Hallo,
Ich habe einen DC-DC Converter auf meiner Platine integriert.
Er ist exakt Baugleich mit dem, den ich auf einer anderen Platine
integriert habe. Leider funktioniert er nicht. Wenn ich 12v einspeise,
bekomme ich am anderen Ende ungefähr 8V raus, die ich auch nicht mit dem
Poti ändern kann.
Auch kann ich keine Frequenz messen. Es sollten ungefähr 340khz sein.
Kann es ein Fehler im Layout sein?
Ich weiß, es ist nicht gut, hatte aber leider sehr wenig Platz.
mfg
Hilfloser schrieb:> Hallo,> Der ist auf einer anderen Platine Untergebracht.> Der R8 ist 10k, nicht 24k.
Nicht Dein Ernst oder? Der Eingangskondensator gehört so nah wie möglich
an den Regler. Bei 340 kHz bewirkt der gar nichts, wenn der irgendwo auf
einer anderen Platine ist.
Der Ausgangskondensator sieht wie ein Elko aus. Der ist quasi auch ohne
Funktion. Bei der Frequenz muss das Keramik sein...
Vom Layouten hat der TO wohl nicht viel Ahnung.
An vielen Stellen wird es reichlich eng, evtl.
ein Kurzschluss? Manche Leitungen sind ungünstig verlegt.
Ein Poti ist im Datenblatt nicht vorgesehen und kann
bei hohen Freqeunzen stören.
Die Spule wird doch wohl ein 4A-Type sein?
Masse über eine Schraube? Ich würde die Versorgung
mal symmetrisch routen.
Die GND Leitung scheint auch sehr dünn zu sein. Die sollte so
Niederohmig wie möglich sein (also so breit wie möglich) evtl sieht man
hier aber angelegte GND Planes nicht. Dann kannst du das geschriebene
ignorieren.
Hilfloser schrieb:> Er ist exakt Baugleich mit dem, den ich auf einer anderen Platine> integriert habe.
Vielleicht hattest du das erste Mal mehr Glück. Inwiefern passt dein
Layout zum Vorschlag im Datenblatt oder den AppNote? Richtig: gar nicht.
Im besonderen den Punkt 3 hast du beim Eingangskondensator sträflich
vernachlässigt. Schon beim Punkt 1 (keep traces short) klemmt es.
Zeichne mal diese inzwischen berüchtigten Stromschleifen in dein Design
ein:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-SchaltreglerHilfloser schrieb:> Der ist auf einer anderen Platine Untergebracht.
Ha, der war gut. Du hattest das erste Mal tatsächlich viel Glück. Und
wahrscheinlich ungewollt einen Störsender gebaut... ;-)
BTW: bei diesem kleinen MHz-Biest sollte der Ausgangskondensator auch
ein Kerko sein, damit das Layout hübsch kompakt gehalten werden kann.
Lebensverlängernd für die Last ist es, wenn die Potianschlüsse 1 und 2
gebrückt werden, sonst geht bei einem Potikratzen die Ausgangsspannung
aufs Maximum.
Bussard schrieb:> Lebensverlängernd für die Last ist es, wenn die Potianschlüsse 1 und 2> gebrückt werden, sonst geht bei einem Potikratzen die Ausgangsspannung> aufs Maximum.
Die Potentiometerbeschaltung als Rheostat statt als Spannungsteiler ist
doch ohnehin der größte Mist.
Und ich frage mich, ob bei diesem schrottigen Layout überhaupt jemals
ein DRC durchgeführt wurde und ob die entsprechenden Einstellungen auch
nur ansatzweise mit den Parametern des Herstellprozesses abgeglichen
wurden. Und wenn ein DRC durchgeführt wurde, dürfte der Unmengen an
Fehlern gemeldet haben. Im Schaltplan hat C11 ein Symbol für einen
ungepolten Kondensator, aber laut Layout soll es ein gepolter sein.
Falls da ein Elko oder Tantalelko bestückt sein sollte, wird er nur
deswegen nicht explodiert oder abgebrannt sein, weil sein "+"-Anschluss
nicht mit GND verbunden ist.
