Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Up Wandler gesucht


von Sören (Gast)


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Hallo,

für ein kleines Gerät brauche ich einen Spannungswandler, der aus den 5V 
des USB 9V zur Versorgung des Geräts macht.

Deshalb habe ich mal das hier bestellt:
https://www.ebay.de/itm/DC-DC-USB-2-24V-to-5-28V-2A-Boost-Step-Up-Adjustable-Regulator-Power-Module-TM/332775938585?hash=item4d7afdda19:g:eP4AAOSwh9FbA24i

Das Modul basiert auf dem IC MT3608 und funktioniert auch soweit. 
Allerdings ist auf dem Ausgang schon bei geringer Last (10mA) ein 
deutlicher Ripple und hohe Spikes (500mV).

Am Ausgang des Moduls sitzt nur ein kleiner Keramik-Kondensator, deshalb 
habe ich gleich mal einen low-ESR Elko mit 1000uF dran gelötet. Der 
Ripple wird kleiner, die Spikes sind immer noch da.

Was kann ich gegen diese Spikes unternehmen?

Oder wäre gleich ein anderes Modul wie z.B. dieses hier sinnvoll:
https://www.ebay.de/itm/XL6009-Boost-Buck-DC-DC-adjustable-step-up-down-Converter-Module-Solar-Voltage/152643326383?hash=item238a4051af:g:FjEAAOSwjS9ZfCvt

Das sieht so aus, als ob am Ausgang eine LC-Kombination als Filter 
verwendet wird.

Danke
Sören

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


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Sören schrieb:
> Der Ripple wird kleiner, die Spikes sind immer noch da.
> Was kann ich gegen diese Spikes unternehmen?
Woher kommen "diese" Spikes? Welche Frequenz haben die? Ist das evtl nur 
ein Messfehler? Wie ist das Oszi angeschlossen?

von Sören (Gast)


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Eingang und Ausgang des Moduls haben die gleiche Masse. Am Eingang hängt 
momentan eine Batterie (4x AA, ca. 5V). Am Ausgang (9V) hängt eine Last 
von 1k Ohm d.h. ca. 10mA.

Die Masse des Oszilloskops ist mit der Masse am Ausgang des Moduls 
verbunden, der Tastkopf mit dem Pluspol des Ausgangs.

Die Spikes sind sehr kurz, dafür aber hoch.

Eine Kontrollmessung am Batteriepack ohne Modul zeigt konstante 
Spannung.

von lol (Gast)


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Frage: "Welche Frequenz und Amplitude haben die Spikes?"
Antwort: "Die Spikes sind sehr kurz, dafür aber hoch."

HAHAHA YMMD ICH HAU MICH WECH! XD

von Frankman (Gast)


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--> Sören: Den Ausgangsripple hast Du natürlich mit der kurzen Masse 
gemessen??? Also NICHT mit dem Masse-Drähtchen am Tastkopf, sondern mit 
der Feder für den Tastkopf, direkt am keramischen Kondensator, oder??? 
Ach was frage ich überhaupt, das macht doch sowieso jeder richtig,oder?

von Mike (Gast)


Angehängte Dateien:

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Hallo

Bei einem Schaltregler sind immer Transienten(Spikes) zu beobachten.
Wennst du diese messen möchtest, muss der Tastkopf so kurz wie möglich 
angebunden sein. Die bei den Tastköpfen standardmäßig verbaute 
GND-Krokoklemmen-Leitung ist viel zu lang. je länger die GND-Anbindung 
ist, desto mehr wird in diese Leitung das Störsignal eingekoppelt und 
dadurch das Messergebnis verfälscht.

Ich verwende einen Tastkopf mit einer Massefeder wie sie im Bild 
ersichtlich ist. Die Massefeder enstammt aus einem Kugelschreiber.

Wenn die Transienten dennoch zu hoch sind könnte man diese mit einem 
Ferrit dämpfen.

mfg
Mike

von lol (Gast)


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Faaaaaaaalsch. Wenn man es denn einkoppeln würde, wäre es doch positiv. 
Man könnte berührungsfrei messen und sich jegliche Fummelei sparen.

Problem ist 1. dass ANDERE Signale einkoppeln und man deshalb 
Fremdsignale misst und 2. dass die höhere Induktivität keine 
HF-Messungen zulässt.

0 Ahnung die Leute von heute!

von ich bin der ROFL-Rolf (haha) (Gast)


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Sören schrieb:
> für ein kleines Gerät

Wofür denn genau? Die Quelle hast Du genannt (USB bzw. zu Testzwecken 
ca. 5V aus (vermutlich) NiMH), aber extrem wichtig wäre auch die genaue 
Last. Die Anforderungen an die Versorgung richten sich schließlich nach 
deren Art und Eigenschaften, sowie eventueller Besonderheiten. Nicht 
"weglassen"!  :)

Liebe(r) "lol", das Gehirn der meisten Menschen hat einen Mechanismus, 
der auf Mißtöne (egal, ob gesprochen oder geschrieben) prompt reagiert. 
Bei manchen switcht dieser alles auf "ignorieren", bei anderen auf 
"agressiv reagieren" (es gibt noch viele weitere, aber die 2 sind 
häufig).

Beides sorgt für verminderte oder gar verhinderte Aufnahme jenes Anteils 
in den "Mißton-Beiträgen", der vielleicht fachlich nützlich hätte sein 
können. Das führt Deine Statements nahezu völlig ad absurdum - außer 
natürlich, Du wolltest eh nur stänkern, und das fachliche ist nur 
schmückendes Beiwerk... dann mach weiter, es funktioniert wie 
beabsichtigt.

von Sören (Gast)


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Vielen Dank für die hilfreichen Tips, so eine kurze Masseklammer habe 
ich mir jetzt auch gebastelt und damit gemessen. Das Ergebnis sieht aber 
nicht viel anders aus.

