|
Anzeige
|
Schaltregler 16V => 3,3V ~120mA gesuchtHallo, suche einen Schaltregler um von ca. 16V auf 3,3V 120mA runterzukommen. Sollte möglichst wenig Restwelligkeit haben - dient zur Versorgung eines Ethernet-ICs (W5500). Idealerweise auf 2-Layer PCB gut zu entflechten und nicht allzu groß, wobei das nicht so kritisch ist. Wichtig wäre eine gute Verfügbarkeit und eine gewisse "Gutmütigkeit" beim Layout. die 16V sind selbst mit ca. 100mV Restwelligkeit behaftet, sofern das relevant ist... Könnte ihr mir da vielleicht was empfehlen? Meine erste Anlaufstelle bei so etwas ist ti.com. Die haben ein nettes parametrisches Tool, welches auch gleich ein Design vorschlägt.
Gast
#7376000
"Möglichst wenig" willst du nicht wirklich bezahlen. Es sollte reichen, wenn die Restwelligkeit für deine Anwendung klein genug ist ;-)
Kein Problem: Entweder ein LC-Filter einfügen oder den Schaltregler auf 3,6 V einstellen und einen LDO dazupacken. Alles durchaus bezahlbar. Wenn Effizienz und Abwärme keine Rolle spielen, dann könnte auch ein dickerer Linearregler wie der LM317 im TO-220 und ein kleiner Kühlkörper eine Option sein. Verfügbar ohne Ende und sogar den Kühlkörper kannst du dir sparen, falls du ein ggfs. vorhandenes Metallgehäuse dafür verwendest.
Gast
#7376105
Möglichst wenig Restwelligkeit ist für deinen Ethernet Controller nicht nötig. Vermutlich hast du noch andere Gründe dafür. Verlasse dich da mal nicht auf die 120 mA. Das ist bestimmt nur ein Mittelwert. Das IC wird während der Netzwerk-Kommunikation Impulsweise wesentlich mehr Strom aufnehmen, den muss der Spannungswandler liefern können. Schau dir den Traco TSR1-2433 an. Ähnliche Schaltwandler gibt es etwas billiger auch von Recom.
Aber aufpassen. Bei den meisten Linearreglern nimmt die Fähigkeit, Welligkeit der Eingangsspannung auszuregeln, mit der Frequenz ab. Bei Schaltreglern mit hoher Frequenz (z.B. 1Mhz) die man wegen der kleinen Induktivitäten nimmt, kann es gut sein, daß ein simples LC-Filter größeren Effekt hat als ein Linearregler. Beispiel: der gern genommene LT1117 hat bei 100Hz noch typisch 75dB ripple rejection. Das fällt bei 100kHz schon auf 35dB. Und weiter als bis 100kHz reicht das Diagramm gar nicht ...
Na gut. Ich mache aus dem "oder" ein "und": Ein LC-Filter einfügen und den Schaltregler auf 3,6 V einstellen und einen LDO dazupacken. Zufrieden? ;-)
Ich habe das spasseshalber mal gemacht: Ripple 50 mVpp. Das soll jetzt gut sein? Teuer ist er ja.
Gast
#7376171
Jedenfalls ist es nicht auffallend schlecht. "möglichst wenig Restwelligkeit" ist halt ein dehnbarer Begriff. Wie Rainer sagte, willst du das höchstwahrscheinlich nicht bezahlen. Wie viel (bzw. wenig) Restwelligkeit brauchst du denn, oder wie viel darf es kosten?
