Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Könnt Ihr mal über meinen Schaltplan schauen


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von Jut (Gast)


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Hallo,

anbei mein Schaltplan für eine 6 Kanal Lauflichtsteuerung.

Zwei Stromquellen: 1 x USB C mit 15V/20V und einmal ein normales 12V 
Netzteil.

Kurz die einzelnen Komponenten in der Reihenfolge:
- STUSB4500
- LT8640 Step Down
- TPS2121
- Atmega328P
- 6 x CSD13202Q2 Mosfet

Der Atmega wird mit 4.5V betrieben, da die I2C Pins vom STUSB4500 
möglichst nur bis 4.5V (recommended) können.

Würde mich über konstruktives Feedback freuen. Wichtig sind kleine 
Abmessungen der Komponenten, da das ganze PCB nicht viel größer als 
25x35mm werden soll.
Die meisten Komponenten sind in Baugröße 0402 bis auf ein paar Ausnahmen 
wie Kerkos mit >1uF, etc.

Der Schaltplan geht bestimmt viel besser zu zeichnen, aber ich fange 
erst an und lerne noch.

Das ganze wird NICHT selbst gelötet, sondern direkt bestückt.

von Jut (Gast)


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entschuldigt bitte, es haben am LT8640 noch ein paar NCs gefehlt.

Beitrag #6535210 wurde von einem Moderator gelöscht.
von MaWin (Gast)


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Jut schrieb:
> Der Schaltplan geht bestimmt viel besser zu zeichnen,

Ja dann mache das mal.

von Jut (Gast)


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Was soll ich mitteilen?

von Jut (Gast)


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Die hälfte zitieren und dann diese Antwort, aber das bin ich von dir 
gewohnt. Ich hatte hinten dran geschrieben, dass ich gerade damit 
anfange und noch lerne. Du bist Gott, der Beste, der Größe und einfach 
der aller Geilste (das gefällt dir, richtig). Oh man mir fällt dazu 
nicht mehr viel ein.

Beitrag #6535234 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jut (Gast)


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Danke dir. Mach ich gerne.

von Gustl B. (gustl_b)


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Warum? schrieb im Beitrag #6535234:
> Deine pgn ist unleserlich, mach 3 draus.

Nein, das kann man wunderbar lesen wenn man sich nicht nur die kleine 
Vorschau anguckt.

Es gibt auch keinen Grund da mehrere Bildchen daraus zu machen.

@Threadersteller:
Alles richtig gemacht, schön hochauflösendes Bild, eine Beschreibung, 
lass dich hier nicht einschüchtern, das ist leider das Hobby von manchen 
hier.

von Jut (Gast)


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Danke dir, gibt ja noch ganz normale Leute hier :) Freut mich mal was 
positives zu lesen (wenn auch nicht fachlich) :-)

von Stephan C. (stephan_c)


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Guck dir mal bei deinem Schaltregler U6 den Eingang an.
Der sollte wohl eher an 15V/20V hängen und von da aus sollte der 
Kondensator nach Masse gehen.

Soll X2 ein Oszillator oder ein Kristall sein?
Du hast es wie einen Kristall verschaltet aber es sieht wie ein 
Oszillator aus.

Die Beschaltung von U6 sieht auch nicht korrekt aus.

Bist du eigentlich sicher, dass du Bauteile mit QFN-Gehäuse benutzen 
möchtest?

von Achim S. (Gast)


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Jut schrieb:
> Die hälfte zitieren und dann diese Antwort, aber das bin ich von dir
> gewohnt. Ich hatte hinten dran geschrieben, dass ich gerade damit
> anfange und noch lerne. Du bist Gott, der Beste, der Größe und einfach
> der aller Geilste (das gefällt dir, richtig). Oh man mir fällt dazu
> nicht mehr viel ein.

wenn du dich dermaßen einfach triggern lässt, wirst du in dem Forum 
voraussichtlich nicht glücklich werden.

Zu deiner Schaltung: dass C17 längs in der Versorgung des Schaltreglers 
liegt kann wohl kaum richtig sein.

Soll X7 ein Quarz oder ein Quarzoszillator sein? Jedenfalls wirkt es 
komisch, wenn du einen VCC-Anschluss hast und den auf GND legst.

Dein LDO hat einen thermischen Widerstand von 220°C/W. Da er 7,5V 
verbraten muss kommt er also bei ca. 50mA schon an sein thermisches 
Limit. Rechne mal nach, ob dir der Strom fürs 4,5V-Netz sicher reichen 
wird.

von Karl (Gast)


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Es ist wie im letzten Thread. Du liest die Datenblätter nicht. Der 
lt8640 wird so ziemlich sicher nicht funktionieren. Warum nimmst du 
nicht einfach eines der vielen Beispiele aus dem DB? Ah richtig, dazu 
müsste man bis zum Ende gescrollt haben...

von Michael M. (michaelm)


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Jut schrieb:
> da das ganze PCB nicht viel größer als
> 25x35mm werden soll.

...und dann 100 mm hoch?

von Karl (Gast)


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Ach ja: der mic5205 ist nicht stabil mit Keramikkondensatoren.

Tu dir einen Gefallen und lies halt wenigstens die erste Seite des 
Datenblatts.

Anders ausgedrückt: du wirst in diesem Tempo und mit diesem Vorgehen nur 
Geld verbrennen. Da hilft auch kein Forum.

von Gustl B. (-gb-)


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Es gibt aber LDOs die mit Keramik und sogar ganz ohne Kondensatoren 
stabil sind. Ich verwende die sehr gerne weil ... eine Fehlerquelle 
weniger.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps736.pdf

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Denk mal über R24 bzw den Bereich um den Feedbackzweig des DCDC-Wandlers 
ganz scharf nach. Und dazu musst du nicht mal das Datenblatt 
konsultieren. Die Bildersuche bei Google reicht schon aus. Und 
vielleicht etwas Literatur, wie Schaltregler so grundsätzlich 
funktionieren, dann wäre einem das mit einem Blick aufgefallen bzw hätte 
es gleich beim Erstellen bemerkt.

von Gustl B. (-gb-)


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Stefan S. schrieb:
> Denk mal über R24 bzw den Bereich um den Feedbackzweig des DCDC-Wandlers
> ganz scharf nach.

