Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Für Reparatur SMD-Bauteile identifizieren (SMD-Ferrit?)


von Justin S. (Gast)


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Mein USB-Audiointerface hatte einen Fehler, der immer schlimmer wurde. 
Also habe ich es geöffnet und eine Stelle mit Korrosion entdeckt, die 
zwei SMD-Bauteile beschädigt hat (Siehe Foto "Vorher.jpg"). Es ist eine 
Schaltung, die aus 2,9-5V Eingangsspannung aus der USB-Buchse +5V und 
-5V Versorgungsspannung für die OP-Amps mittels eines TI TPS65133 
(="SHY") herstellt.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tps65133.pdf

Im Datenblatt findet sich fast genau die auf der Platine realisierte 
Schaltung. TI empfiehlt "10µF 10V X7R MLCC 0805" unmittelbar an den 
Ausgängen, sagt aber auch, dass weniger als 10µF verwendet werden 
dürfen, wenn weniger als 250mA benötigt werden (was hier äußerst 
wahrscheinlich ist).

Auf der Platine folgen dann aber noch in Serie vermutlich SMD-Ferrite 
und wieder ein MLCC gegen Masse und parallel dazu ein 470µF/6V-Elko. Die 
Spannungen werden extrem gefiltert, da sie hochwertige 
Mikrofonverstärker versorgen.

Ich habe die beiden beschädigten Bauteile ausgelötet und den vermuteten 
SMD-Ferrit überbrückt (Foto "Nachher") und das Gerät ist wieder 
fehlerfrei.


Aber durch die Brücke fehlt nun der vermutete SMD-Ferrit samt vermutlich 
10µF-X7R, wodurch die technischen Spezifikationen nun nicht mehr ganz 
erreicht werden dürften. Das möchte ich wieder herstellen, habe aber 
kein SMD-Ferrit.

Bevor ich einen besorge, möchte ich gerne mit Euch diskutieren, ob ich 
überhaupt mit meiner Vermutung richtig liege, und was dann für ein 
Ersatztyp benötigt wird.


1) Gesuchtes Bauteil:

Vermutung: SMD-Ferrit
Farbe:  einheitlich, fast schwarz
Innenwiderstand:  ca. 0,25 Ohm
Gehäusegröße:  1,6 mm x 0,8 mm  (0603)


2) Gesuchtes Bauteil:

Vermutung: X7R-MLCC (Innenwiderstand 0Ohm, also defekt)
Gehäusegröße:  2,0 mm × 1,25 mm  (0805)
Nennspannung: vermutlich 10 V

Als MLCC-Ersatz habe ich hier in Bauform 0805 z.B. 16V X5R 10µF, den 
würde ich jetzt pauschal als Ersatz einlöten.

(A) Seid Ihr damit einverstanden?

(B) Was tue ich mit Bauteil 1?

von H. H. (Gast)


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Der wird nur für die EMV relevant sein.

Must du nochmal durch die Prüfung?

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Der wird nur für die EMV relevant sein.

Also ist Dein Vorschlag welcher genau?

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Der wird nur für die EMV relevant sein.
>
> Also ist Dein Vorschlag welcher genau?

Einfach einen Draht rein.

Und beim MLCC hast du ja eh schon was gefunden.

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Und beim MLCC hast du ja eh schon was gefunden.
Ich wollte aber möglichst vermeiden, "irgendwas" zu verwenden. Daher 
frage ich.

Ich hab ja bei dem ausgelöteten SMD-Ferrit (ist das überhaupt einer?!) 
mit dem Multimeter einen Innenwiderstand von ca. 0,25 Ohm gemessen.

1) Ist das ein typischer Wert?

2) Kann ich vielleicht sogar davon ausgehen, dass der noch heil ist?

Oder wäre z.B. folgender ein sinnvoller Ersatz?
BLM18BA470SN1D (0603 47Ohm 300mA)

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> mit dem Multimeter einen Innenwiderstand von ca. 0,25 Ohm gemessen.

Vierpolmessung?

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Vierpolmessung?

Nein, nur Kurzschlusswiderstand subtrahiert.

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Vierpolmessung?
>
> Nein, nur Kurzschlusswiderstand subtrahiert.

Also einfach eine Ferritperle in SMD.

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Also einfach eine Ferritperle in SMD.

Kann ich die durch "irgendeine" ersetzen? Z.B. die ich oben angegeben 
habe:
BLM18BA470SN1D (0603 47Ohm 300mA)

Hier lese ich gerade, dass Ferrite den Induktivitäten zum Verwechseln 
ähnlich sehen:
Beitrag "Re: Spulen oder Ferrite Beads?"

Wie groß kann denn eine Induktivität sein, die min. 250mA verträgt und 
einen ohmschen Widerstand von ca. 0,25 Ohm hat?