Gast
#7376176
MC34063 oder einer seiner Varianten. Nehme ich immer wieder gerne, wenn es um nichts spezielles geht. Restwelligkeit bei Eth ist nicht wesentlich. Gutmütig, billig, überall verfügbar und universell einsetzbar. Langweiliger Hysterewandler ohne moderne Features aus der Mottenkiste. Danke schonmal für das viele Feedback. Ich seh schon, ich weiß gar nicht was ich alles nicht weiß. Hab' halt gelesen für Ethernet wäre es wichtig eine gute Spannungsversorgung zu gewährleisten, vielleicht ist die Anforderung an die Restwelligkeit gar nicht so groß ? Frage an die Experten: was ist den aktzeptabel? Effizienz ist schon ein Thema, hab ein knappes Leistungsbudget. 40mA @ 16V. Das sind bei 85% Effizienz 165mA @ 3,3V. Ich lese gerade im Design Guid:
Für die Leistungsspitzen kann ich ein paar Elkos auf der 16V Ebene vorhalten. Der BD9G101G schaut schon mal nicht schlecht aus...
Gast
#7376251
Das halte ich für Quatsch.
200 mV ist meistens noch OK, würde ich sagen. Manche Schaltungen vertragen mehr, manche weniger. Ethernet ist jedenfalls nicht besonders anspruchsvoll.
Womit du den Ripple erheblich erhöhst, im Vergleich zu einem Spannungsregler, der den Strom ohne "Stützräder" liefern kann.
Danke! Das hilft mir weiter.
Der Regler soll doch die 16V auf 3,3V runtersetzen. Wenn ich da z.B. 1000µF am Vin des Schaltreglers habe, erhöht das den Ripple am Vout ? Der sorgt doch für eine stabilere Vin ?
Gast
#7376264
Ich dachte an einen fetten Elko am Ausgang eines Spannungsregler, der knapp für die mittlere Stromaufnahme aber nicht für die Spitzen ausreicht. Sorry, im Arduino Umfeld sieht man das so oft, dass mir dieser Murks direkt wieder in den Sinn kam. TPS54202 bzw. TPS54302 Bei LCSC sehr günstig, gutmütiges Verhalten, einfaches Layout, Synchron (keine Diode), Spread Spectrum Schöne Spule dazu gefällig? Übrigens: W5500 würde ich auf 4-Lagen routen, damit die impedanzbehafteten Leiterbahnen in vernünftigen Breiten bleiben. 2-Lagen oder 4-Lagen ist doch wurscht heutzutage. Entspannt auch die vernünftige Führung der Power.
schau ich mir an, Danke!
Naja nicht ganz. 20 PCBs 50x80 2 Layer: 11$, 4 Layer 42$ ... Ich meine die Imp hätte ich ganz gut im Griff. 0,16 ist doch nicht so tragisch. Siehe Anhang.
Angehängte Dateien:
Zdiff muss 100Ohm sein, nicht Z0. Schau Dir mal ein Bild vom Raspberry Pi Pico an, wie breit die 90Ω Leiterbahnen vom USB sind. 42€zu 11€ hört sich dramatisch an, sind bei 20 Stück aber auch nur 1,50€ pro PCB. Gruß Jobst Diodes AP3211
Ausserdem ist der nicht allzu schnell, sodas ein LDO als Filter noch gut funtionieren würde, falls das wirklich nötig sein sollte.
Bemerkenswertes Teil, superklein. Funktioniert perfekt. Richard hat es mal analysiert: https://www.richis-lab.de/voltageregulator10.htm Falls es eingesetzt wird: Vorsicht, der weiße Punkt oben drauf ist NICHT Pin 1 Zum MC34063 nur eine Warnung: Preis ist verlockend, jedoch kann die Schaltung aufgrund der Arbeitsweise recht nervige Arbeitsgeräusche von sich geben. Jaja, kann man sicherlich alles in den Griff bekommen, bin mir aber nicht sicher, ob das heutzutage noch sein muss. Dazu „riesige“ Kapazitäten, „riesige“ Spulen, Diode auch noch dazu, relativ schlechter Wirkungsgrad. Aber jeder wie er mag. Ich habe es in Anführungsstriche gesetzt, 120mA reichen nicht UND ich schrieb, dass es meinetwegen jeder machen kann, wie er will.
