LM2596S Step-Down Modul produziert Elektromagnetische Störung?

[Kleiner M. (zarathustrah)]

Hallo liebe uC Gemeinde :)

ich würde gerne das LM2596S DC-DC Modul verwenden um 14,4V auf 3,3V 
runterzuregeln da das einen so schön hohen wirkungsgrad hat. Jetzt habe 
ich gehört dass die Buck Converter Noise produzieren (EMI) und damit 
Radio Communication stören können und da ich zwei sehr genau messende 
Sensoren und einen ESP 32 der mit Wifi daten verschickt in meiner 
Schaltung habe, weiß ich nicht genau ob das eine so gute idee ist und ob 
die dadurch vielleicht gestört werden. hat jemand erfahrung damit und 
könnte mir weiter helfen? vielen dank :)

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Der alte LM2596 und auch der MC34063 sind da eher harmlos, weil sie mit 
recht niedriger Frequenz arbeiten und selber auch keine hohen 
Grenzfrequenzen der internen Schaltung bieten. Am meisten stört das 
Magnetfeld der Speicherdrossel, die also eine 'dichte' Ausführung sein 
sollte. Wer richtig Bammel hat, kann den ganzen Schaltregler abschirmen 
und gut verdrosseln. Aber wie gesagt, die alten Dinger kommen nicht in 
die Gegend von 2,4GHz (und auch nicht auf 433MHz).

[Tiroler (Gast)]

Harmonische?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Kleiner M. schrieb:
> das LM2596S DC-DC Modul
Das eine, einzige, das es gibt?

> ob die dadurch vielleicht gestört werden.
Das könntest du doch an deiner Schaltung am einfachsten bewerten. 
Versorge die 3,3V mit dem Labornetzteil und sieh dir die 
Funktion/Reichweite... an. Dann versorge die 3,3V aus dem Stepdown und 
vergleiche die Ergebnisse mit vorher. Besser? Schlechter? Gleich?

Tiroler schrieb:
> Harmonische?
Die 2,4GHz schafft ein LM2596S trotzdem nicht. Am ehesten die Sensoren 
könnten sich da beeindruckt zeigen.

[Soul E. (Gast)]

Das China-Billigplatinchen wutzt ordentlich rum, siehe Anhang. Das ist 
leitungsgebungen gemessen, mit einer Schwarzbeck 5 µH Netznachbildung 
und R&S ESCI.

Mit 4,7µF/50V || 10nF keramisch X7R am Eingang sieht es schon etwas 
besser aus, aber eigentlich braucht das Ding einen anständigen LC-Filter 
am Eingang und je nach Verbraucher auch am Ausgang.

Ich habe in meinen Modulen die Drossel gegen eine Würth PD ersetzt, die 
chinesische ging bei 1/3 des Nennstromes in Sättigung und wurde kochend 
heiss. Dazu vernünftige Elkos mit geringem ESR.

[Stefan F. (Gast)]

Ich würde eher auch den ESP32 achten. Was der mit der Stromversorgung 
und seiner Umgebung anstellt, ist nicht ohne. Denke daran, dass er in 
unregelmäßigen Abständen funken muss, solange du das WLAN nicht 
ausdrücklich deaktivierst.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Soul E. schrieb:
> aber eigentlich braucht das Ding einen anständigen LC-Filter
> am Eingang und je nach Verbraucher auch am Ausgang.

Das gilt für jeden Schaltwandler, der für den Betrieb einigermassen 
präziser Schaltungen benutzt wird - kann man gar nicht oft genug sagen. 
Ein einfacher MC steckt sowas vllt. weg, aber Audio oder andere analoge 
Signalverarbeitung sind anspruchsvoller.
Dabei immer die Masseführung beachten, die man in deinen Diagrammen 
natürlich nicht sieht. Auf jeden Fall sehr interessante Plots, danke.

[Kleiner M. (zarathustrah)]

Matthias S. schrieb:
> Aber wie gesagt, die alten Dinger kommen nicht in
> die Gegend von 2,4GHz (und auch nicht auf 433MHz).

also gibt es nur dann Probleme sobald der buck converter und wifi oder 
die takt frequenz der sensoren im gleichen Frequenzbereich sind? oder 
können sich unterschiedliche frequenzen auch stören?