Letztendlich lässt sich wieder einmal feststellen, dass der TE nicht nur
ahnungslos ist, sondern einfach irgendeinen Aufbau hinrotzt und den
Forenteilnehmern die Fehlersuche überlässt.
Andreas S. schrieb:> Letztendlich lässt sich wieder einmal feststellen, dass der TE nicht nur> ahnungslos ist, sondern einfach irgendeinen Aufbau hinrotzt und den> Forenteilnehmern die Fehlersuche überlässt.
Jeder fängt mal klein an, genau wie Du irgendwann mal. Wenn Dich solche
Threads so nerven, dann ignoriere sie doch einfach. Echt unglaublich wie
der Ton mancher hier im Forum ist.
Ich würde spontan darauf tippen daß das Thermalpad an den Digitalground
muß.
Auch mit dem schrottigsten Layout wird der Regler seine 5V liefern,
allerdings nicht besonders stabil.
>irgendeinen Aufbau hinrotzt und den Forenteilnehmern die Fehlersuche überlässt.
Wird ja niemand gezwungen, den Fehler zu suchen. Du hast ja bestimmt
auch Kundenprojekte die gut bezahlt werden.
abc schrieb:> Jeder fängt mal klein an, genau wie Du irgendwann mal.
Es geht nicht darum, Anfängerfehler verwerflich zu finden, sondern
darum, dass es heutzutage eben manche Leute nicht mehr für nötig halten,
die Fehlerursachen selbst herauszufinden, sondern so etwas auslagern.
Dabei lernt man durch die Fehleranalyse doch am meisten. Ich habe als
Anfänger nie einen Dritten um Hilfe gebeten, sondern ggf. sehr viel Zeit
mit Fehlersuche und Literaturarbeit verbracht.
Kein Eingangskondensator.
Ein großes Faul bei einem Buck. Denn hier fließt ein Großteil des
Rippelstroms. Damit ist der Eingangskondensator extrem kritisch.
Ja, ist wirklich so, denn:
Am Ausgang fließt der Rippel, der durch die Drossel zustandekommt. Am
Eingang der mittlere Ausgangsstrom + Rippel der Drossel.
Das ist bei normaler Auslegung ein Mehrfaches.
Darum ist das extrem kritisch.
Andreas S. schrieb:> Es geht nicht darum, Anfängerfehler verwerflich zu finden, sondern> darum, dass es heutzutage eben manche Leute nicht mehr für nötig halten,> die Fehlerursachen selbst herauszufinden, sondern so etwas auslagern.> Dabei lernt man durch die Fehleranalyse doch am meisten. Ich habe als> Anfänger nie einen Dritten um Hilfe gebeten, sondern ggf. sehr viel Zeit> mit Fehlersuche und Literaturarbeit verbracht.
Mal wieder einer der nur Meckern kann...
Ja, recht schön ist die Schaltung nicht.
Hat aber den DRC bestanden.
Ich denke das ich den DC/DC nach der Vorgabe nachbauen werde.
Gewundert hat mich es aber, weil die letzte Schaltung ohne ein Problem
funktioniert hat.
Andreas S. schrieb:> Letztendlich lässt sich wieder einmal feststellen, dass der TE nicht nur> ahnungslos ist, sondern einfach irgendeinen Aufbau hinrotzt und den> Forenteilnehmern die Fehlersuche überlässt.
Ich selbst habe schon lange nach den Fehler geschaut, und bin halt nicht
fündig geworden. Dafür gibt es doch ein Forum? Damit man sich
austauschen kann, und sich gegenseitig helfen kann. Bestimmt hat mal
einer den gleichen Fehler, da hilft es wenn man was im Internet dazu
findet. Wenn du aber keine Lust hast mitzuhelfen, dann las es lieber.
jemand schrieb:> Kein Eingangskondensator.>> Ein großes Faul bei einem Buck. Denn hier fließt ein Großteil des> Rippelstroms. Damit ist der Eingangskondensator extrem kritisch.>> Ja, ist wirklich so, denn:> Am Ausgang fließt der Rippel, der durch die Drossel zustandekommt. Am> Eingang der mittlere Ausgangsstrom + Rippel der Drossel.> Das ist bei normaler Auslegung ein Mehrfaches.>> Darum ist das extrem kritisch.