Der weiße Punkt ist vor allem nicht drauf, wenn das Ding neu ist. ;-) Gruß Jobst
Doch, ich hatte davon 20 Stück von Mouser, alle mit diesem Punkt.
DAS ist der MAXM15062, nicht der von mir genannte MAX15062 Gruß Jobst
Wo Du recht hast, hast Du recht! Das haben die mit Absicht gemacht. Fehlt einem nur noch der fiese Suchalgo beim Distributor und man hat was falsches gekauft ... Gruß Jobst
Gast
#7376558
...
Bei 3,3V x 120mA = 400mW? Da wollen wir jetzt nicht ernsthaft mit ein paar Berechnungen zum Wirkungsgrad jonglieren, oder? Hoch effizienter 500kHz Synchronwandler. Beherrschbar auch auf 2L, aber gutmütig ist was anderes. Maxim Bausteine = gut und langfristig verfügbar? Ich habe da ganz andere Erfahrungen gesammelt. Nö, die olle MC Gurke tut auch heute noch ihren Job, ist in zahllosen Designs der letzten Jahrzehnte enthalten, wird deswegen auch von vielen gebaut. Nicht aufregend, nicht schick und nicht hoch effizient, aber ein braves Arbeitspferd für die zahllosen Hilfsspannungsversorgungen. Ich verwende neuerdings den NCV3066. Im Endeffekt ein MC34063 in kleinerem FP, mit höherer Frequenz und niedrigerer Vfb, als LED SChaltregler designt, aber überall einsetzbar wo der MC34063 reinpasst.
Argh! Danke Harald, da wäre ich doch wohl auf die Fresse gefallen. Um die 100Ohm ZDiff zu erreichen brauche 0.75er Leiterbahnen mit 0.2 Spacing.. ja, das ist "etwas" dicker ;) Hab mir alle eure Vorschläge mal grob angesehen und denke das für mich der TPS54202 erstmal eine gute Wahl ist. Günstig, klein, Low-EMI. Und...
hier purzelt mir auch gleich die passende Auslegung mit raus :) Ich werd das mal layouten und sehen was da rauskommt. Evtl. zeig ich dann mal mein Layout um mir Haue abzuholen :P
Angehängte Dateien:
Wenn die differenziellen Leitungen sehr kurz ist das aber auch fast wurscht. 100MBit ist da sehr gutmütig. Ich würde Dir trotzdem weiterhin zum "Luxus" 4-Lagen raten, innen dann GND und 3.3V, außen die Signale
Sieh Dir auch noch an, was passieren könnte, wenn dieser Regler seine vollen 2 A liefert. Selber würde ich einen Typ einsetzen, der nur Ausgangsströme liefert, die auch gebraucht werden. Für kleine Ströme hatte ich LM2574 bzw. LM26xx verwendet und neuerdings (die letzten 10 Jahre) MCP16301 wegen der höheren Schaltfrequenz.
was ist "sehr" kurz ?
Angehängte Dateien:
@Max: ich wusste, dass Du meinen Kommentar zum MC nicht unkommentiert lassen kannst. Alles gut, kann man so machen, natürlich kann man den nehmen. Deine Einwände sind (wie fast immer) richtig. Ich kenne den MC auch schon recht lange und habe mich bei den letzten Designs im Nachhinein aus verschiedenen Gründen geärgert, dass ich den doch nochmal genommen habe. Für mich (ausdrücklich nur meine Meinung) ist das Ding durch, ich werde ihn aufgrund zahlreicher besserer Alternativen nicht mehr einsetzen. Den NCV Nachfolger habe ich auch mal probiert. Besser, auf jeden Fall, aber für mich ebenfalls raus.
Funktionieren wird das, aber warum ist der C14 zwischen das Pair reingequetscht, ohne Not? Und dann liegt GND direkt auf dem RJ45. Sicher?
