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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Down. Skeptisch bzgl. Max. Strom.


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Autor: Baum (Gast)
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Ich Habe hier Drei Solcher Step-Down liegen:
https://www.amazon.de/dp/B01H70Q5GI/ref=sspa_mw_detail_1?psc=1

Theoretisch müsste der LM2596 Ja 3A schaffen, ich bin aber skeptisch das 
der das bei der kleinen SMD spule auch packt.
Laut datenblatt will der auch 470uF am eingang, keine 100uF. Ansonsten 
passt alles an der schaltung zum Datenblatt.

Der Plan war damit einen RaspberryPi 2B an 12v zu betreiben. (Mobiler 
SDR-RX, 12V Nötig für den kleinen Bildschirm) Zusätzlich mit einem 
zweiten modul der art würde ich auch einen Ham It Up V1.3 betreiben 
wollen.
(Da mache ich mir aber weniger gedanken um die stromaufnahme, der 
braucht blos ein paar 100mA)
Ich kenne ja mein glück. Am ende legiert da wohlmöglich was wegen 
überlast durch und der Pi verabschiedet sich.

Also wollte ich euch mal fragen ob ihr solche Module schon mal für einen 
Pi eingesetzt habt und ob die leistungsfähig genug sind. Bzw. ob die 
ausgangsspannung sauber genug ist damit ich keine Störungen am SDR 
bekomme.

LG
Baum

Autor: voltwide (Gast)
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Sofern es kein gefaketer chip ist, wird Dir bei Überlastung eher die 
Ausgangsspannung einbrechen (->eboot) als der Längstransistor 
durchlegieren.

Autor: Baum (Gast)
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voltwide schrieb:
> Sofern es kein gefaketer chip ist, wird Dir bei Überlastung eher die
> Ausgangsspannung einbrechen (->eboot) als der Längstransistor
> durchlegieren.

Ok, ich probier das jetzt mal aus.
Hoffentlich ist es ein original IC!
Ich wickel das kabel jetzt mal zusätzlich um einen meiner ringkerne aus 
der Bastelkiste, mal schauen wie gut/Schlecht daa klappt.

Autor: Baum (Gast)
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Läuft einwandfrei!

Zur sicherheit (Kann ja bis 200Khz) habe ich das ganze mit einem DS0138 
mal "Nachgemessen" 5,1V VRMS, Kein Messbarer Ripple. Liegt aber eher am 
Billig DSO als daran das keiner mehr vorhanden wäre.

Mal schauen wie sich das ganze mit SDR + Tastatur und Wlan Stick 
verhalten wird.

Der WLAN stick wird nur kurzzeitig zum einrichten benötigt, also sinkt 
die stromaufnahme später noch etwas.


Witzige sache: Mit netzteil flackert der Bildshirm 
(Rückfahrkamera/Kameranonitor, Composite Video über den 4 Pin Klinke) 
mehr als am StepDown!)

Seltsam, aber sehr angenehm.

Danke Voltwide!
Die info wahr sehr beruhigend.

Autor: M.A. S. (mse2)
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Baum schrieb:
> Kein Messbarer Ripple. Liegt aber eher am
> Billig DSO als daran das keiner mehr vorhanden wäre.

Grundsätzlich würde ich sagen, dass auch ein Billig-DSO Ripple messen 
können sollte, wenn welche da wären.
Einfach den Eingang auf AC stellen und die Empfindlichkeit höherstellen.

;)

Autor: Baum (Gast)
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Anmerkung: Läuft jetzt eine weile mit Tastatur und WLAN.
Der StepDown wird dabei nicht mal Warm!

Autor: mmm (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Einfach den Eingang auf AC stellen und die Empfindlichkeit höherstellen.

Und auf eine kurze Masseanbindung achten !!! --> Massefeder

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Baum schrieb:

> Ich wickel das kabel jetzt mal zusätzlich um einen meiner ringkerne aus
> der Bastelkiste, mal schauen wie gut/Schlecht daa klappt.

