AMS1117 Kühlung

Gast #7013348
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Tach,

habe in einer Schaltung einen AMS1117 drin, um aus 5V 3.3V bei ca. 
200-250 mA zu gewinnen.
Da das fast ein halbes Watt ist und ich den AMS nicht toasten möchte 
(SOT223), würde ich den gerne einigermaßen kühlen.
GND kann ich gut verwenden, da ich eine fast durchgängige Masselage 
habe.
Den GND-Pin habe ich bereits mit Vias an GND gepappt.

Ich würde aber auch gerne den dafür vorgesehenen breiten Anschluss 
benutzen, allerdings schweigt das Datenblatt dazu, was ich damit machen 
darf. Es sagt nur: "Experiments have shown that the heat spreading 
copper layer does
not need to be electrically connected to the tab of the device."

Für mich ist das nicht eindeutig. "does not need" - ok, aber darf ich 
denn?
Kann ich den Tab jetzt auf ein Potential (z.B. GND) pappen oder nicht? 
GND wäre die mit Abstand beste verfügbare Kühlfläche.

Beim Artgenossen LT1117 steht's ziemlich unmissverständlich drin. "TAB 
is VOUT". Beim AMS leider nöd, und da es den als "basic part" bei JLC 
auf der Rolle gibt würde ich den gern verwenden.

grüezi
#7013356
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häh? schrieb:
> habe in einer Schaltung einen AMS1117 drin, um aus 5V 3.3V bei ca.
> 200-250 mA zu gewinnen.
> Da das fast ein halbes Watt ist und ich den AMS nicht toasten möchte
> (SOT223), würde ich den gerne einigermaßen kühlen.

Naja, 500mW sind für SOT223 schon noch OK.

> GND kann ich gut verwenden, da ich eine fast durchgängige Masselage
> habe.
> Den GND-Pin habe ich bereits mit Vias an GND gepappt.
>
> Ich würde aber auch gerne den dafür vorgesehenen breiten Anschluss
> benutzen, allerdings schweigt das Datenblatt dazu, was ich damit machen
> darf.

Nicht auf GND legen, denn dort liegt die Ausgangsspannung drauf ;-)

> Für mich ist das nicht eindeutig. "does not need" - ok, aber darf ich
> denn?

Ja, aber!

> Kann ich den Tab jetzt auf ein Potential (z.B. GND) pappen oder nicht?

NEIN!

> GND wäre die mit Abstand beste verfügbare Kühlfläche.

Dann mußt du halt ein kleine Insel für VOUT machen.

> Beim Artgenossen LT1117 steht's ziemlich unmissverständlich drin. "TAB
> is VOUT". Beim AMS leider nöd, und da es den als "basic part" bei JLC
> auf der Rolle gibt würde ich den gern verwenden.

Ist pinkompatibel
Beitrag #7013357 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #7013532
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Der im Dabla empfohlene Tantal-Kerko von 22µF ist dran.
In direkter Nähe dazu ist nur noch ein 100nF-Kerko.

In einigen cm Abstand gibt es noch weitere 100nF-Kerkos und einen 
100µF-Elko.

Hätte ich jetzt als akzeptabel eingestuft.
Dabla sagt
"The circuit design used in the AMS1117 series requires the use of
an output capacitor as part of the device frequency compensation.
The addition of 22μF solid tantalum on the output will ensure
stability for all operating conditions.
When the adjustment terminal is bypassed with a capacitor to
improve the ripple rejection, the requirement for an output
capacitor increases. The value of 22μF tantalum covers all cases of
bypassing the adjustment terminal. Without bypassing the
adjustment terminal smaller capacitors can be used with equally
good results.
To further improve stability and transient response of these
devices larger values of output capacitor can be used."

Liest sich für mich so, als wäre mit dem 22µF Tantal das meiste erledigt 
und weitere Kapazitäten sind optional, aber kein Problem (klar, mehrere 
1000µF braucht man nicht auffahren).
Gast #7014090
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Ein To-92 Gehäuse wird aber nicht glücklich sein über 500mW Wärme...
Der SOT-223 ist schon ok, mache ca. 2x2cm Kupfer an den Tab (V_Out), das 
Kühlt dann schon ausreichend

> Der im Dabla empfohlene Tantal-Kerko von 22µF ist dran.
> In direkter Nähe dazu ist nur noch ein 100nF-Kerko.

