Einschaltstrombegrenzung notwendig?

Dieter schrieb:
> Je nach Fall bekommst Du bis zu 2...3x der Eingangspannung als
> Transiente an die Schaltwandlereingaenge am Ausgang.

Woher willst du das wissen? Hast du das simuliert oder berechnet? Nicht 
jeder Schwingkreis hat so eine hohe Güte. Faktor 3 schon mal gar nicht.
Jaja, das liebe Halbwissen . . . 8-(

A. G. schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich habe auf einer Platine je einen 5V und einen 3.3V schaltregler (~1A
> jeweils) und davor vrsl. einen Pi-Filter um die Störsignale der
> Schaltregler stromaufwärts zu filtern.

Naja, über die Dimensionierung kann man diskutieren. Die fetten Elkos 
bringen bei halbwegs modernen Schaltreglern wenig, denn deren ESR ist 
meist zu hoch.

> Habe ihr eine Idee ob ich da für
> die Induktivitäten und Kapazitäten eine Einschaltstrombegrenzung
> brauche?

In Normalfall baut man das so, daß man die nicht braucht. Dazu muss der 
Filter ausreichend bedämpft sein.

> Haltet ihr die Filter so für Sinnvoll?

Eher nicht. Bei welchen Frequenzen arbeiten deine Schaltregler? Welche 
Dämpfung welcher Frequenzen soll erreicht werden? Wieviel Störungen 
dürfen am Eingang übrig bleiben?

Wichtig ist das Layout. Möglichst kleine Schleifen, die 
Eingangskapazität möglichst nah am IC. Am besten kleinere 
Keramik-Kondensatoren verwenden, denn die wirken bei den Frequenzen auch 
noch wirklich kapazitiv.

Als Beispiel ein Kondensator mit 10 µF (X7R) von TDK: 
https://product.tdk.com/en/search/capacitor/ceramic/mlcc/info?part_no=CGA5L1X7R1E106K160AC

Du siehst, bei 1,5 MHz wird der Kondensator induktiv. Wenn dein 
Schaltregler mit 800 kHz arbeitet, liegen die signifikanten Oberwellen 
locker drüber.

Dagegen einer mit 10 nF (C0G): 
https://product.tdk.com/en/search/capacitor/ceramic/mlcc/info?part_no=CGA3E2C0G1H103J080AA

Den kannst du bis 50 MHz noch verwenden.

Dazwischen einer mit 100 nF (X7R): 
https://product.tdk.com/en/search/capacitor/ceramic/mlcc/info?part_no=CGA3E2X7R1H104K080AA

Den kannst du bis rund 15 MHz verwenden.

Du siehst, mit steigender Kapazität sinkt die Frequenz, bis zu der die 
Kondensatoren wirken. Deshalb legt man solche kleinen Kondensatoren nah 
an das IC, dahinter dann etwas größere. Die großen filtern dann nur noch 
die Grundwelle weg.

Sinnvoll wäre in noch eine Feritperle vor den Kondensatoren.

Hallo,

fehlt links von D14 für D14 nicht noch ein Strombegrenzender Widerstand? 
Ich meine wenn D14 auslösen sollte gibts einen Kurzschluss.

Falk B. schrieb:
> Eher nicht. Bei welchen Frequenzen arbeiten deine Schaltregler? Welche
> Dämpfung welcher Frequenzen soll erreicht werden? Wieviel Störungen
> dürfen am Eingang übrig bleiben?

Die Schaltregler (beides AP63200) arbeiten bei 500kHz.
Die Störungen will ich soweit reduzieren, dass es für eine 
CE-Zertifizierung reicht. Ich kann leider nicht einschätzen ab wann es 
da zu Problemen kommt, daher habe ich mal ~1mA Amplitude bei 500kHz 
angepeilt und dementsprechend die Kondensatoren und Induktivitäten durch 
Spice-Simulationen dimensioniert.

