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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spule von Boost-Converter krächzt


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Autor: M. T. (restfet)
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Hallo!

Ich habe folgendes OLED Display im Einsatz: 
https://www.waveshare.com/wiki/1.5inch_OLED_Module

Am Modul gibts  einen Boost-Converter, der aus der Eingangsspannung 15V 
Versorgungsspannung für das Display macht. Der hat eine Spule, die 
ziemlich laut und schrill fiept (bzw. eher krächzt), vor allem wenn das 
Display komplett eingeschaltet ist. Das nervt. Außerdem ist mir 
aufgefallen, dass das Display bzw. der Displaycontroller heiß wird, wenn 
ich es komplett einschalte (volle Helligkeit, ganzes Display an).


Gibts eine Möglichkeit, die Spule "ruhig zu stellen"? Austauschen, 
irgendwie versiegeln oder so?

Schematic gibts hier: 
https://www.waveshare.com/w/upload/c/ce/1.5inch_OLED_Moudule.pdf

Danke und mfg

: Verschoben durch Moderator
Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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M. T. schrieb:
> Der hat eine Spule, die ziemlich laut und schrill fiept (bzw. eher
> krächzt)
Der Regler ist unsauber designt und schwingt (oder die Regelstrecke 
stört sich selber).

> Austauschen
Und zwar gegen eine ganz andere, am besten auch mit höherer 
Strombelastbarkeit.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

M. T. schrieb:
> Am Modul gibts  einen Boost-Converter, der aus der Eingangsspannung 15V
> Versorgungsspannung für das Display macht.

Du meinst 5V, nicht 15V?
Ich habe bei meinem Display da bisher weder was gehört oder 
ungewöhnliche Erwärmung bemerkt.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Klaus R. (klara)
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M. T. schrieb:
> Gibts eine Möglichkeit, die Spule "ruhig zu stellen"? Austauschen,
> irgendwie versiegeln oder so?

Billige Schaltregler machen schon mal Pause wenn sie zu wenig zu tun 
haben, sie Lücken. Diese Lücken treten nichtperiodisch auf und man 
empfindet dies als Kratzen. Du kannst mit einem zusäzlichen 
Lastwiderstand den Strom etwas erhöhen. Mit einer Heißklebepistole 
könnte man auch versiegeln, bringt aber u.U. nicht viel. Die Spule 
könnte man tauschen, aber dann mit einer die eine höherer Induktivität 
hat. 6,8 nH oder etwas mehr.
mfg klaus

Autor: M. T. (restfet)
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Danke für eure Antworten. Also höhere Induktivität und mehr 
Strombelastbarkeit wäre euer erster Ansatz.

Michael U. schrieb:
> Du meinst 5V, nicht 15V?
> Ich habe bei meinem Display da bisher weder was gehört oder
> ungewöhnliche Erwärmung bemerkt.

Nein, sind 15V. Der Controller (SSD1327) braucht eine Operating Voltage 
zwischen 8V und 18V. Der verbaute Boost-Converter (SX1308) ist so 
beschaltet, dass er 15V erzeugt.

Und du besitzt das gleiche Display?

mfg

Autor: Olaf (Gast)
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> Billige Schaltregler machen schon mal Pause wenn sie zu wenig zu tun
> haben, sie Lücken.

Noe, das machen auch die teuersten wenn man das will und sie dafuer 
designt sind. Das hat naemlich Vorteile fuer den Wirkungsgrad. 
Allerdings bedeutet das nicht unbedingt das man das hoeren muss.

Olaf

Autor: Franz Brannt, Wein-Trinker (Gast)
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M. T. schrieb:
> Nein, sind 15V. Der Controller (SSD1327) braucht eine Operating Voltage
> zwischen 8V und 18V. Der verbaute Boost-Converter (SX1308) ist so
> beschaltet, dass er 15V erzeugt.

Erkenne den Interpretationsspielraum:

M. T. schrieb:
> der aus der Eingangsspannung 15V
> Versorgungsspannung für das Display macht

...kann heißen...

> der aus der Eingangsspannung (15V) die
> Versorgungsspannung (...) für das Display macht

...oder...

> der aus der Eingangsspannung (...) die 15V
> Versorgungsspannung für das Display macht

:-)

Und ja, kontinuierlicher Modus ist auch bei teuren Switchern nicht
zwingend immer gegeben. "Da liegt noch mehr 'hinter."

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

M. T. schrieb:
> Nein, sind 15V. Der Controller (SSD1327) braucht eine Operating Voltage
> zwischen 8V und 18V. Der verbaute Boost-Converter (SX1308) ist so
> beschaltet, dass er 15V erzeugt.
ok, ich hatte noch keinen Grund mich um die Interna zu kümmern.

> Und du besitzt das gleiche Display?

Nicht ganz, gleiches Display und Controller, Beschaltung soweit wohl 
auch identisch, aber fest auf I2C und nur die dafür nötigen 4 Pins.
Mein Bekannter hat die I2C-Version auch und nicht geklagt.

Gruß aus berlin
Michael

Autor: voltwide (Gast)
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Nach meiner Erfahrung ist durch Tausch der Spule oder Versiegelung 
derselben kaum etwas zu gewinnen. Also geht es ans Eingemachte, d.h. 
Eingriff in die Regelcharakteristik um den "pulse skipping mode" zu 
vermeiden.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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M. T. schrieb:
> vor allem wenn das Display komplett eingeschaltet ist.

voltwide schrieb:
> Eingriff in die Regelcharakteristik um den "pulse skipping mode" zu
> vermeiden
Bei Vollast sollten da aber nicht mehr so arg viele Pulse ausgelassen 
werden müssen...