Ooch, mit etwas Fingerfertigkeit wird das Wickeln schon klappen.
:-)

Autor: Baum (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Grundsätzlich würde ich sagen, dass auch ein Billig-DSO Ripple messen
> können sollte, wenn welche da wären.
> Einfach den Eingang auf AC stellen und die Empfindlichkeit höherstellen.

;)

Stimmt! Das werde ich gleich mal nachholen!

Harald W. schrieb:
> Ooch, mit etwas Fingerfertigkeit wird das Wickeln schon klappen.

Klar alles schon längst geschehen, geht eher darum das ich das 
kernmaterial nicht bestimmen kann, bzw. ich dazu noch nicht den Mini 
Rinkern rechner befragt habe.

Da kann ich nicht abschätzen ob er einen nutzen hat. Aber bisher kann 
ich keine "Störungen" (Auch mit Upconverter) oder probleme mit dem Pi 
feststellen.

Autor: Baum (Gast)
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kommt mir ganz brauchbar vor, ist aber mein erstes "Oszi" und ich hab es 
erst seit einer Woche.

Muss noch ne menge mehr lesen bis ich das alles passend interpretieren 
kann.

Autor: Baum (Gast)
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Baum schrieb:
> Der StepDown wird dabei nicht mal Warm!

Lauwarm nach 1h, mit WLAN, Tastatur und Laufendem SDR!

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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> kommt mir ganz brauchbar vor, ist aber mein erstes "Oszi"
> und ich hab es erst seit einer Woche.

Das kann nur niedrige Frequenzen erfassen. Aber egal, das Produkt ist 
immer noch viel besser als keins. Ich hatte früher einen alten Fernseher 
und später meine Soundkarte als NF-Oszilloskop missbraucht.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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> kommt mir ganz brauchbar vor, ist aber mein erstes "Oszi"
> und ich hab es erst seit einer Woche.

Das kann nur niedrige Frequenzen erfassen. Aber egal, das Produkt ist 
immer noch viel besser als keins. Ich hatte früher einen alten Fernseher 
und später meine Soundkarte als NF-Oszilloskop missbraucht. Dagegen ist 
diese chinesische Produkt schon sehr fortschrittlich.

Autor: Baum (Gast)
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Stefanus F. schrieb:
> Dagegen ist diese chinesische Produkt schon sehr fortschrittlich.

Mag sein, ich muss mich trotz allem erst mal einarbeiten.

Was denkst du zu den angezeigten "Werten" aif dem Bild?

Stehen ja allle einstellungen auf dem Display.
Vielleicht hilft mir das später beim verstehen.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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> Was denkst du zu den angezeigten "Werten" aif dem Bild?

Ein paar zig Millivolt Ripple sind nicht ungewöhnlich. Wenn thermisch 
auch alles Ok ist, dann hätte ich keine Bedenken gegen das Modul.

3A traue ich dem übrigens auch nicht zu.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Stefanus F. schrieb:
> 3A traue ich dem übrigens auch nicht zu.

als Dauerlast dürfte sehr grenzwertig werden. Etwas Kupferfläche unten 
und ein paar Durchkontaktierungen habe sie zwar gemacht, aber bei 80% 
Wirkungsgrad (12V auf 5V) sind es eben 3W die weg müssen.
Er hat real aber keine 3A Dauerlast dran, da sollte es keine Probleme 
geben.
Entscheidend hier ist ja, das der Regler die 3A liefern kann ohne 
einzubrechen, gerade ein RasPi legt sonst schnell einen Absturz hin.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
Autor: Jens G. (jensig)
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>3A traue ich dem übrigens auch nicht zu.

Wie kommt der TO auf 3A? Der Amazon-Link spricht ja nur von 2A. Lesen 
sich die Leute wirklich nicht mehr vorm Kauf durch, was da so an 
informativem Beiwerk dabeisteht?