Vor allem über R23. Und das Symbol vom Schaltregler ist ungünstig 
gezeichnet. Warum machst du das nicht so wie im Datenblatt auf Seite 1 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/LT8640-8640-1.pdf

von Karl (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> Vor allem über R23

Ach komm, ohne Beschaltung von bst braucht er das auch nicht zu 
beachten.

von Jut (Gast)


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Ich danke euch (werde die Schnippchen Kommentare überlesen, die mir 
nicht weiterhelfen) werde heute Abend versuchen die Anmerkungen so gut 
ich es kann umzusetzen und stelle einen aktualisierten Schaltplan ein 
mit ggf der einen oder anderen Rückfrage (für die Leute, die mir auch 
jetzt freundliche Hinweise gegeben haben)

von Jut (Gast)


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Bei dem MIC5205 hab Eich nun gesehen dass der COut ein Tantal 
Kondensator sein soll - Danke.

Aber eine Frage dazu noch. Ist es bei meiner Scjaltung notwendig diesen 
als Low Noise auszuführen oder kann ich darauf verzichten und somit auf 
den CByp ebenfalls?

von Jut (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> Es gibt aber LDOs die mit Keramik und sogar ganz ohne Kondensatoren
> stabil sind. Ich verwende die sehr gerne weil ... eine Fehlerquelle
> weniger.
>
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps736.pdf

Danke dir. Gibt es da etwas Ähnliches, was du mir empfehlen kannst wo 
ich jedoch 12V als Input habe... und eben 4.5V als Output erhalte. Gerne 
auch einstellbar.

von Jut (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> Stefan S. schrieb:
> Denk mal über R24 bzw den Bereich um den Feedbackzweig des DCDC-Wandlers
> ganz scharf nach.
>
> Vor allem über R23. Und das Symbol vom Schaltregler ist ungünstig
> gezeichnet. Warum machst du das nicht so wie im Datenblatt auf Seite 1
> 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/LT8640-8640-1.pdf

Weil ich den LT8640S ausgewählt habe. Im ersten Beitrag habe ich das S 
vergessen. Im Schaltplan ist jedoch das S drinnen.

Da habe ich mich meiner Meinung nach an den Schaltplan gehalten.

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/8640sfa.pdf

von Jut (Gast)


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Seite 27. Figure 15 habe ich als Referenz verwendet.

von fa (Gast)


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Viele Hinweise wurden nicht ausformuliert, sondern sozusagen in
generalisierter Form genannt: "Studiere gründlichst das DaBla."

Nicht speziell genannt (was mich vor allem bei Stefans Verweis
auf "Grundfunktion" etwas wundert, daß dann nicht direkt anbei)
z.B. auch: "Der Eingangskondensator ist ein sogenannter Puffer-
Kondensator, muß parallel zum (V_in-GND), u. nicht seriell im
Eingangsstrompfad liegen..."

Das gilt bei nahezu jedem Schaltwandler, vergleichbar wie daß
ein Spannungsteiler fürs Spannungsfeedback zw. V_out und GND
gehört (was er ebenfalls nicht ausformulierte, aber vielleicht
ja aus didaktischen Gründen... dann tut es mir leid, aber ich
fürchte, daß man mit Ausformulierung besser beraten ist hier).

Karl schrieb:
> ohne Beschaltung von bst

Ebenfalls ein Hinweis (kein rein schnippischer Kommentar) auf
eine bei highside N-ch Step-Down praktisch immer zu beachtende
Beschaltung.

Aber das war jetzt nur mal das "generalisierbare" dran.

Du hast nun mal einen relativ komplexen Wandler-IC ausgesucht,
bei dem es an diversen Stellen Kondensatoren beizufügen gilt.

Wo genau (und wo in Deinem Applikations-Szenario vielleicht ja
auch nicht - aber bisher scheint da noch viel zu fehlen),

solltest Du am besten durch jenes DaBla-Studium auf eben Deine
Applikation hin zu verifizieren suchen - dabei lernst Du viel.

Es eilt nicht, den "neuen Schaltplan" vorzulegen - vorzugsweise
zeigt er dann, daß Du Step-Down (und deren Spannungsfeedback)
prinzipiell verstanden hast, und dieses Datenblatt gut kennst.

von Sebastian S. (amateur)


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Druckst Du per Default auf Toilettenpapier?

von Jut (Gast)


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Aber alle haben sich hier auf den Lt8640 bezogen. Ich nutze den 8640S. 
Da sieht das doch ganz anders aus. Auch im DB.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Jut schrieb:
> Da habe ich mich meiner Meinung nach an den Schaltplan gehalten.

Nein. Hast du definitiv nicht Tipp, R24 gehört NICHT an Masse. So ist er 
völlig wirkungslos. Er sollte eigentlich mit R23 einen Spannungsteiler 
bilden um die 12V herunterzuteilen, damit diese mit der internen 
Referenz abgeglichen werden kann kann ob zu niedrig oder zu hoch.

Aktuell hast du den Feedback-Pin direkt an die Ausgangsspannung gelegt. 
So wirst du keine 12V erreichen.

Ergo, nochmal ganz genau hinschauen und ein bisschen schärfer 
nachdenken.

von fa (Gast)


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Jut schrieb:
> Weil ich den LT8640S ausgewählt habe.

FOUL! ;)

Der scheint mit deutlich weniger Kondensatoren auszukommen.
Und auch sonst... da scheint BIAS und BST "eins zu sein"?

Der vorh. Beitrag ist zum Teil ungültig. Zum Teil.

von Jut (Gast)


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Ok. Ich bin etwas beruhigt. Können wir den oberen Teil kurz streichen 
und mir nochmals sagen was ihr als falsch seht. Das hilft mir sehr 
weiter :)

P.S. von mir aus drucke ich auch per Default auf Toilettenpapier. 
Wenigstens haben mir meine Eltern eine Portion Sozialkompetenz 
mitgegeben was deine wohl versäumt haben.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Jut schrieb:
> nochmals sagen was ihr als falsch seht.