Gast
#7376659
Dann ging die Beschaffungskrise durchs Land und all die schicken einzigartigen Teile waren bis Ende 2023 ausverkauft. Und plötzlich wurde der MC34063 wieder unheimlich attraktiv ;-) Aber ja, es gibt viel besseres und das verwende ich auch wenn handfeste Gründe dafür sprechen.
ohne Not? der C14 hat mir schlaflose Nächte bereitet und ich dachte jetzt eine aktzeptable Lösung gefunden zu haben. Wie würdest du ihn den platzieren? Der liegt ja genau deswegen zwischen dem Pair damit ich an beide Tracks ohne Via ranokmme...
Magjack HR911105A, da ist ein 1000pF / 2kV zwischen... Bzgl. 4-Layer hast du mich jetzt ernsthaft zum Überlegen gebracht, btw...
Angehängte Dateien:
Fire and Forget: https://www.pollin.de/p/gaptec-dc-dc-wandler-electronic-sip3-4-75-36vin-3-3vout-500ma-11-6x7-55x10-16mm-352825
Hö? Was denn? Ich habe den sogar im fliegenden Verhau betrieben. Auf dem Kopf liegend und mit dünnen Drähten verbunden. Dazu 20 Jahre alte Elkos - NICHT Low ESR. Oder zur Erzeugung einer negativen Spannung. Funktioniert, wenn er erst mal läuft, sogar bis unter 1V Eingangsspannung. Plötzliche Lastwechsel ... Alles kein Problem. Wo ist der nun nicht gutmütig? Vor allem, wenn er mit ordentlichem Layout auf einem Board sitzt? Gruß Jobst
Hier gibt es gute Fotos von einem Board, das WIZNET selbst vertreibt (mit RP2040, aber das ist ja egal). Im Artikel sind die Gerber-Dateien usw. verlinkt. Das würde ich mal nachbauen. Lässt Du bestücken? Dann keine Angst vor 0402, das entspannt das Layout an dieser Stelle ungemein. 0402 ist beim JLCPCB Bestückungsservice mittlerweile auch schon oft Basic Part.
also ich weiß ja nicht. TXN und TXP über VIAS angebunden?? Wenn ich irgendwas über HF-Layout gelesen habe, dann Vias vermeiden wie der Teufel das Weihwasser. Und die Leitungspaare schauen bzgl Impedanz auch "falsch" aus - wieso sind die so dünn? Das ist doch eine 2-Layer-Platine... Aber was ich fest gestellt habe... die HR911105A hat die Pins blöd angeordnet...
Ich hab ja auch 0402 drauf. Am Anfang war ich zwar auf 0603,weil ich dachte mehr als genug Platz zu haben, aber wenn es darum geht kurze Strecken zu realisieren hilft das natürlich. Ich will noch alles auf 0402 umstellen.
Angehängte Dateien:
Ich habe den Text nur überschlagen. Es fällt aber auf, daß nicht die 3,3 V vom Pico-Pi verwendet werden, obwohl der Regler den Strom locker aufbringen könnte, sondern ein separater 3,3 V LDO-Regler hinzugefügt wurde. Vielleicht ist "möglichst wenig Restwelligkeit" doch relevant?
Und was machen dann die Leute mit Ihren FPGAs im BGA wo die SerDes Leitungen mitten unter dem Chip sind? Alles eine Frage ob man weis was man tut. Ich denke in deinem Fall wären VIAs sogar besser, denn so wie du es jetzt machst bildet der Pin der Buchse einen 'Trunk' (Mal davon abgesehen das 30MHz noch weit weg von HF sind :-) Ich würde zumindest für die TX-Seite die Serienwiderstände direkt an den Mikrocontroller von da mit Vias auf die andere Seite und an die Buchse. Die ganzen anderen Widerstände und Kondensatoren dann auf der Bestückungsseite an die Buchse rangeführt. Wozu die Serienkondensatoren in der RX Seite gut sein sollen, die Serienwiederstände im Allgemeinen erschließt sich mir nicht, habe ich so noch bei keiner unserer Ethernetanschaltungen gesehen. Die 50k sehen auch komisch aus, wir haben 50Ohm Terminierung gegen +3V3 auf allen Leitungen, Der Kondensator hängt mit 10Ohm gegen +3.3V. bei 50Ohm kann ich mir noch irgendwie vorstellen, das es Sinn macht das nahe am Chip zu haben, aber bei 50k? Was sollen die bewirken. Allerdings mache nicht die Hardware bei uns. Da wir aber 100m unter Industriebedingungen erreichen gehe ich mal davon aus das es nicht so falsch sein kann.