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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> Der Amazon-Link spricht ja nur von 2A

Vielleicht liest der Händler hier mit und hat seine Angabe angepasst. 
Ich bin es jedenfalls gewohnt, dass diese Module üblicherweise mit 3A 
angepriesen werden.

Autor: M.A. S. (mse2)
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Stefanus F. schrieb:
> Vielleicht liest der Händler hier mit und hat seine Angabe angepasst.
> Ich bin es jedenfalls gewohnt, dass diese Module üblicherweise mit 3A
> angepriesen werden.

Bei Segor steht 2,5A.

Autor: jz23 (Gast)
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Auch wenn es ja funktioniert und die Frage geklärt ist: Die Spule kommt 
mit jetzt nicht so besonders klein vor. Gut, der LM hat jetzt nicht 
gerade 1MHz Schaltfrequenz, aber für 15W ist die ja schon fast "groß".

Autor: Jens G. (jensig)
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@Stefanus F. (stefanus)

>> Der Amazon-Link spricht ja nur von 2A

>Vielleicht liest der Händler hier mit und hat seine Angabe angepasst.
>Ich bin es jedenfalls gewohnt, dass diese Module üblicherweise mit 3A
>angepriesen werden.

Auch wenn Du es bei diesem IC gewohnt bist - die Spule hat da leider 
auch noch ein Wörtchen mitzureden ...

Autor: georg (Gast)
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M.A. S. schrieb:
> Bei Segor steht 2,5A.

Das kann ich durch Messung am Labornetzteil bestätigen. Dabei braucht 
der Raspi im Durchschnitt unter 0,5 A, aber zwischendurch zieht er in 
der Spitze bis 2,5 A. Wenn ich die Strombegrenzung meines Netzteils 
unter 2 A einstelle, läuft er garnicht korrekt an, darüber blitzt die 
Strombegrenzungsled immer noch kurz auf und der Raspi steigt 
gelegentlich aus, ab 2,5 A läuft er tagelang stabil. M.a.W. der 
Verbrauch ist 0,5 A mit kurzen Spitzen bis 2,5 A. Ein 3A-Versorgung ist 
daher durchaus angebracht, es ist aber kein Wunder wenn der Wandler 
nicht warm wird, die allermeiste Zeit liefert er ja nur 0,5 A.

Georg

Autor: Gerald B. (gerald_b)
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Baum schrieb:
> Theoretisch müsste der LM2596 Ja 3A schaffen, ich bin aber skeptisch das
> der das bei der kleinen SMD spule auch packt.
> Laut datenblatt will der auch 470uF am eingang, keine 100uF. Ansonsten
> passt alles an der schaltung zum Datenblatt.

Wenn du das Datenblatt lesen und vor allen Dingen interpretieren kannst, 
warum baust du dann nicht selbst?
Dann kostet der Regler eben keinen Euro, sondern vielleicht 3 oder 4, 
aber du kannst dir sicher sein, das das Design auch sicher seine 3A 
Dauerlast macht und die Lebensdauer passt, weil du hochwertige Elkos 
genommen hast und weil die Spule und die Schottky nicht auf Kante genäht 
sind.
Und die Summe die die Schaltung dann mehr kostet, sparst du, weil dir 
dein Pi nicht abraucht und du sparst Zeit, eben weil der Ripple kleiner 
ist und keine "unerklärlichen" Störungen verursacht.

Autor: Baum (Gast)
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Jens G. schrieb:
> Wie kommt der TO auf 3A? Der Amazon-Link spricht ja nur von 2A. Lesen
> sich die Leute wirklich nicht mehr vorm Kauf durch, was da so an
> informativem Beiwerk dabeisteht?

Weil ich die drei geschenkt bekommen habe. Ich würde lieber selbst 
bauen, könnte ich auch. (Ätzbad usw. Vorhanden)
Aber wozu wenns auch mit den modulen funktioniert?!

