nicht. muss ich mal ausmessen gehn...

Autor: Hubert.G (Gast)
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Wenn du den Leistungsteil galvanisch getrennt haben willst darfst du die
beiden sekundär Wicklungen nicht miteinander verbinden. Störungen
gegeneinander sind eher unwarscheinlich. Die beiden
Gleichrichterschaltungen müssen dann aber auch getrennt sein, keine
Masseverbindung.

Autor: Brunni (Gast)
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nene Masseverbindung zwischen beiden Wicklungen hab ich auch gar nicht
vor, sonst würd ich ja meine Optokoppler "überbrücken" und die
Trennung wäre wie du schon angesprochen hast im Ars....

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