Jo so siehts wohl aus. Viel ich wohl noch lernen muss ;) bin halt eigentlich Softi
Ich hab mich - aufgrund meiner sehr beschränkten Erfahrung - eng an die Doku vom Wiznet gehalten, insbesondere: https://docs.wiznet.io/img/products/w5500/w5500_sch_v110_use_mag_.pdf und https://docs.wiznet.io/Design-Guide/hardware_design_guide
Danke Danke Danke!!! Da wäre ich wieder auf die Fresse gefallen. Es ist natürlich ein 49R9 1% und kein 49k9 1%...
PROFINet ?
Wir reden hier über 100MBit, manche verdrahten das im Haus über alte Klingelleitungen ohne Probleme. Bei USB3 mit 5 oder 10GBit muss man schon mehr aufpassen, hier ist das völlig okay. Ist das wirklich 2-Lagen?
Angehängte Dateien:
Zumindest bei den per ebay bestellbaren Platinen ist das keine gute Idee, da diese den beworbenen Strom oft nicht als Dauerlast liefern können. Ausserdem verschätzen sich viele Anwender beim benötigten Strom, weil oftmals kurzzeitig ein deutlich höherer Strom benötigt wird. Während lineare Trafonetzteile eine kurz- zeitige Überlastung problemlos wegstecken, funktioniert das bei Schaltnetzteilen nicht.
Ok, die 50 Ohm sind also die Terminierung auf der Transformatorseite. Das passt so zu unseren Layouts, die sind dort immer auf der Bestückungsseite neben den Buchse, die Signalpaare vom Chip kommen von unten bzw. einer der Zwischenlagen ran. Was mich wundert sind die Kondensatoren in den RX-Leitungen. Irgendwie liest sich für mich die ganze Seite so als ob die nicht wirklich Ahnung haben, was in Ihrem Chip vorgeht. Zitat: "C23 and C24 must be added. Otherwise, W5500 won't operate well" Das klingt so als hätten sie das mit experimentieren rausgefunden. Ich glaube nicht das die richtig dort sind. Das der Center-Tap des Transformators an die Mitte der RX-Terminierung kommt hab ich bei uns nirgends so gefunden, die Center Taps liegen - meist per 10 Ohm , manchmal direkt - an 3.3V mit einem kleinen Stützkondensator von 10-100nF. Vermutlich brauchts deswegen in dem Referenzcircuit vom W5500 auch C23, C24. (Vergleich mal mit dem W5100s, kann mir nicht vorstellen das die so unterschiedliche Phys integriert haben, Phy IP is teuer, das wechselt man nicht einfach so) Auch dass alle Pins an dem WizNet mit "AVDD" im Schaltplan markiert sind ist merkwürdig. Normalerweise sind Versorgung von Phy & Logik getrennt, jede Versorgung bekommt einen eigenen Ferrite Bead + Abblockkondensatoren.
Ja. (U.a., wir machen aber auch EtherCAT, SERCOS III, Ethernet/IP...)
sie schreiben auch: RJ45 with integrated Transformer and connected CT For using connected CT signals inside the Transformer or inside RJ45 the matching network (2x 50R) of the RX+/- signals must be isolated from CT (3.3V). For that isolation we need C23 and C24. Also nur bei verbundenen Center-Taps ? Aber das Ref. Layout wird doch sicher so funktionieren..