Stefan S. schrieb:
> Jut schrieb:
>> Da habe ich mich meiner Meinung nach an den Schaltplan gehalten.
>
> Nein. Hast du definitiv nicht Tipp, R24 gehört NICHT an Masse. So ist er
> völlig wirkungslos. Er sollte eigentlich mit R23 einen Spannungsteiler
> bilden um die 12V herunterzuteilen, damit diese mit der internen
> Referenz abgeglichen werden kann kann ob zu niedrig oder zu hoch.
> Aktuell hast du den Feedback-Pin direkt an die Ausgangsspannung gelegt.
> So wirst du keine 12V erreichen.
>
> Ergo, nochmal ganz genau hinschauen und ein bisschen schärfer
> nachdenken.

von fa (Gast)


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fa schrieb:
> Der scheint mit deutlich weniger Kondensatoren auszukommen.

Der hat die integriert - daher der Name Hase. Ansonsten:

fa schrieb:
> Es eilt nicht, den "neuen Schaltplan" vorzulegen - vorzugsweise
> zeigt er dann, daß Du Step-Down (und deren Spannungsfeedback)
> prinzipiell verstanden hast, und dieses Datenblatt gut kennst.

Das vom "S" halt nunmehr.

von Jut (Gast)


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@Stefan S. danke dir.

@fa. Auch dir danke. Ich habe mir das DB eigentlich durchgelesen und 
versucht alles zu implementieren was ich „verstanden“ habe.
Werde mir das Thema von Stefan S. nochmals genau anschauen und 
korrigieren.

von Jut (Gast)


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@Stefan S. R24 ist doch aber auch im DB auf Seite 27 Figure 15 auf GND?

von Pete K. (pete77)


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AREF vom Atmega gehört auch noch beschaltet.

von Jut (Gast)


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Aber ich werde den IC einmal umzeichnen dass FB und Bias getaucht sind 
wie im DB und dann es exakt so wie im DB zeichnen

von Pete K. (pete77)


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Was sagen denn ERC/DRC? Es sieht manchmal so aus, als ob da 
Verbindungspunkte fehlen.

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> Der Atmega wird mit 4.5V betrieben, da die I2C Pins vom STUSB4500
> möglichst nur bis 4.5V (recommended) können.

Da I2C mit Open Drain arbeitet, muss nicht der ganze AVR mit <= 4,5V 
arbeiten, sondern nur die Pullups.

Sinn von C6,C7 in den USB-Datenleitungen?

C2 als Flankendetektor von DTR?

: Bearbeitet durch User
von fa (Gast)


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Jut schrieb:
> Aber eine Frage dazu noch. Ist es bei meiner Scjaltung notwendig diesen
> als Low Noise auszuführen oder kann ich darauf verzichten und somit auf
> den CByp ebenfalls?

Vermute, Du meinst C16? Bitte laut Schaltplan benennen [auch wenn
C_byp(ass) (bitte auch mit _ absetzen, sonst glaubt man noch, das
sei evtl. ein typo) ein recht bekannter Begriff für so einen C ist].

"Brauchen" tust Du ihn für die Funktion nicht. Ob die verringerte
PSR Dich stört, ist eher Deine (von der Last abh.) Entscheidung.

von Jut (Gast)


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Pete K. schrieb:
> AREF vom Atmega gehört auch noch beschaltet.

Da liest man immer was anderes und auch bei allen Referenzschaltungen 
ist es mal so mal so.

von (prx) A. K. (prx)


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Pete K. schrieb:
> AREF vom Atmega gehört auch noch beschaltet.

Optional. Erst recht, wenn man mit Analogzeug nichts am Hut hat.

von Jut (Gast)


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(prx) A. K. schrieb:
> Jut schrieb:
> Der Atmega wird mit 4.5V betrieben, da die I2C Pins vom STUSB4500
> möglichst nur bis 4.5V (recommended) können.
>
> Da I2C mit Open Drain arbeitet, muss nicht der ganze AVR mit <= 4,5V
> arbeiten, sondern nur die Pullups.
>
> Sinn von C6,C7 in den USB-Datenleitungen?
>
> C2 als Flankendetektor von DTR?

Danke dir.

C6 und C7 ist zur Stabilisierung aber nicht zwingend notwendig.

C2 ist in allen Referenzschaltungen:
https://www.arduino.cc/en/uploads/Main/Arduino-Pro-Mini-schematic.pdf

Wie bekomme ich nur an den Pull Ups 4.5V?

von Jut (Gast)


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(prx) A. K. schrieb:
> Pete K. schrieb:
> AREF vom Atmega gehört auch noch beschaltet.
>
> Optional. Erst recht, wenn man mit Analogzeug nichts am Hut hat.

So hatte ich das auch gelesen.

von fa (Gast)


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Jut schrieb:
> @fa. Auch dir danke. Ich habe mir das DB eigentlich durchgelesen und
> versucht alles zu implementieren was ich „verstanden“ habe.
> Werde mir das Thema von Stefan S. nochmals genau anschauen und
> korrigieren.

Meine Verbindung ist manchmal schlecht genug, zw. 5 und 15 Minuten
zu laggen - daher kam mein Post verspätet (und Stefans Einwurf hatte
ich nicht mal gesehen).

Zu R23/R24: Das bisherige hin und her ist ein Resultat Deiner ungew.
Zeichnung, der Verwirrung über falsches DB etc.

Den oberen Anschluß von R24 an den unteren von R23 ---> fertig.

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> C6 und C7 ist zur Stabilisierung aber nicht zwingend notwendig.

Quelle der Erkenntnis?

Stabi-Cs schaltet man nicht in Serie - und üblicherweise auch nicht an 
serielle Datenleitungen. Die werden dadurch DC-mässig abgetrennt und 
soweit ich USB verstanden habe, ist das nicht der Sinn der Sache.