Stefanus F. schrieb:
> Ein paar zig Millivolt Ripple sind nicht ungewöhnlich. Wenn thermisch
> auch alles Ok ist, dann hätte ich keine Bedenken gegen das Modul.
>
> 3A traue ich dem übrigens auch nicht zu.

Läuft seit meinem letzten beitrag sauber durch. Ich denke auch das der 
Ripple Ok ist für den Pi.

Gerald B. schrieb:
> Und die Summe die die Schaltung dann mehr kostet, sparst du, weil dir
> dein Pi nicht abraucht und du sparst Zeit, eben weil der Ripple kleiner
> ist und keine "unerklärlichen" Störungen verursacht.

Werde ich (vielleicht baue ich das dritte modul das ich nicht benötige 
mal um) in betracht ziehen.

georg schrieb:
> Wenn ich die Strombegrenzung meines Netzteils unter 2 A einstelle, läuft
> er garnicht korrekt an, darüber blitzt die Strombegrenzungsled immer
> noch kurz auf und der Raspi steigt gelegentlich aus, ab 2,5 A läuft er
> tagelang stabil. M.a.W. der Verbrauch ist 0,5 A mit kurzen Spitzen bis
> 2,5 A. Ein 3A-Versorgung ist daher durchaus angebracht, es ist aber kein
> Wunder wenn der Wandler nicht warm wird, die allermeiste Zeit liefert er
> ja nur 0,5 A.

Das werde ich selbst (morgen) mal versuchen nachzumessen.

Aber die 2,5A werden auch als maximaler strom für den Pi angegeben. Für 
das 2B Modell jedenfalls.

Autor: Dirk D. (onemintyulep)
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Wer einen solchen Wandler braucht sollte besser diesen nehmen:
Ebay-Artikel Nr. 272299887246

Besser einen echten Chinachip als einen falschen Amichip. Und schwupp, 
sieht auch die Induktivität ganz anders aus.

Autor: Baum (Gast)
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Dirk D. schrieb:
> Besser einen echten Chinachip als einen falschen Amichip. Und schwupp,
> sieht auch die Induktivität ganz anders aus.

Jetzt lach ich mich aber schlapp!

Abgesehen (Auf meinen steht auch D-Sun links oben beim ausgang [VCC])
Vom kondensator (220uF anstelle 100uF) am eingang und der größeren 
Induktivität sind die (Aussehen) Gleich!
Nur ist bei meinen der LM drauf der laut Datenblatt minimum 3A bringen 
muss.
Zitat: "LM2596 : monolithic integrated circuits that provide all the 
active functions for a step-down (buck) switching regulator, capable of 
driving a 3A load with excellent line and load regulation."

Morgen werfe ich mal den Mini Ringkern rechner an, bastel mit eine neue 
induktivität und mache ein paar versuche. Bzw. Vielleicht finde ich eine 
passende Induktivität auf einer meiner Schlachtplatinen.

Muss mir noch eine Last (5/3=1,6666666667Ohm) bauen die die nötigen 15W 
ab kann, aber das dürfte sich durch Reihen/Parallel schalten von 1/4W 
Widerständen machen lassen.

Autor: landesbeschwerdeanlaufstelle (Gast)
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Dirk D. schrieb:
> Besser einen echten Chinachip als einen falschen Amichip.
> Und schwupp, sieht auch die Induktivität ganz anders aus.

Das könnte bezüglich der Abmessungen schon zutreffen,
daß die "besser aussieht" - ich bin mir nicht ganz sicher.
Zumindest läßt sich bei doppelter Schaltfrequenz allgemein
der nötige L-Wert, und so auch die Baugröße / P_out verkleinern.

> Wer einen solchen Wandler braucht sollte besser diesen nehmen:
> Ebay-Artikel Nr. 272299887246

Meiner Meinung nach haben diese Wandler häufig ganz ähnliche
"Fehldimensionierungen". Die Spule wird so klein und billig als
irgendmöglich ausgeführt.

