Hallo zusammen, ich habe eine Schaltung entworfen mit verschiedenen ICs, welche einen hohen Einschaltstrom beziehen. Die spätere bestückte Platine soll an einem Xilinx Zynq Board über die FMC Stecker betrieben werden. Nun stellte sich heraus, dass der benötigte Strom bei gemeinsamen Einschalten (Xilinx Board und meine Platine) für einen kurzen Moment zu groß wird. Das macht auch Sinn, da ja Kondensatoren geladen werden müssen und alles gestartet wird… Ich würde nun gerne eine Verzögerungsschaltung in mein Platinendesign integrieren um die ICs erst einzuschalten wenn der Strombedarf des Xilinx Boards abnimmt. Meine erste Idee wäre hierfür eine Spule als Tiefpass zu verwenden. Ist das ein guter Ansatz? Oder gibt es kleine und günstige Bauteile, die mir das ermöglichen? Sollte es auf den Ansatz mit der Spule hinauslaufen, bin ich leider etwas überfragt was die Dimensionierung der Spule betrifft. Die meisten Infos aus dem Internet beziehen sich auf Wechselstrom. Wir haben aber hier einen Gleichstromkreis. Kann ich eine unendliche Frequenz im Einschaltmoment annehmen? Kann mir jemand helfen wie man einen solchen Tiefpass auslegt? Ich brauche dann auch sicher noch weitere Komponenten um den Entladestrom der Spule abzufangen. Ist das Korrekt? Konkret würde ich gerne wissen, wie ich den Tiefpass auslegen muss damit ein gewisser Strom I bei einer gegebenen Spannung U erst nach einer gewissen Zeit t durchgelassen wird. Vielen Dank im Voraus 🙂
Realisierung über eine Einschaltverzögerung mit einem Vorwiderstand, der dann über einen Mosfet überbrückt wird. Bei Induktivitäten kann es auch Überschwinger bis zum doppelten der Eingangsspannung kommen, wenn der Aufbau nach Murphy zufällig dafür günstig sein sollte.
Stefan L. schrieb: > Meine erste Idee wäre hierfür eine Spule als Tiefpass zu verwenden. Ist > das ein guter Ansatz? Nein, dieser Ansatz ist Murks. Du wirst dich mit der Spulengeschichte später noch über vogelwilde Effekte wundern und üble Resonanzgeschichten beobachten. > Nun stellte sich heraus, dass der benötigte Strom bei gemeinsamen > Einschalten (Xilinx Board und meine Platine) für einen kurzen Moment zu > groß wird. Das macht auch Sinn ... die ansteigende Rampe der Versorgungsspannung etwas flacher zu machen. Oder ein aktives Powersequencing einbauen. Letzztendlich ist ein durchdachtes und belastbares Versorungskonzept das Wichtigste an einer Schaltung. Wenn die Versorgung nicht passt, dann hast du immer wieder mal seltsame Effekte.
Stefan L. schrieb: > Meine erste Idee wäre hierfür eine Spule als Tiefpass zu verwenden. Ist > das ein guter Ansatz? Nein, denn die bremst den Strom auch in Betrieb. Stefan L. schrieb: > verschiedenen ICs, welche einen hohen Einschaltstrom beziehen. Normale IC ziehen keinen hohen Einschaltstrom, welche Exoten setzt du ein ? Stefan L. schrieb: > Das macht auch Sinn, da ja Kondensatoren geladen werden müssen Netzteile sind dafür gebaut, Abblockkondensatoren in sinnvoller Grösse beim Einschalten mit aufzuladen. Warum glaubst du, Kondensatoren abnormer Grösse auf deiner Platine zu benötigen ? Stefan L. schrieb: > Ich würde nun gerne eine Verzögerungsschaltung in mein Platinendesign > integrieren um die ICs erst einzuschalten wenn der Strombedarf des > Xilinx Boards abnimmt. Ich rate mal, dass das Xilinx-Board ein FPGA aus einem EEPROM lädt, und das Strom benötigt. Aber der Chip arbeitet da noch nicht, angeschlossene Elektronik sollte also inaktiv sein. Also kein ZUSÄTZLICH Strombedarf für die IC benötigen. Normale IC brauchen im so mehr Strom um so mehr sie zu tun haben, zu Beginn inaktiv also noch kaum Strom.