Falk B. schrieb:
> In Normalfall baut man das so, daß man die nicht braucht. Dazu muss der
> Filter ausreichend bedämpft sein.

Hast du einen Vorschlag wie ich den Sinnvoll bedämpfe?

Terence S. schrieb:
> Wichtig ist das Layout. Möglichst kleine Schleifen, die
> Eingangskapazität möglichst nah am IC. Am besten kleinere
> Keramik-Kondensatoren verwenden, denn die wirken bei den Frequenzen auch
> noch wirklich kapazitiv.

Ah ja, direkt an den beiden Schaltreglern sind noch 100nF MLCCs.

Veit D. schrieb:
> fehlt links von D14 für D14 nicht noch ein Strombegrenzender Widerstand?
> Ich meine wenn D14 auslösen sollte gibts einen Kurzschluss.

Mein Plan war es jedenfalls Spannungspulse durch äußere Einflüsse 
kurzzuschließen. Sollte ich da besser einen Widerstand einbauen?

A. G. schrieb:
> Veit D. schrieb:
>> fehlt links von D14 für D14 nicht noch ein Strombegrenzender Widerstand?
>> Ich meine wenn D14 auslösen sollte gibts einen Kurzschluss.
> Mein Plan war es jedenfalls Spannungspulse durch äußere Einflüsse
> kurzzuschließen. Sollte ich da besser einen Widerstand einbauen?
Du darfst nicht eine unbekannte Quelle ohne vorgelagerte Sicherung 
einfach kurzschließen.

Wenn du schon einen Überspannungsschutz einbaust, dann muss davor eine 
Sicherung hin. Wenn deine Quelle keine Sicherung hat, deren 
Schmelzintegral kleiner ist als das Grenzlastintegral deiner TVS-Diode, 
dann musst du selber eine Sicherung einbauen, die auslöst, vor die 
TVS-Diode abraucht.

> Hast du einen Vorschlag wie ich den Sinnvoll bedämpfe?
Lass diese Induktivitäten weg. Die bringen mehr Unruhe ins System als 
sie abhalten. Sorge dafür, dass der Schaltregler ordentlich ausgeführt 
und geblockt ist. Dann reicht das.

A. G. schrieb:
> Die Schaltregler (beides AP63200) arbeiten bei 500kHz.
> Die Störungen will ich soweit reduzieren, dass es für eine
> CE-Zertifizierung reicht. Ich kann leider nicht einschätzen ab wann es
> da zu Problemen kommt
Sieh dir die Layout Recommendations genau an Das Layout ist das 
wichtigste Bauteil eines Schaltreglers. Das Beispiellayout im Datenblatt 
sieht gut aus. Sorge dafür, dann die "verstrahlte" Masse auf der 
Unterseite, die zur Hitzeverteilung verwendet werden soll, NICHT auf die 
allgemeine Massefläche deiner Schaltung geflutet wird. Denn der 
Switchnode (grün) wird dort (auch wenn er noch so klein ist) ganz nett 
reinkoppeln.

Die Vin und die Vout sind GENAU an der Stelle, wo sie im Beispiellayout 
angeschrieben sind. Vout wird also nicht, weils geschickter ist, einfach 
rechts oben an der Spule angeschlossen.

Das Layout vom EVALBoard ist da im Grunde deutlich schlechter als der 
Vorschlag im Datenblatt: ich würde nicht mit der Feedbackleitung unter 
dem Switchnode durchfahren...

Nebenbei angemerkt:

Es mag sein dass ich gerade ein mittelgroßes Brett vor'm Kopf habe, aber 
bin ich wirklich der Einzige der sich fragt was Q6 in dieser Schaltung 
zu suchen hat?

mIstA schrieb:
> Kann man das allgemeinen Rat ansehen im Sinne von: eine Ferritperle vor
> den Cs ist immer eine gute Idee bzw. kann zumindest niemals schaden?
>
> Immerhin kommt die Perle ja jedenfalls den Cs in die Quere, die dadurch
> ein Stückchen vom Chip weggedrängt werden; auch wenns nur 1-2mm sind ist
> das eben nicht mehr so nahe wie möglich?