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> Wie bekomme ich nur an den Pull Ups 4.5V?

+5V --- 1N4148 --- Pullups

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Jut schrieb:
> @Stefan S. R24 ist doch aber auch im DB auf Seite 27 Figure 15 auf GND?

Nochmals...
Der Schaltregler versucht, die Ausgangsspannung so zu regeln, dass am 
Pin FB 1V anliegen.

Der Spannungsteiler muss so ausgelegt sein, dass die (angestrebte) 
Ausgangsspannung von 12V mittels Spannungsteiler auf 1V heruntergeteilt 
wird.

Und jetzt schau mal deinen Plan an.

von fa (Gast)


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Jut schrieb:
> Wie bekomme ich nur an den Pull Ups 4.5V?

Durch eine Überarbeitung der Versorgung?

von fa (Gast)


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(prx) A. K. schrieb:
> +5V --- 1N4148 --- Pullups

Das ist deutlich simpler, sorry.

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> C2 ist in allen Referenzschaltungen

Also Absicht, negative Flanke von DTR statt Zustand. Ich war mir nicht 
sicher, ob das ein weiterer der eigentümlichen Serienkondensatoren ist.

: Bearbeitet durch User
von Jut (Gast)


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Stephan C. schrieb:
> Soll X2 ein Oszillator oder ein Kristall sein?
> Du hast es wie einen Kristall verschaltet aber es sieht wie ein
> Oszillator aus.

Ja das ist ein Oszillator. Was habe ich da falsch verschaltet. Kannst du 
mir hier bitte kurz auf die Sprünge helfen?

von Jut (Gast)


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Bzw könnt ihr mir einen guten kleinen 16Mhz 5V Oszillator empfehlen. 
Hier ist die Auswahl schier unendlich...

von Achim S. (Gast)


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Jut schrieb:
> Ja das ist ein Oszillator. Was habe ich da falsch verschaltet. Kannst du
> mir hier bitte kurz auf die Sprünge helfen?

Na das:

Achim S. schrieb:
> Soll X7 ein Quarz oder ein Quarzoszillator sein? Jedenfalls wirkt es
> komisch, wenn du einen VCC-Anschluss hast und den auf GND legst.

(denke dir statt X7 ein X2, hatte ich falsch gesehen...)

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jut schrieb:
> Der Schaltplan geht bestimmt viel besser zu zeichnen, aber ich fange
> erst an und lerne noch.
Der STUSB und der ATMEGA sollten im Schaltplan nicht wie ein viereckiger 
durchnummerierter Klotz aussehen, sondern die Pins sollten sinvoll und 
übersichtlich von links nach rechts nach Ein- und Ausgängen sortiert und 
zudem die Versorgungspins schön gruppiert werden. Erst im Layout 
orientieren sich die Pins der Reihe nach am Gehäuse.

Und warum nimmst du amerikanische Widerstandssymbole?

Achim S. schrieb:
> Zu deiner Schaltung: dass C17 längs in der Versorgung des Schaltreglers
> liegt kann wohl kaum richtig sein.
Und insgesamt wäre es sehr sinnvoll, im Datenblatt dieses kleinen 
2MHz-Biests im Besonderen die Layoutvorschläge auf Seite 14 zu 
beherzigen. Sonst wird das Ding nämlich Schwingen und eigenartige Sachen 
machen. So ein kompakter 4,5A-Schaltregler ist sicher nichts für 
Anfänger...

Jut schrieb:
> da das ganze PCB nicht viel größer als 25x35mm werden soll.
Hast du in deinem Designprozess ein Funktionsmodell vorgesehen und 
hinter dir? Also diesen Aufbau, wo mit Eval-Boards und 
Lochrasterplatinen alles schon mal grundlegend funktioniert. Und der 
dann "nur noch" verkleinert werden muss.

> Der Atmega wird mit 4.5V betrieben, da die I2C Pins vom STUSB4500
> möglichst nur bis 4.5V (recommended) können.
Warum lässt du dann den µC nicht gleich auf 3,3V laufen?

von Stephan C. (stephan_c)


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Jut schrieb:
> Stephan C. schrieb:
>> Soll X2 ein Oszillator oder ein Kristall sein?
>> Du hast es wie einen Kristall verschaltet aber es sieht wie ein
>> Oszillator aus.
>
> Ja das ist ein Oszillator. Was habe ich da falsch verschaltet. Kannst du
> mir hier bitte kurz auf die Sprünge helfen?

Beim Oszillator musst du erstens eine Versorgungsspannung anlegen und 
zweitens den OE-Pin musst du am Besten mit einem Pull-Up-Widerstand 
versehen, damit der Oszillator läuft.
Der Oszillator hat außerdem nur einen Ausgang, wo man auch nicht 
zwingend einen Kondensator ranhängt.

Ein Quarz oder auch Kristall gibt es ebenfalls im selben 4 pinnigen 
Gehäuse, wo man aber 2 Pins auf Masse legt und die anderen beiden so 
verschaltet, wie du es getan hast.

von Jut (Gast)


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Hallo Lothar,

vielen Dank für deine Anmerkungen. Ich werde den Atmega und den 
STUSB4500 nochmals ändern um das ganze übersichtlicher zu haben. Der 
Tipp war für mich sehr wertvoll.

3.3V möchte ich nutzen, da ich 16Mhz nutzen möchte und ich meine gelesen 
zu haben mit 3.3V sind nur 8Mhz möglich.

Deshalb werde ich jeweils eine Diode für SCL und SDA einbauen.

(prx) A. K. schrieb:
> Jut schrieb:
>> Wie bekomme ich nur an den Pull Ups 4.5V?
>
> +5V --- 1N4148 --- Pullups

Kann ich hierzu auch folgende nutzen von den Daten her?
https://www.mouser.de/ProductDetail/Micro-Commercial-Components-MCC/1N4148WX-TP/?qs=Vo7e0yZOYdH7fKyVBspYOg%3D%3D

von Joachim B. (jar)


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Jut schrieb:
> da ich 16Mhz nutzen möchte

warum, was läuft denn mit 8MHz nicht?
Ich wette der µC langweilt sich oft oder deine Software ist schlecht.