Das Resultat ist ein Teufelskreis aus Ripple, Sättigung, Verlusten
(*) etc., was / weil sich so alles gegenseitig negativ beeinflußt.

Man bekommt halt, was man bezahlt - und die beiden Module "nehmen
sich" qualitativ nicht viel, bis auf den Unterschied max. Strom
und Leistung höher beim XL zu V_in Bereich größer beim LM.

Allerdings wäre wohl so ein 5A-Modul bezüglich Wirkungsgrad doch
sicherlich auch nicht als gut einzuschätzen, wenn es doch (wie
hier) die allermeiste Zeit nur 0,5A liefern sollte. "Mehr maximale
Leistung ist immer besser" - stimmt nicht so ganz.

Aber von nichtlinearen Induktoren und/ oder synchronen Wandlern
braucht man hier jetzt auch nicht anfangen, zu reden, oder?

(*: Eine baulich größere Drossel aus besserem Kernmaterial mit
dickerem Draht / weniger DC-R und vielleicht sogar noch etwas
höherem L-Wert ... wäre bei solchen Modulen sehr oft anzuraten.

Daß im Übrigen natürlich auch an den Cs gespart worden sein könnte,
hast Du ja längst schon entdeckt, lieber @Baum...)

Autor: Baum (Gast)
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landesbeschwerdeanlaufstelle schrieb:
> Daß im Übrigen natürlich auch an den Cs gespart worden sein könnte,
> hast Du ja längst schon entdeckt, lieber @Baum...)

Ja das fiel mir auf als ich die Module mit der Standard Schaltung aus 
dem Datenblatt verglichen habe.

Ich hab bestimmt noch ein Mainboard im keller von dem man sich eine 
passende spule runterlöten kann.

landesbeschwerdeanlaufstelle schrieb:
> Eine baulich größere Drossel aus besserem Kernmaterial mit
> dickerem Draht / weniger DC-R und vielleicht sogar noch etwas
> höherem L-Wert ... wäre bei solchen Modulen sehr oft anzuraten.

Mit solchen StepDown kenne ich mich nicht wirklich aus. Aber miss die 
spule nicht auch zur schaltfrequenz passen?

Die spule hat die Markierung 470 drauf.
(470uH?/47uH? Eher letzteres wobei laut schaltplan 67uH gezeigt sind)
Aussehen wie Hier: 
https://m.alibaba.com/product/1448213325/471-ferrite-core-shield-power-inductor.html?s=p&spm=a2706.7843667.1998817009.1.dKshQa

Gehäuse und abmessingen identisch zu der verbauten.

Autor: Gerald B. (gerald_b)
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Baum schrieb:
> Die spule hat die Markierung 470 drauf.
> (470uH?/47uH?

47 Exponent 0 =47µH; 471 sind dann 470µH

Autor: Baum (Gast)
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Gerald B. schrieb:
> 47 Exponent 0 =47µH; 471 sind dann 470µH

Ah Also immer XX×10 hoch XnH?
Na dann wird es ja relativ leicht die spulen zu identifizieren die ich 
brauche.

Autor: Stefanus F. (Firma: Äppel) (stefanus)
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Man kann auch sagen: Die letzte Ziffer gibt die Anzahl der Nullen an 
(wie bei Widerständen).

Autor: Baum (Gast)
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Super! Wieder was gelernt.

Also zusammengefasst:
Min: 67uH,je dicker der draht der spule um so besser.

Ich geh mal auf spulensuche ;)

Autor: Dirk D. (onemintyulep)
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landesbeschwerdeanlaufstelle schrieb:
> Man bekommt halt, was man bezahlt - und die beiden Module "nehmen
> sich" qualitativ nicht viel, bis auf den Unterschied max. Strom
> und Leistung höher beim XL zu V_in Bereich größer beim LM.