Der Ferrite Bead kommt elektrisch gesehen vor den C. Also erst Ferrite, 
dann C, dann zu versorgender IC. Praktisch ein LC Filter am IC 
Versorgungspin. Ich habe allerdings keine Ahnung unter welchen 
Bedingungen man das mit Ferrite macht. Eigentlich ist ein C ausreichend.

Magnus M. schrieb:
> Es mag sein dass ich gerade ein mittelgroßes Brett vor'm Kopf habe, aber
> bin ich wirklich der Einzige der sich fragt was Q6 in dieser Schaltung
> zu suchen hat?

Verpolschutz ala Lothar. 
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

Magnus M. schrieb:
(...)
> bin ich wirklich der Einzige der sich fragt was Q6 in dieser Schaltung
> zu suchen hat?

H. H. schrieb:
> Verpolschutz.

Veit D. schrieb:
> Verpolschutz ala Lothar.
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz

Dankeschön :)

Ich hatte es ja schon geahnt...

Magnus M. schrieb:
> Es mag sein dass ich gerade ein mittelgroßes Brett vor'm Kopf habe

Hallo Magnus,

keine Sorge, ein Brett vorm Kopf hat jeder einmal. Du bist nicht der 
Erste wirst auch nicht der Letzte bleiben.  :-)

Lothar M. schrieb:
> Wenn du schon einen Überspannungsschutz einbaust, dann muss davor eine
> Sicherung hin. Wenn deine Quelle keine Sicherung hat, deren
> Schmelzintegral kleiner ist als das Grenzlastintegral deiner TVS-Diode,
> dann musst du selber eine Sicherung einbauen, die auslöst, vor die
> TVS-Diode abraucht.

Das klingt sinnvoll. Ich hatte vorher mehr an einen Überspannungsschutz 
für ESD gedacht, aber zusammen mit einer Sicherung ist es natürlich 
besser.

Lothar M. schrieb:
>> Hast du einen Vorschlag wie ich den Sinnvoll bedämpfe?
> Lass diese Induktivitäten weg. Die bringen mehr Unruhe ins System als
> sie abhalten. Sorge dafür, dass der Schaltregler ordentlich ausgeführt
> und geblockt ist. Dann reicht das.

Das Layout der beiden Schaltregler ist 1:1 das des Datenblatts. Ich habe 
die Filter durch Ferritperlen ersetzt. Das meintest du so, oder?

Lothar M. schrieb:
> Sorge dafür, dann die "verstrahlte" Masse auf der
> Unterseite, die zur Hitzeverteilung verwendet werden soll, NICHT auf die
> allgemeine Massefläche deiner Schaltung geflutet wird. Denn der
> Switchnode (grün) wird dort (auch wenn er noch so klein ist) ganz nett
> reinkoppeln.

Ich habe die Massefläche auf der oberseite so wie im Datenblatt, dann 
eine globale Massefläche auf Lage zwei, VCC auf Lage drei und eine 
weitere Massefläche auf der Unterseite für die Wärmeabfuhr. Sollen all 
diese Masseflächen um den Schaltregler herum von der globalen 
Massefläche getrennt und irgendwo in einem punkt zusammengeführt werden, 
oder wie meinst du das?

A. G. schrieb:
> oder wie meinst du das?
Wenn schon, dann ist ausschließlich GND unter dem Regler.
Unter dem Schaltregler ist auf keiner Lage eine durchgehende Fläche. Der 
Knotenpunkt für Uin, GND und Uout ist genau die Stelle, an der dieser 
Text im Layoutbeispiel im DB angeschrieben ist. Dort wird die restliche 
Schaltung abgeschlossen.