Vergiss Tantals. Das ist ein Relikt aus den 90ern. Mache einen 
(SMD-)Elko dran. Und ja, schaue ins Datenblatt was das zum erlaubten 
ESR-Bereich sagt.
Gast #7014113
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asd schrieb:
> Und ja, schaue ins Datenblatt was das zum erlaubten
> ESR-Bereich sagt.

Der ist ja mein Problem. Da dürfte ich ja nicht mal einen einzigen 
100nF-Kerko dranhängen.

Am liebsten wäre mir ein lieferbarer LDO für 3.3V, der mir keinen 
Aufstand wegen dem ESR macht und sich halbwegs brauchbar kühlen lässt.
Gast #7014142
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Falk B. schrieb:
> häh? schrieb:
>> Am liebsten wäre mir ein lieferbarer LDO für 3.3V, der mir keinen
>> Aufstand wegen dem ESR macht und sich halbwegs brauchbar kühlen lässt.
>
> Du hast doch einen! Was zum Geier ist dein Problem?

Er hat Probleme den für die Stabilität nötigen Kondensator sinnvoll zu 
wählen, warum auch immer.
Gast #7014148
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"A minimum capacitance value of 4.7 F with an
equivalent series resistance (ESR) that is within the limits of
33 m (typ) to 2.2  is required."

Da habe ich wieder das Gschiß mit dem ESR.
Lieber verheize ich vor dem MCP1702 noch ein bisschen Spannung in einer 
Diode.
Oder ein MCP1825. Hm
Gast #7014166
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häh? schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Ist doch lächerlich einfach einzuhalten!
>
> Gut, da bin ich gespannt. Wie schließe ich einen Abblock-Kerko an
> irgendeiner Stelle im 3.3V-Kreis an, ohne die ESR-Regel vom 1117 zu
> verletzen?

Induktivität dazwischen! Und denk dran: jeder Millimeter Leiterbahn hat 
schon welche.

Und dann gibts da noch das millionenfache Beispiel. (siehe Anhang)
Angehängte Dateien:
Gast #7014352
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Quasi zwischen Ausgang und erstem Kondensator, richtig?
Ich glaube, ich verstehe. Wenn nicht, korrigiert mich bitte, ich will ja 
auch was lernen.
Der Widerstand in Reihe verhindert das Schwingen, indem er den 
benötigten Mindest-ESR der angeschlossenen Kondensatoren ersetzt. 
Alternativ könnte ich auch an jeden einzelnen Kondensator einen 
Widerstand in Reihe setzen und hätte den gleichen Effekt. Da das aber 
nicht sinnvoll ist, nehme ich lieber den kleinen Spannungsverlust durch 
den Reihenwiderstand in Kauf und entschärfe das Problem damit unabhängig 
davon, welche Kondensatoren danach komme.

Richtig?

Schöne Idee - der AMS1117 hätte nämlich auch gut passende Parameter und 
ein bisschen Reserve.
Angehängte Dateien:
#7014418
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häh? schrieb:
> Quasi zwischen Ausgang und erstem Kondensator, richtig?
> Ich glaube, ich verstehe. Wenn nicht, korrigiert mich bitte, ich will ja
> auch was lernen.
> Der Widerstand in Reihe verhindert das Schwingen, indem er den
> benötigten Mindest-ESR der angeschlossenen Kondensatoren ersetzt.

Richtig.

> Alternativ könnte ich auch an jeden einzelnen Kondensator einen
> Widerstand in Reihe setzen und hätte den gleichen Effekt. Da das aber
> nicht sinnvoll ist, nehme ich lieber den kleinen Spannungsverlust durch
> den Reihenwiderstand in Kauf und entschärfe das Problem damit unabhängig
> davon, welche Kondensatoren danach komme.

Genau.

Beim LP2951 hat man den Luxus, daß das Ding einen Sense-Eingang hat. Da 
kann man die 100mR in Reihe einsetzen, OHNE an Genauigkeit und 
Spannungskonstanz zu verlieren!
Gast #7014470
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> Gut, da bin ich gespannt. Wie schließe ich einen Abblock-Kerko an
> irgendeiner Stelle im 3.3V-Kreis an, ohne die ESR-Regel vom 1117 zu
> verletzen?