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> Deshalb werde ich jeweils eine Diode für SCL und SDA einbauen.

Eine Diode für beide Pullups zusammen reicht.

Welche Kleindiode du nimmst ist ziemlich egal. Nur keine Schottky-Diode. 
Die 1N4148 ist halt ein Standardtyp, Gehäuse egal.

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von Jan W. (gnarflord)


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Beim LT8640SEV unbedingt drauf achten ob du den noch bekommen kannst. 
Hatte in einem Projekt mehrere vom Typ LT8650SEV verplant, dann war der 
plötzlich für Monate nicht mehr lieferbar, von seitens Analog Devices 
nur Schulterzucken.

Mouser hat auch nur noch zwei 8640 auf Lager, also entweder schnell 
bestellen oder einen anderen Kollegen raussuchen. Ich hab mich auch 
irsinnig geärgert, dass ich meine PCB dann doch neu designen musste, 
ganz leckere Sache

von Jut (Gast)


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@Jan. Vielen Dank für die Info, das werde ich prüfen.

Ich habe aktuell noch ein Problem bzgl. dem Oszillator.

Ich möchte folgenden Nutzen: SG-8002CE von Seiko Epson
https://support.epson.biz/td/api/doc_check.php?dl=brief_SG-8002CE&lang=en

Ich weiß einfach nicht wie ich den anschließen muss...

Einen 0.1uF Kondensator zwischen VCC und GND steht im DB. VCC geht an 
+5V. GND ist klar.

Aber wo kommen meine beiden Pins vom Atmega dran... Also PB6 und PB7...

von (prx) A. K. (prx)


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Jut schrieb:
> Aber wo kommen meine beiden Pins vom Atmega dran... Also PB6 und PB7...

Datasheet: System Clock - External Clock.

: Bearbeitet durch User
von Jan W. (gnarflord)


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Was du hast in ein aktiver Oszillator: Der bekommt Strom (5V/GND) und 
einen Input ob er arbeiten soll (OE: output enable). Der Takt fällt dann 
am Pin OUT raus

Ich versteh zwar nicht weshalb du auf einen aktiven Oszillator bestehst, 
ein Quarz mit zwei Kondensatisten würd's auch tun und entspricht 90% 
aller atmega-schaltungen, aber sei's drum:

Hier mal das atmega328p Datenblatt: 
https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/Atmel-7810-Automotive-Microcontrollers-ATmega328P_Datasheet.pdf

Auf Seite 25 sind die möglichen clock sources erwähnt, also interner 
oszillator, diverse Optionen um externe Kristalle zu treiben und eben 
"External Clock", also einfach Takt rein, Prozessor soll sich um nichts 
kümmern.

Auf Seite 31 ist beschrieben wie's aussehen soll: Takt in XTAL1 (Pin9) 
rein, XTAL2 nicht verbinden

Vorm ersten Programmieren beachten, dass die Fuse-Bits auch richtig 
gesetzt sind!

: Bearbeitet durch User
von Jut (Gast)


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Danke dir. Ich bestehe nicht auf einen aktiven Oszillator. :)
Mir wurde win Oszillator in einem anderen Thread empfohlen.
Aber kannst du mir einen kleinen 16Mhz nicht aktiven Oszillator 
empfehlen oder einen kleinen 16Mhz Quarz?

von Chregu (Gast)


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Jut schrieb:
> 16Mhz nicht aktiven Oszillator

Gibt's nicht.

von Jut (Gast)


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Hi,

ok, dann nutze ich einen 16Mhz Quarz :)

Die Frage nach der Lastkapazität... Im DB steht 10pF oder 16pF, was 
heißt das?

z.B. hier: 
https://www.digikey.de/product-detail/de/murata-electronics/XRCGB16M000FXN14R0/490-18285-6-ND/9959852

ich benötige dann zwei Kondensatoren mit jeweils 10pf oder 16pf anstatt 
den 22pf?

Denn ich finde bei DigiKey z.B. keinen Quarz mit 22pF...

von (prx) A. K. (prx)


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: Bearbeitet durch User
von Jut (Gast)


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Danke dir. Ok habe nun einen mit 18pF genutzt, das sollte dann mit den 2 
x 22pF Kondensatoren passen.

von Jut (Gast)


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So habe nun hoffentlich alle Anmerkungen eingebaut mit der großen bitte 
nochmals drüber zu schauen.

Stephan C. schrieb:
> Guck dir mal bei deinem Schaltregler U6 den Eingang an.
> Der sollte wohl eher an 15V/20V hängen und von da aus sollte der
> Kondensator nach Masse gehen.

erledigt

Stephan C. schrieb:
> Soll X2 ein Oszillator oder ein Kristall sein?
> Du hast es wie einen Kristall verschaltet aber es sieht wie ein
> Oszillator aus.

Habe ich zu einen Quarz geändert: 
https://www.digikey.de/product-detail/de/suntsu-electronics-inc/SXT21418FE48-16-000MT/2388-SXT21418FE48-16-000MTR-ND/12255754

Karl schrieb:
> Ach ja: der mic5205 ist nicht stabil mit Keramikkondensatoren.
Habe ich nun zu einem Tantalusqualen Kondensator geändert.

Stefan S. schrieb:
> Nein. Hast du definitiv nicht Tipp, R24 gehört NICHT an Masse. So ist er
> völlig wirkungslos. Er sollte eigentlich mit R23 einen Spannungsteiler
> bilden um die 12V herunterzuteilen, damit diese mit der internen
> Referenz abgeglichen werden kann kann ob zu niedrig oder zu hoch.

Habe ich angepasst

(prx) A. K. schrieb:
> Sinn von C6,C7 in den USB-Datenleitungen?

sind entfernt

(prx) A. K. schrieb:
> Da I2C mit Open Drain arbeitet, muss nicht der ganze AVR mit <= 4,5V
> arbeiten, sondern nur die Pullups.