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> Wie groß kann denn eine Induktivität sein, die min. 250mA verträgt und
> einen ohmschen Widerstand von ca. 0,25 Ohm hat?

Da wird keine Induktivität angegeben, sondern ein 
Mindestscheinwiderstand bei z.B. 100MHz.

https://www.digikey.com/en/products/detail/laird-signal-integrity-products/LI0603E151R-10/806606

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Da wird keine Induktivität angegeben, sondern ein
> Mindestscheinwiderstand bei z.B. 100MHz.

Klar. Meine letzte Frage bezog sich auf SMD-Spulen, die SMD-Ferriten 
"zum Verwechseln ähnlich sehen" sollen.

Bei meiner Suche zu SMD-Induktivitäten im 0603-Gehäuse, die min. 250mA 
vertragen und einen ohmschen Widerstand von ca. 0,25 Ohm haben, fand ich 
keine über 10nH. Ist da irgendwo die Obergrenze bei der Bauform?

Ich frage vor allem auch deshalb, weil mir in obiger Schaltung ein 
Ferrit nicht ganz angemessen erscheint, da eine Spule Störungen in der 
Versorgungsspannung in Verbindung mit den ganzen Kondensatoren noch 
wirkungsvoller unterdrücken könnte.

Es geht hier sicher nicht um EMV, sondern darum, dass die im Gerät 
eingesetzten 24-Bit-Wandler tatsächlich ihre messtechnischen 
Spezifikationen von über 120dB auch tatsächlich erreichen können.

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> Es geht hier sicher nicht um EMV, sondern darum, dass die im Gerät
> eingesetzten 24-Bit-Wandler tatsächlich ihre messtechnischen
> Spezifikationen von über 120dB auch tatsächlich erreichen können.

Also eben um EMV.

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Also eben um EMV.

Ich finde es ja schön, dass immerhin Sie "antworten", aber das sind 
schon recht grobe Brocken, so dass ich die ganze Zeit raten muss, was 
ich hier wohl falsch mache, ob ich falsch gefragt habe, ob ich zu 
unhöflich war, ob ich nicht genug Info geliefert habe.

Was ist das Problem?

von Rainer W. (rawi)


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Justin S. schrieb:
> Klar. Meine letzte Frage bezog sich auf SMD-Spulen, die SMD-Ferriten
> "zum Verwechseln ähnlich sehen" sollen.

Nein, SMD-Spulen bestehen aus einem um einen Ferrit-Körper gewickelte 
Cu-Lack Draht und nicht in der Standard SMD Baugröße (0603, 0805, ...). 
SMD-Ferrite sind kleine schwarze Klötze im 0603, 0805 o.ä Package. Da 
besteht keine Verwechselungsgefahr.
Die mit 'H' beschrifteten Klötze dürften SMD-Spulen sein - guck mal von 
der Seite.

von H. H. (Gast)


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Justin S. schrieb:
> Was ist das Problem?

Ich schreibe keine Romane.

von Justin S. (Gast)


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Rainer W. schrieb:
> Nein, SMD-Spulen bestehen aus einem um einen Ferrit-Körper gewickelte
> Cu-Lack Draht und nicht in der Standard SMD Baugröße (0603, 0805, ...).
> SMD-Ferrite sind kleine schwarze Klötze im 0603, 0805 o.ä Package. Da
> besteht keine Verwechselungsgefahr.

Siehe S.60:
https://mm.digikey.com/Volume0/opasdata/d220001/medias/docus/897/EMI_Filtering_and_RF_Inductors.pdf

von Jens G. (jensig)


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Justin S. schrieb:
> Ich finde es ja schön, dass immerhin Sie "antworten", aber das sind
> schon recht grobe Brocken, so dass ich die ganze Zeit raten muss, was
> ich hier wohl falsch mache, ob ich falsch gefragt habe, ob ich zu
> unhöflich war, ob ich nicht genug Info geliefert habe.
>
> Was ist das Problem?

So isser eben - kurz und knapp, ohne viel Gelaber drumherum. Den Rest 
muß sich der Fragende dann halt selbst anhand der gegebenen Stichpunkte 
erarbeiten. Oder andere helfen aus ;-)

Die Cs oben rechts haben mit Sicherheit dieselben Werte. Man könnte die 
auslöten, und dann vermessen. Da aber dabei gern noch mehr kaputt geht, 
würde ich unten rechts einfach den vermutlich kaputten C mit einem 10µF 
oder so ersetzen, und gut ist.
Das mit der Ferritperle kannst Du halten, wie Du willst. Wenn es Dir 
nicht besonders um EMV/EMI geht, dann kannste dort einfach brücken, wie 
Du es schon gemacht hast. Wenn Du aber Wert drauf legst, daß der 
24bit-ADC die 24bit erreicht (was er ohnehin nicht wirklich kann), dann 
löte einfach eine FP rein, im Sinne von "besser als nichts". Ganz 
konkrete Bedingungen, die die FP fürs Optimum erfüllen soll, können wir 
hier sowieso nicht ermitteln (zumindest nicht mit geringen Mitteln).