> Oder gibt es kleine und günstige Bauteile, die mir das > ermöglichen? Du kannst entweder krasse Spezialbauteile nehmen: https://www.ti.com/lit/an/slva670a/slva670a.pdf https://www.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/tps2553-q1.pdf Oder das gelernte anwenden und einen P-MOS, Widerstand und C korrekt zusammenfummeln.... Olaf
Lothar M. schrieb: > Stefan L. schrieb: >> Meine erste Idee wäre hierfür eine Spule als Tiefpass zu verwenden. Ist >> das ein guter Ansatz? > Nein, dieser Ansatz ist Murks. Du wirst dich mit der Spulengeschichte > später noch über vogelwilde Effekte wundern und üble Resonanzgeschichten > beobachten. Der Ansatz ist NICHT per se Murks. Abhängig von Strom und gewünschter Verzögerungszeit kann das sehr wohl funktionieren. Die Spule (ich würde diese auf jeden Fall bedämpfen) kann u.U. noch als zusätzliches Filter für die Betriebsspannung wirken - ein oft durchaus gewünschter Nebeneffekt! Ohne genaue Daten würde ich mir auf keinen Fall eine Voraussage erlauben, schon gar nicht mit Ausdrücken wie „Murks“ und „Kern-Schrott“ um mich werfen und oder von vorne rein „üble Resonanzgeschichten“ prophezeien. just my 2ct
Dieter schrieb: > Realisierung über eine Einschaltverzögerung mit einem Vorwiderstand, der > dann über einen Mosfet überbrückt wird. Ich kenne das Problem von Anlagen, in denen viele externe Komponenten per Schaltnetzteil versorgt werden: Bei Spannung x der Zentralversorgung schwingen alle gleichzeitig an und es kommt zu Überstrom, bevor die Zentralversorgung ihre Nennspannung erreicht hat. Der Ausweg lautet dort nicht Vorwiderstand, sondern eine sequentielle Zuschaltung, simpel über Zeit. Jester schrieb: > Der Ansatz ist NICHT per se Murks. Abhängig von Strom und gewünschter > Verzögerungszeit kann das sehr wohl funktionieren. Der Ansatz stammt von einem blassen Theoretiker. Wenn Spulen so toll sind, warum sehe ich die nicht in hunderten von Geräten, wo der Einschaltstrom Ärger macht? Um eine nennenswerte Verzögerung braucht man so viel Induktivität, dass sie in der Praxis kaum umsetzbar ist.
Jester schrieb: > Ohne genaue Daten würde ich mir auf keinen Fall eine Voraussage > erlauben, schon gar nicht mit Ausdrücken wie „Murks“ und „Kern-Schrott“ > um mich werfen und oder von vorne rein „üble Resonanzgeschichten“ > prophezeien. Mal abgesehen, dass du dir das mit dem "Kern-Schrott" offenbar selber schon gedacht hast (denn hier im Thread hat das vor dir noch keiner geschrieben), traue ich mir so eine Aussage zu. Und ich bin mir sicher, dass meine Prognosen nicht weit vom realen Ergebnis entfernt sein werden. > Abhängig von Strom und gewünschter Verzögerungszeit kann das sehr wohl > funktionieren. Ein durch eine Induktivität strombegrenztes Powersequencing im 10ms-Bereich aufwärts? Je mehr ich drüber nachdenke, umso sicherer bin ich mir mit meiner Aussage. > Die Spule (ich würde diese auf jeden Fall bedämpfen) kann > u.U. noch als zusätzliches Filter für die Betriebsspannung > wirken - ein oft durchaus gewünschter Nebeneffekt! Aber sicher nicht in dem Frequenzbereich, dass die Stromaufnahme dauerhaft(!) im 10..100 Hz-Bereich mit einem Tiefpass befiltert wird. Denn "die Schaltung" des TO braucht mit allerhöchster Wahrscheinlichkeit keinen konstanten Strom, sondern konstante Spannung zur sicheren Funktion. Und meist ist auch ein stetiger Anstieg der Versorgungspannung ratsam. Wenn hinter der Spule aber ein Prozessor oder sonstwas sitzt, dass aus einem Reset heraus losläuft, dann braucht das Bauteil erst wenig Strom, aber dann wenn es startet singifikant mehr. Fazit: dank der Spulenbegrenzung bricht die Spannung zusammen, die Versorgungsspannung ist nicht stetig, sondern macht einen Schlenker nach "unten".
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Lothar M. schrieb: > Jester schrieb: >> Ohne genaue Daten würde ich mir auf keinen Fall eine Voraussage >> erlauben, schon gar nicht mit Ausdrücken wie „Murks“ und „Kern-Schrott“ >> um mich werfen und oder von vorne rein „üble Resonanzgeschichten“ >> prophezeien. > Mal abgesehen, dass du dir das mit dem "Kern-Schrott" offenbar selber > schon gedacht hast (denn hier im Thread hat das vor dir noch keiner > geschrieben), traue ich mir so eine Aussage zu. Und ich bin mir sicher, > dass meine Prognosen nicht weit vom realen Ergebnis entfernt sein > werden. DANKE! Besser hätte ich's nicht formulieren können... >> Abhängig von Strom und gewünschter Verzögerungszeit kann das sehr wohl >> funktionieren. > Ein durch eine Induktivität strombegrenztes Powersequencing im > 10ms-Bereich aufwärts? Je mehr ich drüber nachdenke, umso sicherer bin > ich mir mit meiner Aussage. Erst wenn reale Werte (hier z.B. für Strom und Zeit) ins Spiel kommen, trennen sich Spreu vom Weizen. Eine Spule für mehrere Ampere wird anders aussehen als eine für wenige Milli-Ampere - schon rein optisch, sofern mann (wink) denn jeweils einen Zollstock daneben legt. Ähnliches gilt für "Verzögerungszeiten" - z.B. Sekunden vs. Milli-Sekunden. Was Stefan L. da planlos (!) zusammen gefrickelt hat, geht mir eh am Allerwertesten vorbei -- und ihm wohl auch, sonst hätte er sicher gemeldet. Trotzdem finde ich die Fragestellung fast schon unverschämt - geht diese doch in die Richtung "Ich will nichts lernen, aber macht ihr mal für mich". Dazu bin ich mir fast sicher, dass dem TO mit einem durchdachten Reset-Konzept und einer konsequenten getrennten Versorgung von Logik- und Leistungs-Teil besser gedient wäre. Leider ist aber meine Kristallkugel noch immer in Reparatur -- und um Unterlagen (Blockschaltbild, Fotos, ...) werde ich ganz sicher nicht betteln!
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