Die Spikes treten regelmäßig alle 7,8us auf, d.h. mit einer Frequenz von 
ca. 128kHz. Wenn man dann genauer hin schaut, ist es kein einzelner 
Spike sondern eine Schwingung, die mit der Amplitude von ca. 500mV 
beginnt und innerhalb von ca. 100ns wieder weg ist.

Wie kann ich diese Schwingungen am besten weg filtern?
Oder wäre doch ein anderer Spannungsregler die bessere Wahl (siehe Link 
im ersten Beitrag)?

Das zu betreibende Gerät ist ein kleiner Kapazitätsmesser, der 
normalerweise einen 9V-Block benutzt. Das möchte ich auf USB mit 
Spannungswandler auf 5V umrüsten.

von Dieter (Gast)


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Hallo Sören, vielleicht solltest Du Dein Gerät noch einmal genau 
anschauen. Unter Umständen befindet sich in dem Gerät eine 
Stabilisierung, die aus 9V bereits 5V für die Elektronik macht. Dann 
müßtest Du nur noch dort anzapfen um das Gerät über USB zu versorgen.

von ich bin der ROFL-Rolf (haha) (Gast)


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Sören schrieb:
> Das zu betreibende Gerät ist ein kleiner Kapazitätsmesser, der
> normalerweise einen 9V-Block benutzt. Das möchte ich auf USB mit
> Spannungswandler auf 5V umrüsten.
> ( ... )
> Wie kann ich diese Schwingungen am besten weg filtern?

Dazu könntest Du statt des einfachen "C" (Elkos/Kondensator) am Ausgang 
des Boost-Converters ein "CLC"-Filter verbauen.

Die L könnte für so geringe Ströme eine kleine Festinduktivität (ob nun 
THT oder SMT) sein (Stromtragfähigkeit und DC-R prüfen (#)). Je höher 
die Induktivität (#!), desto stärker die Glättwirkung, aber zwei- bis 
dreistellige µH brächten sicherlich schon starke Besserung.

Für den zweiten C ginge auch so gut wie alles nur denkbare. (Höhe der 
Kapazität am besten wohl im Bereich 1/10 - 1 x C(vorhanden), falls man 
den vorhandenen an Ort und Stelle läßt - ansonsten würde ich 2 x 1/2 
C(vorhanden) wählen.)

(#) Die Ausgangsspannung wäre dadurch etwas geringer, was Du - falls das 
wirklich stören sollte - über eine winzige Änderung des 
Feedback-Spannungs-teilers leicht wieder ausgleichen könntest. 
Allerdings kann man den Effekt durch Wahl einer Drossel mit relativ 
geringer L und niedrigem DC-R auch schon minimieren. Besonders hohe L 
ist eh nicht nötig.

von OS (Gast)


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Sören schrieb:
> Oder wäre gleich ein anderes Modul wie z.B. dieses hier sinnvoll:
> Ebay-Artikel Nr. 152643326383

Das Modul habe ich mal bestellt, das ist kein LC Filter am Ausgang, 
sondern es handelt sich hier um einen SEPIC Wandler, der zwei 
Induktivitäten braucht.
Wobei zwei getrennt Spulen nicht so gut sind als eine Spule mit zwei 
Wicklungen auf einem Kern.

von ich bin der ROFL-Rolf (haha) (Gast)


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ich bin der ROFL-Rolf (haha) schrieb:
> Für den zweiten C ginge auch so gut wie alles nur denkbare.

Also halt Keramik oder Folie, da Dich ja die Spikes stören, nicht hohe 
Welligkeit an sich. Mit "Elko" war ich grade falsch, dabei dachte ich
nämlich (zusätzlich) an ganz andere CLC-Filter, gegen hohe Welligkeit.

von ich bin der ROFL-Rolf (haha) (Gast)


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OS schrieb:
> Das Modul habe ich mal bestellt, das ist kein LC Filter am Ausgang

Ein LC Filter (also ohne "C" gleich nach der Diode bzw. dem 
synchron-FET) am Ausgang eines Boost wäre doch auch Unsinn? Würde das 
nicht die Funktion als Aufwärtswandler "behindern"?

von OS (Gast)


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ich bin der ROFL-Rolf (haha) schrieb:
> Würde das
> nicht die Funktion als Aufwärtswandler "behindern"?

Dir ist aber schon die Arbeitsweise eines SEPIC Wandlers bekannt.

von ich bin der ROFL-Rolf (haha) (Gast)


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OS schrieb:
> Dir ist aber schon die Arbeitsweise eines SEPIC Wandlers bekannt.

Ja.

ich bin der ROFL-Rolf (haha) schrieb:
> Ein LC Filter am_Ausgang_eines_Boost wäre doch auch Unsinn?

Mir ging es um die Annahme des TO, ein Boost-Konverter könne ein 
LC-Filter
(kein CLC, das geht ja) am Ausgang haben. Das geht imho nicht so ganz.

Sorry für die unpräzise Formulierung.

von Wolfgang (Gast)


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Sören schrieb:
> Allerdings ist auf dem Ausgang schon bei geringer Last (10mA) ein
> deutlicher Ripple und hohe Spikes (500mV).

Dann miss mal bei vernünftiger Last. Was soll denn das arme Ding machen, 
wenn es die Ladungpakete kaum los wird.

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