Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step down/Spule summt


von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

Hallo,

Ich habe einen Step down von 5 -> 3,3V aufgebaut. Das Problem: Die Spule 
summt sehr laut (ca. 10kHz). Außerdem
ist im Spulenkörper ein Ticken mit ca. 3-4 Hz zu vernehmen. Der 
ausgangsseitige Strom beträgt ca. 150mA

Regler: AP3417C
Spule: XAL4020-222MEC

Die Kapazitäten am Ein- und Ausgang sind dem Datenblatt des Reglers 
entnommen. Auf der Platine befinden sich außerdem noch mehrere 10uF 
Kapazitäten.

Wie Löse ich das Problem? Benötige ich eine andere Spule?

LG Christian

: Bearbeitet durch User
von Karsten B. (kastenhq2010)


Lesenswert?

Gibt's ein Layout?

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Christian K. schrieb:
> Die Kapazitäten am Ein- und Ausgang sind dem Datenblatt des Reglers
> entnommen.

Da steht aber nur die Nennkapazität, keine sonstigen Eigenschaften. Was 
hast du genommen? Und wie sieht das Layout aus?

von Christian K. (christiankarle)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hier das Layout :)

: Bearbeitet durch User
von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

Es handelt sich um Keramikkondensatoren...

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Ja, ohne Layout und evtl. noch bequemerweise Schaltplan wird´s reines 
Rätselraten. Bzw. Symptomdokterei. Besser sind immer mehr Infos.

"Geräusche? Trafo/Spule vergießen! /mindestens zu (des betreffenden 
Ratschlägers Präferenz-Teil) tauschen!" --- Solche (nicht immer, aber 
oft falschen) Pauschalisierungen hört man gerne von Leuten, die sich 
nicht näher damit beschäftigen wollen, oder das noch nie haben.

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Und wozu eine Spule mit 5,6A I(sat) bei einem Regler mit max, 1A i(out9?
Induktivität zu klein.

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

dfg schrieb:
> Ja, ohne Layout und evtl. noch bequemerweise Schaltplan wird´s
> reines Rätselraten. Bzw. Symptomdokterei. Besser sind immer mehr Infos.
>
> "Geräusche? Trafo/Spule vergießen! /mindestens zu (des betreffenden
> Ratschlägers Präferenz-Teil) tauschen!" --- Solche (nicht immer, aber
> oft falschen) Pauschalisierungen hört man gerne von Leuten, die sich
> nicht näher damit beschäftigen wollen, oder das noch nie haben.


Layout gab‘s schon und Schalplan kann man dem Datenblatt des Reglers 
entnehmen ;) Nein, ich bin nicht zu faul mich damit zu beschäftigen, ich 
bin nur nicht sicher, ob ich die richtige Bauteilwahl getroffen habe.

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Welche Keramik genau? Exakte Type bitte.

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

dfg schrieb:
> Und wozu eine Spule mit 5,6A I(sat) bei einem Regler mit max, 1A
> i(out9?
> Induktivität zu klein.

Wollte auf Nummer sicher gehen. :)

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Christian K. schrieb:
> Nein, ich bin nicht zu faul mich damit zu beschäftigen

Ich redete von Leuten, die jemandem dieses fälschlicherweise RATEN - 
nicht Dir. Bitte genauer lesen - ich beschimpfe Dich nicht. :)

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Christian K. schrieb:
> Wollte auf Nummer sicher gehen. :)

Viel zu viel "sicher" - L zu klein.
Sagst mir die Cap-Type noch, bitte?

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

Kondensator: VJ1206V106MXQTW1BC 10uF 10V

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

Oh Entschuldigung, habe Dich missverstanden...

Ich habe gerade mal einen Elko (100uF)
parallel zum ausgangsseitigen Kondensator gehalten. Das hochfrequente 
Summen verstummt, das Klicken bleibt.

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

Wenn ich die Induktivität erhöhe (10uH) bleibt das Summen erhalten.

Verändere ich durch den Einsatz einer größeren Kapazität nicht die 
Reglereigenschaften gravierend?

von excurso (Gast)


Lesenswert?

Lückender Betrieb?

von Christian K. (christiankarle)


Lesenswert?

excurso schrieb:
> Lückender Betrieb?

Lückender Betrieb setzt nicht ein. Bereits mit dem Oszi überprüft.

: Bearbeitet durch User
von dfg (Gast)


Lesenswert?

Christian K. schrieb:
> Wenn ich die Induktivität erhöhe (10uH) bleibt das Summen erhalten.

Aber das Klicken ist weg - stimmts? Frage: Wie genau hast Du die L 
erhöht?
Denn da kann man nicht einfach "hin halten".

von excurso (Gast)


Lesenswert?

> Lückender Betrieb setzt nicht ein. Bereits mit dem Oszi überprüft.