Ja, ich werde meine Hausaufgaben machen.
Komisch ist nur, das dass andere Layout ohne ein Problem funktioniert.
(Alle Kondensatoren weggelassen) und hier gar nichts läuft.
abc schrieb:> Andreas S. schrieb:>> Letztendlich lässt sich wieder einmal feststellen, dass der TE nicht nur>> ahnungslos ist, sondern einfach irgendeinen Aufbau hinrotzt und den>> Forenteilnehmern die Fehlersuche überlässt.>> Jeder fängt mal klein an, genau wie Du irgendwann mal. Wenn Dich solche> Threads so nerven, dann ignoriere sie doch einfach. Echt unglaublich wie> der Ton mancher hier im Forum ist.
Selbst wenn ich klein anfange, lese ich mich doch erst einmal in das
Thema ein, schau mir nach Möglichkeit andere Layouts an und ignoriere
auch nicht komplett die Layoutempfehlung aus dem Datenblatt. Und wenn es
dann am Ende immer noch nicht passt, wende ich mich an ein Forum etc.
Und ganz ehrlich: Wozu ein Abblockkondensator da ist und das dieser so
dicht wie möglich am IC sein sollte - das gehört doch zu den
elementarsten Dingen die man wissen sollte bevor man sich überhaupt an
so eine Schaltung macht.
Auch wenn der Ton nicht angebracht ist - bevor ich etwas konstruiere
mache ich mich doch erst mal schlau, wie man dabei vorgeht, worauf es
ankommt, und bastel nicht einfach so drauflos in der Hoffnung, es wird
schon irgendwie funktionieren. Das kann ja nur Pfusch werden.
Unprofessionell ist es obendrein, egal ob man Bastler oder Ingenieur
ist.
Hilfloser schrieb:> Mal wieder einer der nur Meckern kann...
Ich stimme dir generell zu. Auch ich habe schon einen sehr schmerzhaften
Lernprozess bei Bucks durchlaufen. Bei mir hauptsächlich EMV, oder
Loop-Stabilität.
Andererseits muss man schon sagen: Du hättest ruhig einmal das
Datenblatt lesen können.
Ich bin mal so frei und zitiere daraus:
"The input current to the step-down converter is
discontinuous, therefore a capacitor is required
to supply the AC current while maintaining the
DC input voltage. Use low ESR capacitors for
the best performance. Ceramic capacitors are
preferred, but tantalum or low-ESR electrolytic
capacitors will also suffice."
"Bypass ceramic capacitors are suggested
to be put close to the Vin Pin"
"Ensure all feedback connections are short
and direct"
"Keep the path of switching current short
and minimize the loop area formed by Input
cap., high-side MOSFET and low-side
MOSFET."
Du findest es hier:
https://www.monolithicpower.com/en/mp2307.html
Nach lesen deines Datenblattes kann ich folgendes sagen:
Das Datenblatt deines Reglers ist ziemlich gut.
Es ist detailliert beschrieben, wie du was berechnest, und die Formeln
sind brav drin. Es ist ein Layoutvorschlag abgedruckt.
MPS halt, kennt man ja.
Lerne daraus.
Es ist nicht einfach, einen Buck auszulegen, aber machbar. Halte dich an
die Designprozedur des Datenblatts. Mach dir ein Excel-Sheet für den
Regler, dann ist die zweite Auslegung eine Fingerübung von 5 Minuten.
Und vor allem:
Inbetriebnahme und Messung. Verifikation.
Hilfloser schrieb:> Hat aber den DRC bestanden.
Dann passen die DRC-Einstellungen nicht zu den Parametern und
Auflösungsgrenzen des Fertigungsprozesses für die Leiterplatten.
jemand schrieb:> Nach lesen deines Datenblattes kann ich folgendes sagen:> Das Datenblatt deines Reglers ist ziemlich gut.>> Es ist detailliert beschrieben, wie du was berechnest, und die Formeln> sind brav drin. Es ist ein Layoutvorschlag abgedruckt.>> MPS halt, kennt man ja.>> Lerne daraus.> Es ist nicht einfach, einen Buck auszulegen, aber machbar. Halte dich an> die Designprozedur des Datenblatts. Mach dir ein Excel-Sheet für den> Regler, dann ist die zweite Auslegung eine Fingerübung von 5 Minuten.>> Und vor allem:> Inbetriebnahme und Messung. Verifikation.