Elko an den Ausgang der mind. 33mOhm ESR hat, oder R in Reihe. Passt 
dann schon.
Die 100nF Kerko als Abblock-C an der Last bringen den 1117 dann nicht 
zum schwingen. Erstens weil der Kerko ein paar cm entfernt ist, zweitens 
weil der Elko mit seinem ESR das Schwingen bedämpft.
Beitrag #7016591 wurde von einem Moderator gelöscht.
#7016629
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häh? schrieb:
> Verwendet ihr keine Keramik-Abblockkondensatoren? Ich würde gerne welche
> benutzen, aber deren ESR liegt deutlich unter dem, was der 1117 verträgt
> - oder nicht?

Ich finde im Datenblatt des AMS1117 nichts, daß der ESR zu gut sein 
kann.
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwi2pPfrpuj2AhXL_qQKHZ-nCWoQFnoECAMQAQ&url=http%3A%2F%2Fwww.advanced-monolithic.com%2Fpdf%2Fds1117.pdf&usg=AOvVaw32b7yUSaNtlsyuBUGG7NQr

Ich nehme schon lange nur noch Keramiks und natürlich ohne 
Reihenwiderstand.

Ein Kollege hat mal einen Regler benutzt, wo im Datenblatt steht, daß er 
zwischen 100nF und 10µF schwingt. Der Kollege hatte das überlesen und 
einen 1µF benutzt. Es stimmte, der schwingt.
Beitrag #7016706 wurde von einem Moderator gelöscht.
#7016708
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Peter D. schrieb:
> häh? schrieb:
>> Verwendet ihr keine Keramik-Abblockkondensatoren? Ich würde gerne welche
>> benutzen, aber deren ESR liegt deutlich unter dem, was der 1117 verträgt
>> - oder nicht?
>
> Ich finde im Datenblatt des AMS1117 nichts, daß der ESR zu gut sein
> kann.

Es wird aber hartnäckig von "Tantalum" geschrieben und die wurden da 
schon immer gerne eingesetzt, wenn der ESR unter der von normalen 
Beche-Elkos und über der von Low-ESRs liegen sollte!?
#7016734
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Teo D. schrieb:
> Es wird aber hartnäckig von "Tantalum" geschrieben

Man muß Datenblätter aber auch lesen können. Viele Regler sind steinalt 
und damal waren eben Tantals modern bzw. Keramik im µF-Bereich noch 
nicht auf der Welt. Alte Datenblätter werden in der Regel nicht mehr 
überarbeitet.

Seit ich immer öfter Altgeräte zur Reparatur bekomme, in denen Tantals 
beim Einschalten explodiert sind, ersetze ich die defekten Tantals 
einfach durch Keramik.

Und in neuen Projekten haben Tantals eh nichts verloren.
#7016827
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Peter D. schrieb:
> Seit ich immer öfter Altgeräte zur Reparatur bekomme, in denen Tantals
> beim Einschalten explodiert sind, ersetze ich die defekten Tantals
> einfach durch Keramik.

Das mach des öfteren funktionieren, in einigen kritischen Schaltungen 
geht das schief.

> Und in neuen Projekten haben Tantals eh nichts verloren.

Ein engstirniges Dogma. Keramikkondensatoren können trotz diverser 
Vorteile Tantal nicht überall ersetzen. Sei es wegen des zu KLEINEN ESR 
für bestimmte SPannungsregler oder auch des stark spannungsabhängigen 
Kapazitätverlusts von bis zu 80%!
#7016884
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(prx) A. K. schrieb:
> Im derzeitigen Markt würde ich lieber auf die ollen Dinger aus dem
> Museum setzen

Es hat schon was, 8A mit hohem Wirkungsgrad regeln zu können. Wenn ich 
mal dran denke, was für ein riesen Oschi an Kühlkörper der alte Regler 
(L4970) benötigte und auch der Krach von dem Lüfter und der schwere 50Hz 
Netztrafo. Von den hohen Kosten und dem manuellen Montageaufwand nicht 
zu reden.

Die Geräte sollen auch immer günstiger und kleiner werden und immer mehr 
können.
Gast #7016890
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Falk B. schrieb:
> Sei es wegen des zu KLEINEN ESR für bestimmte SPannungsregler oder
> auch des stark spannungsabhängigen Kapazitätverlusts von bis zu 80%!

Bei einem Schaltnetzteil kommt es nicht auf Intermodulationsfestigkeit 
an, d.h. die Linearität der Kondensatoren ist unkritisch. Wie hoch die 
Spannung im Betrieb ist, sollte bekannt sein und dann kann man die 
Kondensatoren entsprechend auslegen.
Gast #7017054
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häh? schrieb:
> Quasi zwischen Ausgang und erstem Kondensator, richtig?