Es geht gar nicht darum ob ein XL4005E besser ist als ein LM2956 :)
Das Problem ist dass "LM2596" auf China-eBay nur ein Oberbegriff ist, 
weil das wohl ein "guter" Wandler wäre.
Probe: wenn man auf ebay nach "LM2596" sucht, findet man unter anderem 
auch "meinen" Wandler.
Auf den Platinen wie die vom TE ist aber gar nicht unbedingt ein LM2596 
drauf, es gibt wohl sowohl Nachbauten als auch noch ältere, noch 
billigere LM Bausteine die umgelabelt werden. Ich habs nicht mehr so im 
Kopf.
Die XL4005E sind hingegen echt.
Alle Wandler mit der "grossen" Induktivität sind normalerweise XLSEMI. 
Ich interpretiere das so dass es sich bei den Fakes nicht lohnt, weil 
die eh nicht tun was sie versprechen (keine 3A, keine 
Spannungsfestigkeit, Haltbarkeit etc.). Dehalb kommen da nur die 
billigeren kleinen Spulen drauf.
War nur als Tipp gemeint :)
Ich habe jedenfalls mehrere Wandler mit der funky Spule im Dauereinsatz 
und keine Klagen.

Autor: Baum (Gast)
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Dirk D. schrieb:
> Ich habe jedenfalls mehrere Wandler mit der funky Spule im Dauereinsatz
> und keine Klagen.

Du meinst mit so einer kleinen 47uH?
Oder die 5A Variante?

Autor: Baum (Gast)
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Nuja, genug zeit vergangen.

Hier mal die testergebnisse:
Zur zeit habe ich einen Akku + Laderegler und Solarzelle (50W) 
aufgebaut.(Auf einem alten Fahrradanhänger ;) daher auch Mobil)
Damit der akku nicht nur unbenutzt rumsteht (Und dauernd vollgepumpt) 
wird habe ich den Pi an dieser Anlage.

Stromaufnahne des pi liegt im Standby (Idle) bei ca. 0,5-0,6A (Japp das 
stimmte so weit)
Unter last mit dem SDR (Und Wlan zur zeit) bei 2,2-2,5A.
Der 24Ah akku reicht also für ein paar stunden vollast ;)
Ansonsten schaltet der Solarladeregler bei erreichen von 10,8V 
Ab.(Unterspannung) und bei 12,8 wieder ein. (Wie geplant, alle werte +/- 
0,2V weil chinaladeregler)
Störungen habe ich bisher keine durch den stepdown gehabt.
Das dritte modul habe ich noch nicht (Zeit) umbauen können. Vorher kamen 
zwei drei andere projekte die priorität hatten. Kommt aber noch und ich 
werde berichten.


Der härtetest kommt übernächstes WE bei der Fahrradtour auf den Hügel.
Aber bis da hin will ich noch eine "Automatische" Antenne konstruieren 
;)

https://de.m.wiktionary.org/wiki/Antenne#/media/Datei%3AAutomatische_Teleskopantenne.jpg

Bzw. Die vorhandene mit entsprechender Anpassung versehen. Wenn die 
steuerung über die GPIO's und der Relaiskarte fertig ist werde ich 
berichten.

Danke euch für die vielen hilfreichen tipps und Antworten.

Liebe Grüße
Baum

Autor: Baum (Gast)
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P.S
Das ganze passt (Gerade so,der akku braucht am meisten platz) in eine 
solche Kiste.

https://www.amazon.de/US-Munitionskiste-Cal-M2A1-Metall/dp/B00GJKIW8C

Die sind abgedichtet und das Material (Bohrungen) ist gut zu bearbeiten.

Autor: Baum (Gast)
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P.P.S
Bildschirm passt nicht mehr in die kiste, kann aber bei bedarf über ein 
dreibein mit kugelgelenk jederzeit angeschlossen und aufgestellt werden 
wenn nötig.
Ansonsten höre ich über netzwerk und OpenWebRX mit ;)

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