(prx) A. K. schrieb:
> +5V --- 1N4148 --- Pullups

Habe ich angepasst.

Lothar M. schrieb:
> Der STUSB und der ATMEGA sollten im Schaltplan nicht wie ein viereckiger
> durchnummerierter Klotz aussehen, sondern die Pins sollten sinvoll und
> übersichtlich von links nach rechts nach Ein- und Ausgängen sortiert und
> zudem die Versorgungspins schön gruppiert werden. Erst im Layout
> orientieren sich die Pins der Reihe nach am Gehäuse.

STUSB4500 und Atmega sind angepasst. hoffe, dass es so besser lesbar 
ist.

von Harald (Gast)


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Interessantes Detail zum LT8640S, was im Datenblatt nicht erwähnt wird: 
bei ihrem eigenen Evalboard haben die Pin 4 und 15 (beide NC) noch auf 
GND gezogen. Vorteil: man kann die GND-Plane auf dem Top-Layer wunderbar 
durchziehen ohne das Nadelöhr von nur einem GND-Pin auf jeder Seite. Um 
das genau zu sehen einfach mal die Gerber vom Evalboard öffnen und 
selbst nachschauen.
Ich finde es schade, dass die diesen wichtigen „Kniff“ nicht im 
Datenblatt mitteilen und dort auch nicht im suggested Layout 
vorschlagen. Man sieht auf noch weitere Details dort und zwar „in echt“, 
in meinen Augen noch brauchbarer als die Vorschläge im Datenblatt.
Ansonsten ist der LT8640S ein phantastischer Wandler, leider etwas 
teuer.

von Jut (Gast)


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Danke dir für den wertvollen Tipp. Habe ich bei mir direkt geändert. 
Ebenfalls noch das BOM, falls da jemand fragen zu hat.

von Jan W. (gnarflord)


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Na, das sieht doch schon ziemlich dufte aus :)

Ich hab grad noch etwas das Datenblatt des Schaltreglers studiert: 
Brauchst du nicht noch einen 0.1µF Kondensator von BST nach SW? 
Zumindest haben das alle Referenzschaltungen und auf Seite 11 nutzen die 
einen ziemlichen Imperativ, scheint mir nicht optional zu sein.

Außerdem wäre die Soft-Start-Option ganz nett: 10nF von TR/SS nach 
Ground und dann wird der Regler nicht beim Einschalten sofort volle 
Pulle geben sondern die Spannung langsam hochfahren. Hört sich gesünder 
an, aber ist dir überlassen, ob du das willst.

Hast du schon geprüft, ob du den kriegst? Ich schließe mich meinem 
Vorredner ansonsten an: Absolut kompaktes Kraftpaket, ich mag die Kiste. 
Beim Routing halt aufpassen, dass du dir an der Ecke nicht zu viel Platz 
lässt, der kann auch gut EMI rausbrüllen wenn man nicht aufpasst.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jut schrieb:
> ich meine gelesen zu haben mit 3.3V sind nur 8Mhz möglich.
Ach, stimmt...
Wenn dir die 8MHz für ein Lauflicht nicht reichen (das läuft immerhin 
mindestens 1000000 mal langsamer), warum nimmst du dann nicht einfach 
einen ARM-µC, der sowieso mit 3,3V läuft und dann für den selben Strom 
gleich >50MHz kann.

Jan W. schrieb:
> Ich hab grad noch etwas das Datenblatt des Schaltreglers studiert:
> Brauchst du nicht noch
Und wo ich das gerade lese: oft reicht es nicht aus, was irgendein IC 
"braucht", sondern man muss berücksichtigen, was die Schaltung 
braucht. Und wenn da ein 4,5A Schaltregler drin ist und nur mickrige 
Stützkondensatoren im einstelligen µF-Bereich, dann frage ich mich 
schon: was ist das für eine 15/20V-Versorgung? Wie lange sind die 
Zuleitungen dorthin? Was passiert, wenn "zufällig" mal alle 
12V-Verbraucher gleichzeitig eingeschaltet werden?

Und dann noch die übliche Anmerkung: hochkapazitive Keramikkerkos haben 
die angegebene Kapazität nur bei der Messspannung (ca. 1V). Sobald eine 
höhere Spannung angelegt wird, verringert sich ihre Kapazität (das kann 
bis auf 1/3 der Nennkapazität runtergehen). Das musst du bewerten und 
ggfs. berücksichtigen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Stephan C. (stephan_c)


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Wenn über VBUS auch 20V rübergehen sollen, dann würde ich für C8 und C17 
jeweils einen Kondensator mit einer höheren Spannungsfestigkeit wählen.

Bei C8 speziell wegen möglichen Überschwingern, die durch die 
Leitungsinduktivität entstehen können und bei Keramikkondensatoren im 
allgemeinen wegen der DC-Bias Charakteristik.

Bezüglich U4 hatte jemand hier schon erwähnt, dass der Regler aus 
thermischer Sicht vielleicht nicht reichen könnte.
Ich würde auch eher einen Schaltregler nehmen, wenn du sowieso schon 
einen drauf hast.
Dann kannst du über die Stiftleiste auch etwas mehr Strom bereitstellen, 
als du es mit dem LDO kannst.

von Jut (Gast)


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Danke euch.

Habe die Kondensatoren C8 und C17 auf 50V in 0805 erhöht. Ebenso habe 
ich  den Kondensator zwischen BST und SW hinzugefügt und auch den Soft 
Start eingebaut.

Was wäre denn zum MIC5205 eine gute Alternative in der gleichen Größe?

von Jan W. (gnarflord)


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Nun, entweder wir nehmen einen weiteren Schaltregler, aber ich befürchte 
das wird dann weniger kompakt, da du dann zusätzliche Rahmenbeschaltung 
brauchst. Wenn du nach einer Alternative in gleicher Größe fragst wird's 
also eng.