Genau, ich bin anscheinend zu leichtfertig die Sache angegangen.
So, ich habe jetzt den DC/DC überarbeitet. Ich hoffe der passt jetzt
soweit.
Habe mich am Datenblatt orientiert. Einzig die Diode fehlt.
Hilfloser schrieb:> Genau, ich bin anscheinend zu leichtfertig die Sache angegangen.
Ja.
> So, ich habe jetzt den DC/DC überarbeitet. Ich hoffe der passt jetzt> soweit.
Nein, Du hast nicht ansatzweise die vielen Hinweise beachtet.
Andreas S. schrieb:> Nein, Du hast nicht ansatzweise die vielen Hinweise beachtet.
Also, ich habs nach dem Datenblatt kopiert. Poti muss vorhanden sein.
Deine Antwort ist so hilfreich als würde ich in einem Bekleidungsladen
ein Eis kaufen wollen. Du hättest ja mal wenigstens einen Punkt
aufzählen können...
Hilfloser schrieb:> Poti muss vorhanden sein.
Und warum verwendest Du es dann als Rheostat? Dir wurden doch schon
etliche Hinweise gegeben, dass diese Beschaltung nichts taugt.
Und auf hinreichende Abstände im Layout hast Du auch nicht geachtet.
Welche Parameter sind denn vom Leiterplattenhersteller vorgegeben bzw.
welche Parameter kannst Du denn einhalten?
Andreas S. schrieb:> Und warum verwendest Du es dann als Rheostat? Dir wurden doch schon> etliche Hinweise gegeben, dass diese Beschaltung nichts taugt.
So, jetzt kommen wir mal weiter...
Ich muss ja die Spannung einstellen können.
Leider gibt es da keine gute andere Möglichkeit.
Die muss zudem recht genau sein.
>> Und auf hinreichende Abstände im Layout hast Du auch nicht geachtet.> Welche Parameter sind denn vom Leiterplattenhersteller vorgegeben bzw.> welche Parameter kannst Du denn einhalten?
0,2mm zur nächsten Leiterbahn werden genau eingehalten.
Die Restlichen vorgaben passen auch.
Andreas S. schrieb:> DANN SOLLTEST DU DAS TEIL NICHT ALS RHEOSTAT, SONDERN ALS> SPANNUNGSTEILER VERWENDEN!!!
Warum so laut?
Denn die Genauigkeit wird in beiden Fällen erreicht. Aber richtig
betriebssicher in Hinsicht auf "zu hohe Spannung trotz Kontaktproblem
des Schleifers" wird das auch mit einem Poti als Spannungsteiler nicht,
sondern nur dann, wenn der "obere" Widerstand des Spannungsteilers ein
Festwiderstand ist. Denn nur dann stellt sich am Ausgang im Fall eines
Schleiferdefekts zuverlässig eine kleinere Spannung ein.
Hilfloser schrieb:> 0,2mm zur nächsten Leiterbahn werden genau eingehalten.> Die Restlichen vorgaben passen auch.
Sie sind halt nicht ausreichend. Einen Schaltregler dimensioniert und
layoutet man nicht nach "Faustformeln", sondern nach Datenblattvorgaben
und/oder technischem Wissen und/oder eigener langjähriger Erfahrung (je
nachdem, was in hinreichender Menge vorhanden ist).
Hilfloser schrieb:> So, ich habe jetzt den DC/DC überarbeitet. Ich hoffe der passt jetzt> soweit. Habe mich am Datenblatt orientiert.
Mitnichten. Mach es GENAU SO, wie es das Datenblatt zeigt. Inklusive der
FETTEN, DICKEN Verbindungen zwischen den Bauteilen. Jede Abweichung muss
von dir begründet werden können und nachweislich keine Verschlechterung
bringen.