Autor: Klaus R. (klara)
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Klaus R. schrieb:
> Die Spule
> könnte man tauschen, aber dann mit einer die eine höherer Induktivität
> hat. 6,8 nH oder etwas mehr.

Es muß natürlich µH heißen. Aber versuche mal die zusätzliche Last.
mfg Klaus

Autor: Willi S. (ws1955)
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Die Schaltung mit dem Linearregler XC6206 vor dem Booster auf 15V ist 
haarscharf kalkuliert und wenn die diversen Toleranzen unglücklich 
zusammentreffen, dann geht der XC6206 schlicht in die Knie.

Anhand der Datenblätter kann man es sich herleiten.
Ausserdem werden damit zwei Aussagen bestätigt:
1) Viele Anwender haben kein Problem
2) Das Fiepen tritt erst ab höherer Belastung auf

Natürlich könnte auch einer der Kondensatoren defekt oder kalt gelötet 
etc sein.

Aufnahme vom SSD1327 typisch max 34mA. Maximalstrom XC6206-3.3 200mA. 
Toleranz der Vref bis zu 2%. Natürlich ist der Spitzenstrom des Boosters 
höher als der Laststrom. Statt 15V können es auch 15.3V und mehr sein. 
Bei nur 3.1V auf 15.3V und dIL +20% und Wirkungsgrad 80% liegt der 
Spitzenstrom weit über der Strombegrenzung vom XC6206.

Als ersten Nothilfe-Versuch würde ich die Spule gegen eine bessere 
tauschen. Gekapselte Bauart mit höherer Induktivität (das senkt den 
Spitzenstrom) 6.8-10uH Imax 350mA. Kann helfen, oder auch nicht...

Autor: Klaus R. (klara)
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Willi S. schrieb:
> 2) Das Fiepen tritt erst ab höherer Belastung auf

Wenn das sicher ist hilft nur eine höhere Induktivität.
mfg klaus

Autor: Franz Brannt, Wein-Trinker (Gast)
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Willi S. schrieb:
> Kann helfen, oder auch nicht...

Mit einer 2. Maßnahme, und zwar noch dazu den Eingang des Boost
von der 3,3V Schiene zu trennen (ein Teppichmesser kann helfen,
einfach ein Stückchen an der richtigen Stelle rausfieseln), und
stattdessen mit Eingang Vcc (vermutlich 5V) zu verbinden, sehe
ich insgesamt - also in Verbindung mit Lothars und Deinem Tipp
andere Spule (mehr L & Isat) - schon etwas bessere Chancen.

Autor: Franz Brannt, Wein-Trinker (Gast)
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Franz Brannt, Wein-Trinker schrieb:
> andere Spule (mehr L & Isat)

Bzw. wenn durch höhere L der Spitzenwert des Stromes absinkt,
ist höhere Isat als original wohl nicht mehr nötig - aber
geringer als zuvor sollte Isat besser trotzdem nicht sein.

Autor: Willi S. (ws1955)
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Ja genau, warum werden die 15V aus 3.3V und nicht aus den 5V gemacht ? 
Vielleicht übersehe ich irgendwas.

Autor: M. T. (restfet)
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Danke erstmal für die vielen Antworten. Ich werde noch drauf eingehen.

Willi S. schrieb:
> Ja genau, warum werden die 15V aus 3.3V und nicht aus den 5V gemacht ?
> Vielleicht übersehe ich irgendwas.

Am Board gibts noch einen Linearregler, der 3,3V für den Boost-Converter 
und die digitale Signalspannung bereitstellt.

Das Modul funktioniert mit 5V und 3,3V Versorgungsspannung und der 
Displaycontroller verträgt maximal nur 4V digitale Signalspannung.

Autor: Franz Brannt, Wein-Trinker (Gast)
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M. T. schrieb:
(...)

Ist Dir die Versorgungsmöglichkeit mit 3,3V denn so wichtig?
(Die dann vermutlich nach dem LDO rein kommen müßten, sonst...)

Wenn nicht, und Du das Modul eh immer mit 5V versorgst, kannst
Du diese 5V auch direkt an den Boost legen - wie beschrieben.

Franz Brannt, Wein-Trinker schrieb:
> den Eingang des Boost von der 3,3V Schiene zu trennen [!]

---> keine Gefahr für andere Schaltungsteile

> (ein Teppichmesser kann helfen,
> einfach ein Stückchen an der richtigen Stelle rausfieseln), und
> stattdessen mit Eingang Vcc (vermutlich 5V) zu verbinden

Das erleichterte dem Boost die Arbeit. (Übersetzungsverhaeltnis.)

Dazu noch L-Wert auf ca. 1,5fach bis 2fach vergrößern (bei sonst
gleichen/besseren Parametern) - dann sollte nix mehr kraechzen.

Autor: M. T. (restfet)
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Aalso:

Das Krächzen ist auch schon bei niedrigerer Last wahrnehmbar, unter 
Volllast ist es aber eben am Lautesten.


Franz Brannt, Wein-Trinker schrieb:
>Ist Dir die Versorgungsmöglichkeit mit 3,3V denn so wichtig?
>(Die dann vermutlich nach dem LDO rein kommen müßten, sonst...)

Ja schon, ich habe vor das Display in eine Schaltung einzubauen, die von 
einem LiPo versorgt wird.

Franz Brannt, Wein-Trinker schrieb:
>(Übersetzungsverhaeltnis.)

Hmm, ich könnte ja auch den R5 tauschen, dadurch würde die 
Versorgungsspannung auch verringert werden. Unter Umständen leidet da 
dann auch die Helligkeit gar nicht drunter, weil laut Datenblatt im 
SSD1327 eh Konstantstromquellen drinnen sind... und der dürfte dann auch 
nicht mehr so heiß werden, weil er weniger Spannung verheizen muss.

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