Nein, warum solltest Du der Spannungsregelung "dazwischenfunken"?
An dieser Stelle würdest Du zwar alle folgenden Cs mitabdecken -
genau wie Du meintest - aber es fehlte stromabhängig Spannung von
den geregelten 3,3V am rechten Anschluß Deines Widerstandes. Ich
bezweifle, daß Du das wolltest...

H. H. schrieb:
> Nein, den Widerstand nur in Reihe zum Stabilitätskondensator.

Idealer Platz wäre hierbei zwischen V+ Rail (oder GND) und beiden
100nF-Anschlüssen (= 1x 0,1R für beide 100nF) Kerkos. Und kämen
vor den Kerkos einige cm Leiterbahn, wäre es evtl. sogar unnötig.

Peter D. schrieb:
> Wenn man sich mal heutige Schaltregler anschaut, da sind dann
> selbstverständlich Keramik in den Schaltungen und auf den Eval-Boards.
> Von Tantals redet da niemand mehr.
> Man sollte schon mit der Zeit gehen und nicht Schaltungen aus dem Museum
> klauen.

Aber er will wenige 100mA bei 1,7V Differenz - hier kann man schon
noch mit LDO arbeiten. Der Trick mit den R_ser bei Kerkos ist doch
vollkommen anwendbar, also geht das auch. Man muß nicht zwingend
auf Schaltregler ausweichen (und auf einen für bis zu 8A schon gar
nicht).

Bleibt man beim AM1117 und möchte besprochene "Reserve" ist jedoch
der weiter oben besprochene Ansatz mit dem TAB(V+) Anschluß an die
extra V+ Kühlinsel wirklich zu empfehlen.

Machst Du jetzt präzise das, oder wofür hast Du Dich entschieden,
@häh?
#7017120
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Peter D. schrieb:
> Ich finde da nichts zu einem geforderten ESR-Minimum.

Es steht jedoch beim LM1117 drin. Das muss zwar für den AMS1117 nichts 
heissen, wird aber spätestens wichtig, wenn man Austauschbarkeit der 
1117er anpeilt.

Es würde mich auch nicht überraschen, wenn man implizit davon ausgeht, 
dass sowieso niemand spezifisch nur für AMS1117 entwickelt und dessen 
Datasheet daher nur pro forma existiert.

Wenn im Datasheet eines LDO kein Min-ESR drinsteht und auch kein Kerko 
erwähnt wird, wäre ich prinzipbedingt vorsichtig. Könnte einfach sein, 
dass darüber keine Aussage gemacht wurde.
#7017206
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Peter D. schrieb:
> Wenn man sich mal heutige Schaltregler anschaut, da sind dann
> selbstverständlich Keramik in den Schaltungen und auf den Eval-Boards.
> Von Tantals redet da niemand mehr.

HIER reden wir aber von einem Linearregler, der klare Anforderungen an 
den minimalen und maximalen ESR des Ausgangskondensators stellt!

> Man sollte schon mit der Zeit gehen und nicht Schaltungen aus dem Museum
> klauen.

Bla!
Gast #7017417
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Andrew T. schrieb:
> Kluge Menschen schalten noch eine 1N4001 (oder 1N4003) in die
> Plusleitung des LDO, um die Verlustleistung zu verteilen.

Das tun eher jene, die sich für klug halten, es aber nicht wirklich 
sind. Schaue die garantierten Grenzwerte an, auch die 5V-Speisung kann 
eine negative Abweichung haben - dann reicht das nicht mehr für saubere 
3,3 Volt.

H. H. schrieb:
> AMS1117 gibts mit genau der Bezeichnung von 10 verschiedenen
> Herstellern.

Nanu, heißen die dann nicht eher AZ1117?

Falk B. schrieb:
> HIER reden wir aber von einem Linearregler, der klare Anforderungen an
> den minimalen und maximalen ESR des Ausgangskondensators stellt!

Wo im Datenblatt (Anhang) finde ich das?

Hunderttausende oder mehr laufen mit zwei handelsüblichen 
Keramikkondensatoren, denen hat offenbar niemand gesagt, dass sie damit 
nicht funktionieren dürfen.
Angehängte Dateien:
Gast #7017576
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Mehmet K. schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Wo im Datenblatt (Anhang) finde ich das?
>
> Siehe Anhang.