Ansonsten können wir auch einfach einen Linearregler mit besserer 
thermischen Ableitung nutzen. Um zur vorherigen Rechnung zurückzukehren:

Von 12V auf 5V hast du 7V Drop, bei 50mA musst du also 0.35W verheizen. 
Bei 220°C/W heizt sich der 5205 Freund dann um 77°C gegenüber 
Raumtemperatur auf.

Ich nutze gerne den NCV8705, in seinem 3x3mm Gehäuse (DFN8) und dem 
Bauch-Pad schön auf PCB verlötet hat der eine Thermal Resistance von 
35.1°C/W, heizt also bei gleicher Last um grad mal 10.5°C

von Jut (Gast)


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Den finde ich aber nicht für 5V Output, oder suche ich falsch?

Sehe ich das dann richtig, dass auf dem normalen Arduino Pro Mini das 
ganze auch so heiß wird, wenn ich über RAW speise? Denn da wird auch der 
MIC5205 verwendet, deshalb habe ich diesen genutzt.

https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Arduino-Pro-Mini-v14.pdf

von Jut (Gast)


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Ah den NCV8705 gibt es auch als adj Version. hier kann ich auf 5V gehen. 
Gibt es sogar als WDFN (2x2) mit 2x2mm. Dazu dann noch ein paar Bauteile 
ins 0402. Ich teste das mal aus :)

von Jan W. (gnarflord)


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Ach sorry, der geht nur variabel bis 5V upsi. Fixed gibt's nur bis 3.3V
Was hältst du vom TPS7A2650?

Fürn MIC5205 spricht aus Sicht von DevBoard-Herstellern wohl der 
niedrigere Preis. Also gehen wird's schon, aber wenn dann noch am Header 
etwas anschließen will wird's halt knapp

Edith: Ich muss mir mal angewöhnen F5 zu hämmern bevor ich antworte, den 
adjustable Kollegen hast du ja selber gefunden :)
Im 2x2 Format hat er aber eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit, nur zur 
Info

: Bearbeitet durch User
von Jut (Gast)


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Der sieht super aus - Danke dir. Brauche ich dort den Kondensator für 
Cin wenn ich direkt davor einen 10uF Kondensator am Cout vom TPS2121 
habe?

von Jut (Gast)


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Und lese ich das richtig, dass der Widerstand zwischen V_out und PG 
nicht erforderlich ist...

Somit brauche ich eigentlich nur einen 2.2uF an V_out und wie oben 
gefragt ggf. einen 2.2uF an V_in...

von Jan W. (gnarflord)


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Ich zitiere mal das Datenblatt (S. 17, Punkt 8.1.3)
> Input and Output Capacitor Requirements
> Although an input capacitor is not required for stability, good analog design 
practice is to connect a capacitor from IN to GND. This capacitor counteracts 
reactive input sources and improves transient response, input ripple, and PSRR. An 
input capacitor is recommended if the source impedance is more than 0.5Ω. A higher 
value capacitor may be necessary if large, fast load transient or line transients 
are anticipated or if the device is located several inches from the input power 
source.

Wenn also nur der TPS und der LDO nebeneinander säßen würde ich das 
abwinken. Allerdings sitzt hier auch Pin-Header an den deine dicke Last 
soll. Wie Lothar M. schon ansprach ist der C1 (10µF) schon etwas 
lachhaft, wenn du eine Last hast die mit bis zu 4.5A schnell geschaltet 
wird.

Interessant ist vor allem der Transient: Wenn du von 0% Last auf 100% 
gehst. Denn wenn die Stromversorgung über zwei lange Kabel geschieht 
hast du eine hohe Induktivität (denn deine Strippen bilden eine Spule 
und dieses Magnetfeld muss sich erstmal aufbauen).

Heißt, du ziehst plötzlich mehr Strom, deine Versorgung ist aber träge 
und braucht lange bis sie den auch wirklich liefert. Was passiert? Die 
Spannung im Geräteingang fällt ab. Ein Stützkondensator soll in diesem 
Falle kurzfristig die Last versorgen, bis der Strom endlich ankommt. 
Wenn der zu klein ist wird die Spannung zu tief fallen bis dein Prozi 
sich resettet.

Was passiert wenn du plötzlich abschaltest? Der Strom fließt erstmal 
träge weiter und du hast eine Überspannung am Eingang, die womöglich 
Bauteile schmoren kann. Um diese Effekte abzuschätzen muss die Last 
bekannt sein.

von Stephan C. (stephan_c)


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Obwohl das mit der dicken Last vielleicht auch hinfällig ist.
Ich glaube der Header ist nur für den Programmieradapter gedacht.


Mal eine generelle Frage: ist dir das nicht etwas viel Aufwand für so 
eine kleine Microcontrollerschaltung?
Du könntest zumindest noch die restlichen IOs vom uC rausführen, um in 
Zukunft eventuell noch andere Sachen machen zu können.
Und glaubst du, dass die Steckverbinder von der Strombelastbarkeit her 
ausreichen?
Es würde außerdem Sinn machen, wenn du JP1 und JP3 zusammenfassen 
würdest, mit sich abwechselnder Belegung der Pins -> Versorgung | Dx | 
Versorgung | Dy und so weiter.

Für die I2C-Leitungen SCL und SDA würde ich jeweils eine Diode vorsehen, 
um Querströme zu vermeiden.

Wie Lothar schon schrieb, könntest du auch noch ein paar mehr 
Kondensatoren platzieren, weil es einfach besser ist, später wieder 
welche rauszunehmen, als sich viel Arbeit mit nachträglicher Patcherei 
zu machen.

von Jut (Gast)


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Danke euch.

Die Arbeit mach ich mir gerne :)

Habe nun den C1 auf einen 0805 35V 22uF getauscht und davon zwei 
hintereinander.

Ebenfalls habe ich nun den TPS7A2650 eingebaut. - ich hoffe korrekt...

Wo sollten noch Kondensatoren hin?

von Jut (Gast)


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Kurz noch zur Info.