Mit dem Oszi kannst du ja dann sicher sehen, woran es liegt oder nicht?

von dfg (Gast)


Lesenswert?

Und: Ein 100µF ELKO muß ja auch nicht sein. Aber diese Y5V... die haben 
bei 20°C noch ca. 40%, bei 40°C dann aber schon nur noch ca. 20% der 
"Nennkapazität" - da kannst Du nicht "mit 1µF/1µF" rechnen, sondern... 
naja... sagte ich ja.

Benutze die 10µH, wenn I(out) + 1/2 I(Ripple) noch unterhalb ihrer 
I(sat) sind. Und verwende entweder andere Kondensator-Typen, oder so 
viel von den Y5V parallel (so 5-6 Stück? ;-) ernst gemeint.), so daß Du 
Deine mindest-Kapazitäten (Datasheet) hast - denn auf 40°C erwärmen tun 
die Dinger sich in Sekunden, und könnten noch weit wärmer werden.

Ein wenig zuviel Kap. schadet nicht - was man machen KANN; wäre, einen 
10µF Ultra-low-ESR-ELKO mit einem Deiner lustigen Y5V parallel zu 
probieren. Besser wäre mit einem 4,7µF Folien-C (PP, PE), das liefe 
schon.

Nur hätten C0G mit 10µF weniger Verluste, als ELKO+Folie.

von dfg (Gast)


Lesenswert?

excurso schrieb:
> Bereits mit dem Oszi überprüft.

@TO: Gar nicht gelesen. excurso hat recht.

Wo (Tastpunkte), womit (Massefeder? welcher Tastkopf? etc.)?

von Karsten B. (kastenhq2010)


Lesenswert?

Kann das sein, dass beide Kondensatoren ziemlich ungünstig an Ground 
angeschlossen sind?

von hinz (Gast)


Lesenswert?

Karsten B. schrieb:
> Kann das sein, dass beide Kondensatoren ziemlich ungünstig an
> Ground
> angeschlossen sind?

Sieht nicht gut aus. Und Kupfer unter der Drossel....

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Christian K. schrieb:
> Das Problem: Die Spule summt sehr laut (ca. 10kHz).
Heißt übersetzt "Der Regler schwingt".

> Regler: AP3417C
Holla, eine kleine Bissgurke mit anderthalb Megahertz. Wer sichs 
traut...

Auf jeden Fall ist das Layout viel zu raumgreifend. Und zudem fließen 
die Ströme "um" den Regler herum, das wird so nix. Eigentlich ist es 
einfach: die Spule muss viel kleiner und die Leistungpfade von der 
Reglerstrecke (Feedback und Reglermasse) getrennt geführt werden. Das 
ist mit diesem Baustein eigentlich recht einfach: einfach die beiden 
Kondensatoren umdrehen, dann ist die Leistung von der 
"Signalverarbeitung" getrennt. Siehe "Platzierungsvorschlag" im Anhang.

von Joe F. (easylife)


Lesenswert?

1.
Guck dir mal an, welchen langen Weg die GND Verbindung zwischen den 
Eingangs/Ausgangskondensatoren und GND vom Regler aufspannt.
Wenn auf der Bottom-Plane auch GND liegt, kannst du dir mit Vias 
behelfen (1x unter U3 mit Drill so groß wie möglich, oder mehrere auf 
dem Kupferstreifen, der von U3 nach oben führt, und ein paar Vias auf 
der GND-Seite von C9 und C10).

2.
Ist die Spule auch so aufgelötet, wie in deinem 3D-Bild zu sehen (so ist 
es richtig herum).
Die Markierung markiert die innere Windung, und die gehört in Richtung 
"geschalteter Seite".
Wenn sie anders herum aufgelötet ist: drehe sie mal um.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Joe F. schrieb:
> Die Markierung markiert die innere Windung, und die gehört in Richtung
> "geschalteter Seite".
Da fällt mir auch noch was ein: die Fläche des Switchnodes (Pin 3 bis 
Spule) muss so klein wie irgend möglich sein. Deshalb auch die innere 
Windung dorthin.

Und auf der anderen Seite dieses Knotenpunkts sollte keine Leiterbahn 
sein. Denn dort sind die Schaltvorgänge mit sehr steilen Flanken und 
resultierend hohen Frequenzen. Die koppeln ratzfatz über...

: Bearbeitet durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Joe F. schrieb:
> kannst du dir mit Vias behelfen
Ich würde die Masseleitung(en) zum Regler zwischen Spule und Regler mit 
einem Messer auftrennen und dann den Massepin mit einem Draht über den 
Regler mit der Masse des C9 verbinden.

Auf keinen Fall nur die Brücke allein, denn dann bildet die Masse eine 
tolle Einkoppelschleife....

: Bearbeitet durch Moderator
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.