Kennt ihr noch andere buck converter die vielleicht schon eine 
Abschirmung der der spule haben? und oft haben ja die buck converter 
auch das problem von ripple der ausgangsspannung kann man das mit einem 
Kondensator beheben?

[Marco K. (fuerst-rene)]

Was spricht denn gegen fertig aufgebaut?
https://www.we-online.de/katalog/datasheet/173950336.pdf
Ich bin Hardwareentwickler und ab und zu bei Kleinserien zu faul selbst 
was zu bauen.

Auf der Homepage bekommst du das Filterset gleich dazu.
https://www.we-online.de/katalog/de/MAGIC_FDSM_FIXED_OUTPUT_VOLTAGE/

Gibt es von vielen Herstellern.

Viele Grüße und wenn es um nur einen geht, die müssten bei mir in der 
schublade liegen.
Ich unterstütze gerne.

[Marco K. (fuerst-rene)]

PS meine Postleitzahl beginnt mit 778, wegen dem Rest schreib mir 
einfach eine Nachricht.

[Stefan F. (Gast)]

Kleiner M. schrieb:
> also gibt es nur dann Probleme sobald der buck converter und wifi oder
> die takt frequenz der sensoren im gleichen Frequenzbereich sind?

Buck Converter arbeiten nicht mit Sinus förmigem Stromverlauf, daher 
erzeugen sie oberhalb ihrer Taktfrequenz zahlreiche Oberwellen bis weit 
über die 10-Fache Frequenz hinaus.

[Peter F. (toto)]

Kleiner M. schrieb:
> Hallo liebe uC Gemeinde :)
>
> ich würde gerne das LM2596S DC-DC Modul verwenden um 14,4V auf 3,3V
> runterzuregeln da das einen so schön hohen wirkungsgrad hat. Jetzt habe
> ich gehört dass die Buck Converter Noise produzieren (EMI) und damit
> Radio Communication stören können und da ich zwei sehr genau messende
> Sensoren und einen ESP 32 der mit Wifi daten verschickt in meiner
> Schaltung habe, weiß ich nicht genau ob das eine so gute idee ist und ob
> die dadurch vielleicht gestört werden. hat jemand erfahrung damit und
> könnte mir weiter helfen? vielen dank :)

Mach dir keine Sorgen. Wenn es wirklich relevante Strukturen stört, dann 
hast du bald einen Peilwagen vor der Tür stehen, der dir auf die Finger 
klopft.
Probier es doch einfach mal aus und wenn es wirklich ernste Probleme 
gibt, dann helfen dir hier sicherlich Einige weiter.

[Soul E. (Gast)]

Matthias S. schrieb:

> Das gilt für jeden Schaltwandler, der für den Betrieb einigermassen
> präziser Schaltungen benutzt wird - kann man gar nicht oft genug sagen.
> Ein einfacher MC steckt sowas vllt. weg, aber Audio oder andere analoge
> Signalverarbeitung sind anspruchsvoller.

Als Vergleich zu dem Chinadreck: so wie im Anhang sieht das Spektrum aus 
wenn man es ordenlich macht. Der Schaltregler hat die gleiche 
Leistungsklasse, es ist aber ein etwas modernerer Typ mit 
Arbeitsfrequenz knapp unter der Mittelwelle. Als zusätzliche Störer 
sitzen ein mit 24 MHz getakteter Mikrocontroller und ein LIN-Bus auf der 
Platte. Deren Beiträge sind ebenfalls im Spektrum enthalten.

(Hier fehlt die Legende -- blau ist Average und lila Peak)


> Dabei immer die Masseführung beachten, die man in deinen Diagrammen
> natürlich nicht sieht. Auf jeden Fall sehr interessante Plots, danke.

Da gibt's nicht viel zu sehen, das ist der Normaufbau nach CISPR-25. 30 
cm Kabel vom Stecker (bzw den Lötanschlüssen der Leiterplatte) zur 
Bordnetznachbildung, und die Versorgung + Masse getrennt geführt (nicht 
verdrillt oder so, wie man es im System machen würde).