JP2 ist zum programmieren.
Das flashen den bootloaders mache ich über Vias im PCB und mittels Pogo 
Pin Adapter
JP3 ist der Anschluss für den Minuspol der Lauflichter.
JP1 ist der Anschluss für den Pluspol der Lauflichter (brauche 
theoretisch nur einen Anschluss, habe aktuell mal drei gemacht.

von Jut (Gast)


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Stephan C. schrieb:
> Es würde außerdem Sinn machen, wenn du JP1 und JP3 zusammenfassen
> würdest, mit sich abwechselnder Belegung der Pins -> Versorgung | Dx |
> Versorgung | Dy und so weiter.

Die Lauflichtsteuerung wird über einen Pluspol angeschlossen und bis zu 
sechs Minuspole. Nicht für jeden Kanal gibt es plus und minus.

von Jan W. (gnarflord)


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Stephan C. schrieb:
> Obwohl das mit der dicken Last vielleicht auch hinfällig ist.
> Ich glaube der Header ist nur für den Programmieradapter gedacht.

Du sprichst von Header JP1? Warum einen dicken 4.5A Schaltregler basteln 
wenn man da nichts ordentliches dranhängen will? Die FETs sehen mir auch 
dannach aus, als ob die für einen ordentlichen Strom ausgelegt sind, ich 
denk mal der OP will ein paar Lampen schalten (Titel Lauflicht) und 
irgendwo muss deren Strom ja herkommen.

Also ist halt interessant: Sind die 4.5A völlig überdimensioniert oder 
willst du die ausreizen? Hängen da LEDs dran, die zwingend 5V brauchen 
oder kann man denen vielleicht auch die ungeregelte Eingangsspannung 
füttern?

von Michael M. (michaelm)


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Ich bin mal gespannt, wann und ob der "Prototyp" (oder Testaufbau) und 
danach die endgültige Version funktioniert... ;-)

von Jut (Gast)


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Also die 4.5A möchte ich nicht voll ausreizen. In der Regel werden es um 
die 3A sein. Nicht wirklich mehr. Ich möchte hier Abe rnicht direkt 
limitiert sein, deshalb als absolute Spitze 4.5A, was in meiner 
Schaltung der TPS2121 begrenzt.

Ich schalte damit 2000-3000 SMD LEDs, die je nach Farbe zwischen 1.9 und 
3V brauchen. Diese sind immer in Reihe zu max. 12V geschaltet und dann 
die entsprechenden Reihen parallel. (Alles natürlich pro Farbe)
Entsprechend sind in den Minusleitungen Widerstände verbaut um die 
Helligkeit zu reduzieren und um alles immer über 12V steuern zu können.

Hier mal ein Beispiel was ich mit Lauflicht, etc. meine.
https://www.youtube.com/watch?v=-Y93YBejkFc

(Nicht mein Modell, aber ein gutes Beispiel)

von (prx) A. K. (prx)


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Stephan C. schrieb:
> Für die I2C-Leitungen SCL und SDA würde ich jeweils eine Diode vorsehen,
> um Querströme zu vermeiden.

Wo siehst du bei Open Drain Querströme fliessen?

von Jut (Gast)


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Jan W. schrieb:
> Hängen da LEDs dran, die zwingend 5V brauchen
> oder kann man denen vielleicht auch die ungeregelte Eingangsspannung
> füttern?

12V... die LEDs brauchen 12V. die 5V sind nur für den Atmega.

von Stephan C. (stephan_c)


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(prx) A. K. schrieb:
> Stephan C. schrieb:
>> Für die I2C-Leitungen SCL und SDA würde ich jeweils eine Diode vorsehen,
>> um Querströme zu vermeiden.
>
> Wo siehst du bei Open Drain Querströme fliessen?

Ja hast recht.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jut schrieb:
> Wo sollten noch Kondensatoren hin?
Die Antwort auf diese Frage hängt von den Antworten auf meine Fragen ab,
die ich weiter oben schrieb:
>>> was ist das für eine 15/20V-Versorgung?
>>> Wie lange sind die Zuleitungen dorthin?

Jut schrieb:
> Ich schalte damit 2000-3000 SMD LEDs, die je nach Farbe zwischen 1.9 und
> 3V brauchen.
LEDs "brauchen" zum Leuchten einen Strom. Bei entsprechenden Strom 
stellt sich dann eine Vorwärtsspannung ein. Diese Spannung ist nicht 
konstant.

von Jut (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> was ist das für eine 15/20V-Versorgung?
>>>> Wie lange sind die Zuleitungen dorthin?

die 145V/20V sind vom USB C PD Anschluss.
Meinst du die Zuleitungen vom STUSB4500 zum LT8640S? Diese sind minimal. 
Ein paar mm.

von Äxl (Gast)


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würde ich alles auf 5 Volt laufen lassen, wenn ich mir das so ansehe

Ebay-Artikel Nr. 174490182736

die ws2812 gibts erfreulicherweise auch in "klein"

von Chregu (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Ich bin mal gespannt, wann und ob der "Prototyp" (oder Testaufbau) und
> danach die endgültige Version funktioniert... ;-)

Das denke ich auch die ganze Zeit. Nichts gegen den TO, aber ist ja 
schon ein grösseres Projekt. Erschwerend kommt hinzu, dass es schon 
fertig bestückt ist, schrittweise Inbetriebnahme ist da schwierig, wie 
auch Fehlersuche und wechseln von Bauteilen. Wo kommt man hin zum 
Messen?

Lothar M. schrieb:
> Hast du in deinem Designprozess ein Funktionsmodell vorgesehen und
> hinter dir? Also diesen Aufbau, wo mit Eval-Boards und
> Lochrasterplatinen alles schon mal grundlegend funktioniert. Und der
> dann "nur noch" verkleinert werden muss.

Wäre doch das Mindeste. Sowas funktioniert doch nie auf Anhieb, selbst 
bei einem Profi. Ausserdem kann man die statischen Sachen (Speisungen) 
sehr gut modular testen, und messen!

Gruss Chregu

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