Ausfall LDO durch manuellen "Wackelkontakttest" bzw. schnelle Spannungsschwankungen

[foobar (Gast)]

Hallo zusammen,

ich möchte in meinen Prototypen vor der Serie diverse Schutzmechanismen 
testen. Dazu zählt neben den typischen Dingen, wie 
Unterspannungsabschaltung und Resetschaltungen, auch eine gewisse 
Resitenz gegenüber "Wackelkontakten" bzw. kurzzeitigen 
Spannungseinbrüchen, damit die Flip Flops in einem konsistenten Zustand 
gehalten werden.
Mir ist nun aufgefallen, dass wenn ich an der Schaltung manuell einen 
Wackelkontakt am Eingang durch schnelles An- und Abstecken herbeiführe, 
so wird der LDO TI TPS709 [1] sehr warm bzw. kann sich zerstören. 
Versorgt wird dieser per 4-zelligem Eneloop (also ca. 5V, NiMH). Der 
Strombedarf liegt bei ca. 10mA, wenn jeder Schaltungsteil läuft. Der 
TSP709 ist also mit max. 150mA eher unterfordert.
Was kann hierfür der Grund sein? Die Beschaltung des LDO hält sich an 
das Datenblatt, klassisch je ein 2.2uF Kondensator am Ein- und Ausgang. 
Sind evtl. die Transienten, immerhin +-5V, so groß, dass der LDO das 
nicht mehr ausregeln kann? Könnte ein Eingangswiderstand das Problem, 
abgesehen von der dann auftretenden Filtercharakteristik, dämpfen?

Schöne Grüße

[1] TI TPS709: http://www.ti.com/product/TPS709

[Teo D. (teoderix)]

foobar schrieb:
> Die Beschaltung des LDO hält sich an
> das Datenblatt, klassisch je ein 2.2uF Kondensator am Ein- und Ausgang.

Der wird schwingen und sich selbst verheizen.

"The equivalent series resistance (ESR) of the output apacitor
must be between 0Ω and 0.2Ω for stability.

?

[Gerd E. (robberknight)]

foobar schrieb:
> Sind evtl. die Transienten, immerhin +-5V, so groß, dass der LDO das
> nicht mehr ausregeln kann?

Ja, das ist schon gut möglich.

Wie sieht Dein Eingang genau aus? Hast Du eine Verpolschutzdiode vorne 
dran? Welche?

[foobar (Gast)]

Gerd E. schrieb:
> Wie sieht Dein Eingang genau aus? Hast Du eine Verpolschutzdiode vorne
> dran? Welche?

Der Eingang ist genau wie im Datenblatt vorgeschlagen nur mit einem 
Kondensator ausgeführt. Es ist kein weiterer Schutz vorgesehen, da bei 
geringen Eingangsspannungen es irgendwann schwierig wird die 
nachfolgenden Mosfets durchzusteuern. Da war die Designentscheidung auf 
einen rein mechanischen Verpolungsschutz zu setzen.

Teo D. schrieb:
> Der wird schwingen und sich selbst verheizen.
>
> "The equivalent series resistance (ESR) of the output apacitor
> must be between 0Ω and 0.2Ω for stability.

Meine Vermutung war auch, dass der LDO anfängt zu schwingen. Was mich 
nur wundert, ist, dass das doch relativ schnell bzw. nach kurzem 
Testzeitraum passiert. Müsste ich mal durchrechnen.

[Gerd E. (robberknight)]

foobar schrieb:
> Da war die Designentscheidung auf
> einen rein mechanischen Verpolungsschutz zu setzen.

Ok.

Dein LDO verkraftet zwar an Vin bis 30V, aber Ven erlaubt nur bis 7V und 
negativ sind nur bis 0,3V erlaubt.

Durch die Induktion oder die fehlende Masseverbindung beim Wackelkontakt 
kannst Du diese Limits schnell reißen.

Ich würde eine unidirektionale TVS-Diode direkt an der 
Spannungsversorgungsbuchse auf der Platine vorsehen. Z.B. SMF5V0A.

[foobar (Gast)]

Gerd E. schrieb:
> Ich würde eine unidirektionale TVS-Diode direkt an der
> Spannungsversorgungsbuchse auf der Platine vorsehen. Z.B. SMF5V0A.

Vielen Dank für den Hinweis, das werde ich mal ausprobieren. Würde 
jedenfalls den Effekt erklären.