Dort ist z.B. keine einzige Leitung schmäler als eines der IC-Pads.
Und: wie ist z.B. der Ladestrompfad in deinem Layout? Ich kann den über
die Masse nicht schließen, da ist absolut keine Verbindung zwischen dem
C11 und dem C15 (der im Layout dann irgendwie C17 heißt?).
Und: vergiss diese billige Massefluterei im Schaltregler. In so einer
Schaltungecke ist nichts, was man einem Automatismus überlassen sollte.
Und: wo ist denn die Feedbackleitung in deinem Layout angebunden?
Richtig: an der Spule! Du willst aber nicht die Spannung nach der Spule
regeln, sondern die Spannung am Ausgangskondensator.
Und: ich hatte aus den Designrules "keep traces short" zitiert. Das ist
ernst gemeint. Denn dabei zählen bei so einem Ding tatsächlich einzelne
mm.
Auch wenn du es nicht glauben willst.
Eines der wichtigsten "Bauteile" beim Schaltregler ist das Layout. Wenn
du das falsch "auswählst", dann können die restlichen Bauteile noch so
gut und passend sein. Die Kette reißt trotzdem am schwächsten Glied.
Ein Wort zum den Kondensatoren im Datenblatt: das x2 im
Schaltungsvorschlag dort bedeutet, dass 2 Stück dieser 22µF
Kondensatoren an den Ausgang gehören. Und am Eingang sind 2x 10µF mit
25V Spannungsfestigkeit, weil die Dinger mit steigender Spanung weniger
Kapazität haben.
Welche Kondensatoren hast du in deiner Schaltung eingesetzt?
Hilfloser schrieb:> Deine Antwort ist so hilfreich als würde ich in einem Bekleidungsladen> ein Eis kaufen wollen.
In gewissem Sinne stellst du dich auch so an.
Du hast ein Problem ("es ist heiß, du willst ein Eis") und suchst nach
Hilfe. Dir werden Hinweise gegeben ("du suchst im falschen Geschäft und
man weist dich darauf hin, besser zum Eisverkäufer zu gehen") und du
sagst immer nur "das letzte Mal gings aber zufällig gut!" ("das letzte
Mal, bei diesem Tag der offenen Tür, hats hier aber auch zufällig ein
Eis gegeben!")
Wenn du unbedingt willst, dann lass die Platine so fertigen, du legst
dann halt ggfs. nochmal eine kostenpflichtige Runde nach ("wenn du
unbedingt ein Eis willst, dann hol ich dir eines drüben beim
Eisverkäufer, das kostet dich dann halt ein wenig mehr")...
(Bitte um Entschuldigung für diese arg an den Haaren herbeigezogenen
Vergleiche, aber ich wars nicht, der das Bekleidungsgeschäft ins Spiel
gebracht hat... ;-)
Hilfloser schrieb:> Genau, ich bin anscheinend zu leichtfertig die Sache angegangen.> So, ich habe jetzt den DC/DC überarbeitet. Ich hoffe der passt jetzt> soweit.> Habe mich am Datenblatt orientiert. Einzig die Diode fehlt.
Nein, die Sache mit dem Eingangskondensator hast du immer noch nicht
beachtet. Schau doch mal ins Datenblatt...
Es wird nie zuverlässig laufen, wenn zwischen dem Eingangspin und dem
Eingangskondensator eine Leitung oder was auch immer ist. Da fließen
Rechteckströme mit >3A, vielen hundert kHz und Anstiegszeiten im unteren
ns-Bereich. Das wird so nie zuverlässig laufen.
Und bitte, lies dir die Layouthinweise durch. Wenn dein Englisch nicht
reicht, dann sag das bitte. Das ist keine Schande. Dann kann man dir
helfen.
Man sollte sich bei Schaltreglern GENAU an die Datenblätter halten,
außer man weiß, was man tut.
Und noch eine wichtige Grundregel:
Bevor du das Problem auf deiner Schaltung nicht durch Umbasteln behoben
hast, weißt du doch gar nicht genau, ob das neue Layout helfen wird,
oder ob du einen anderen groben Fehler hast.
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Schematic.png
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