Komme aus der gleichen Ecke. Ich mach wie du beruflich keine Hardware, und wir nutzen idR unseren eigenen ERTEC200 / 200P. Aber da fällt mir ein dass wir irgendwo mal den W5500 hatten - wohl aber sicher mit ext. Trafo für höhere Isolation. Mal rumfragen...
Ui die Konkurrenz :-) Nee nee, wird sind ja nur Technologieprovider, fertige Produkte machen wir ja nicht. Ich bin in der Profinet-Gruppe bei Hilscher...
Hast Du denn diese Buchse? Dann passt aber das Layout überhaupt nicht! Habe soeben auch ein Projekt mit W5500 und HR911105A durch, die Pins sind komplett anders angeordnet. Ach ja, hat auf Anhieb funktioniert. Nur habe ich den 1pF Kondensator zweimal drin, einmal auf dem Print und einmal in der Buchse... Gruss Chregu
jo
meinst du jetzt das Layout vom W5500-EVB-Pico ? Richtig, das passt nicht zur HR911105A. Daher passt auch das Layout nicht zu meinem Projekt. Mein Layout ist hier zu sehen: Beitrag "Re: Schaltregler 16V => 3,3V ~120mA gesucht" Mich würde dein Layout brennend interessieren. Wenn du was zeigen magst.
Ah jetzt ja!
Im Anhang. Schaltplan darf ich nicht zeigen, zu grauslig... Gruss Chregu
Angehängte Dateien:
komme mehr aus der Safety Richtung. u.A. PROFIsafe Treiber.
Brauchts das?! mit den 2kV ist das ja n ganz schöner Oschi... die Wiznet Jungs haben den aber auch 2x drauf wie du... zumindest beim EVB-Pico. Danke für dein Layout. Hat mir auch ein paar Anregungen gegeben und ich hab mein Layout nochmal überarbeitet und finde - eine schöne Lösung gefunden. Jetzt hab ich auch viel mehr Platz für den Schaltregler weil der W5500 viel näher an die Buchse kommt. Jetzt bleibt die Frage.. 4-Layer Board? Impedanz?? Irgendwie würd ichs gern vermeiden, aber nicht wenn es Mehrwert bietet...
Angehängte Dateien:
Ing-Dom schrieb im Beitrag #7377971:.
Sicher bekommt man es auf 2 Lagen hin, was man ja auch an den kommerziellen Boards sieht. Die Impedanzen kann man auf diesen kurzen Distanzen einfach vernachlässigen, spielt hier kaum eine Rolle. Es gibt allgemein sowieso eine gewisse Diskrepanz zwischen den offiziellen Designrules für USB, Ethernet etc. und den tatsächlichen daraus entstehenden Designs, die man überall antreffen kann. Man muss das eher so sehen: Jede Verletzung der Designrules gräbt etwas vom Optimum ab, man nähert sich allmählich den Grenzen zu Problemen im laufenden Betrieb und sicher auch hin zu schlechteren Resultaten im EMV Labor. 4-lagig entspannt an vielen Stellen das Layout:
Es kommt u.a. darauf an:
So ist es. Gerade im Konsumerbereich wird da sowieso kaum drauf geachtet. Viele Netzwerkschnitstellen bekommen bei Kabellängen >15m schon Probleme. Z.b. sind nach Norm eigentlich bis zu 100m bei 100BASE-TX drinnen. Das schaffen aber oftmals nur Industriebaugruppen. Es gibt auch diverse Phy Hersteller, die das nicht wirklich interessiert. Da findet man PHYs bei denen die Hersteller noch nicht mal ausprobiert haben, wie weit sie kommen. Über einen bestandenen IEEE Ethernet Compliancetest wollen wir gar nicht sprechen. Antwort schreibenBitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben. |
Anzeige
|