Deine Such-Künste in allen Ehren: Daß Du ein AMS1117 DaBla incl.
solcher Angaben fandest ist nicht schlecht...

Daß sich jedoch die erlaubten ESR-Minimum-Werte von Bild 1 und
Bild 3 extrem deutlich widersprechen (3mR=0,003R vs. 0,3R=300mR)
scheint Dir leider nicht aufgefallen zu sein. (Und nicht mal die
22 Ohm von Bild 2 stimmen.)

Drei Tippfehler - stimmen sollten die Werte im LM1117 DaBla
(min. 33mR / max. 2R2). Zumindest erinnere ich mich an einige
Fehlschläge der Vergangenheit mit AMS1117 diverser Hersteller,
die weder mit einem 4,7-10µF Alu-Elko (außer wenn nach einigen
cm Leiterbahn noch ein 100nF-1µF Kerko) noch mit Kerko - egal
welchen Wertes - direkt an V_out "glücklich" waren (schwangen).

Auch wenn iirc der von "HotChip" nie dabei war, die Angaben in
allen_drei_Bildern sind wohl leider falsch - denn wieso sollte
grade dieser von einem Hersteller so extrem abweichen?

Kann noch jemand meine Erfahrungen bestätigen? Ich bin nahezu
sicher, daß das LM1117 DaBla somit sozusagen auf alle ...1117
zutrifft - aber halt nicht zu 100%.

(Daß 3mR und 22R nicht stimmen können, dessen allerdings schon.)
#7017577
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Manfred schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Kluge Menschen schalten noch eine 1N4001 (oder 1N4003) in die
>> Plusleitung des LDO, um die Verlustleistung zu verteilen.
>
> Das tun eher jene, die sich für klug halten, es aber nicht wirklich
> sind. Schaue die garantierten Grenzwerte an, auch die 5V-Speisung kann
> eine negative Abweichung haben - dann reicht das nicht mehr für saubere
> 3,3 Volt.

Du übersiehst (mal wieder),
das ich dazu eine anderen LDO empfohlen habe.

Lesen hilft Dir!
#7017594
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Ich hab in meiner Altium-Lib den LD1117DTC von ST. Im Datenblatt ist 
keinerlei Angabe zum ESR. Es steht nur drin: "Only a very common
10 μF minimum capacitor is needed for stability."
Ich habe keinerlei Schwingprobleme bemerkt mit 10µF Keramik.

https://de.farnell.com/stmicroelectronics/ld1117dtc-r/ldo-regler-einst-1-25-15v-0-95a/dp/2849772?ost=2849772

https://www.farnell.com/datasheets/1776449.pdf

Mag sein, daß andere Hersteller Probleme mit dem Nachbau haben und daher 
irgendwelche seltsame Angaben machen. Selbst der billigste 10µF Alu-Elko 
ist weitaus besser als 22Ω, da brauchts keinen Tantal.
Gast #7017928
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etc. schrieb:
> genau wie Du meintest - aber es fehlte stromabhängig Spannung von
> den geregelten 3,3V am rechten Anschluß Deines Widerstandes. Ich
> bezweifle, daß Du das wolltest...

> Machst Du jetzt präzise das, oder wofür hast Du Dich entschieden,
> @häh?

Ja, den Spannungsverlust durch den Widerstand kann ich verschmerzen.
Damit ist der Widerstand direkt am Vout-Pin für mich die sicherste Wahl.

Ich finde die Diskussion hier aber nichtsdestotrotz spannend!
Gast #7018236
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Mehmet K. schrieb:
>> Wo im Datenblatt (Anhang) finde ich das?
> Siehe Anhang.

Deine Screenshots stammen aus einem anderen Datenblatt, nicht 'meinem' 
von Advanced Monolithic Systems.

Peter D. schrieb:
> Mag sein, daß andere Hersteller Probleme mit dem Nachbau haben und daher
> irgendwelche seltsame Angaben machen.

Das könnte sein.

> Selbst der billigste 10µF Alu-Elko
> ist weitaus besser als 22Ω, da brauchts keinen Tantal.

Auf meinen China-Arduinos sind gelbe Klötzchen drauf, das dürften 
Tantals sein. Passt besser zur automatischen Bestückung als Al-Elko.

Da ich auf den A*-Nanos nur einen sehe (4,7 µF), vmtl. am Ausgang, 
scheint das so kritisch nicht zu sein.

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