Justin S. schrieb:
> Es geht hier sicher nicht um EMV, sondern darum, dass die im Gerät
> eingesetzten 24-Bit-Wandler tatsächlich ihre messtechnischen
> Spezifikationen von über 120dB auch tatsächlich erreichen können.

Warum sind das für Dich zwei Paar Schuhe? Genau deswegen (Erreichen der 
Spezifikation durch geringere EMI/größere EMV) werden doch diese FP mit 
Cs drumherum da eingebaut.

: Bearbeitet durch User
von Justin S. (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Warum sind das für Dich zwei Paar Schuhe?

EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit ist eben elektromagnetisch. 
Hier geht es aber um messbaren Ripple auf der Versorgungsspannung. Dass 
dessen Reduktion mit größter Wahrscheinlichkeit auch EMI reduzieren 
wird, ist schön, spielt aber keine Rolle, da die Emissionen ohnehin 
extrem gering sein dürften.

Die Abschirmung durch ein Ganzmetallgehäuse ohne Löcher dürfte eher 
deswegen so sorgfältig gemacht sein, damit EMI von außen nicht die 
Audioqualität beeinträchtigen kann. Natürlich werden 24 Bit nicht 
erreicht, aber 120dB werden übertroffen und dazu wurde ein gewisser 
Aufwand getrieben.

Wenn ich jetzt hier mit meiner Drahtbrücke zwei Bauelemente ausschalte, 
dann kann das schlechter sein, als wenn ich mich bemühe, die 
Originalschaltung wiederherzustellen.

Keiner hat bisher geschrieben, dass der 16V X5R-MLCC ein richtig guter 
Ersatz für den 10V X7R-MLCC ist.

Und 0603-SMD-Ferrite gibt es wie Sand am Meer mit deutlich verschiedenen 
Spezifikationen.
Z.B. MI0603J102R-10 0.2Ohm 1A  432Ohm@25Mhz
Oder HZ0603B112R-10 0.8Ohm 0.2A 515Ohm@25MHz
Einige haben sogar bereits bei 1MHz einen Scheinwiderstand >10 Ohm.

Und es kann eben auch eine Induktivität sein (darauf hatte ich 
hingewiesen, von unserem wortkargen Hinz kam aber nur die implizite 
Unterstellung, ich würde nicht wissen, was ich schreibe, indem er 
antwortete "Da wird keine Induktivität angegeben, sondern ein 
Mindestscheinwiderstand bei z.B. 100MHz"). Mir geht es aber um zum 
Verwechseln ähnliche Induktivitäten, z.B. ob es welche in 0603 mit 250mA 
oder mehr und ~0,25Ohm gibt, die über 10nH hinausgehen, denn dann würden 
noch tiefere Frequenzen auf der Versorgungsleitung abgeschwächt werden.

von H. H. (Gast)


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Es gibt keine idealen Induktivitäten, man muss stets die SRF beachten.

von Justin S. (Gast)


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Viel Zeit ist vergangen, viel Geduld habe ich gehabt mit den Brocken, 
die man mir hingeworfen hat. Aber waren das jetzt so richtig 
hilfsbereite Antworten?

Möchte jemand tatsächlich solche Antworten bekommen, der sich hier 
wirklich ernsthaft Mühe macht, so gut es geht zu fragen, und 
nachzuliefern, in der Hoffnung, dass doch noch etwas kommt (Jens mal 
ausgenommen, der sich wirklich Mühe gegeben hat).

Ich hatte in den vergangenen Jahren immer versucht, gute Antworten zu 
geben. Irgendwie ändert sich gerade etwas in mir bei meiner Sichtweise 
auf dieses Forum...

Und dann die ganzen Minus-Bewertungen: Kein einziger Beitrag wurde 
besser als -1 bewertet.

von H. H. (Gast)


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Du erwartest Hellseherei, und einen ausführlichen Lehrgang.

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Du erwartest Hellseherei, und einen ausführlichen Lehrgang.

Nein. Ich erwarte, wenn das Dein Gedanke ist, eine Antwort etwa wie 
diese:
"Um XY zu beantworten, müsste ich Z wissen. Kannst Du das liefern? Und 
wenn Du A wissen willst, dann solltest Du Dich vorher zu B 
schlaumachen."

Auch wenn man alt ist, kann man noch dazulernen, z.B. wie man hilfreich 
und kooperativ antwortet.

von H. H. (Gast)


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EOT

von Justin S. (Gast)


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H. H. schrieb:
> EOT

Das haben zum Glück solche Leute wie Du nicht zu entscheiden, aber wenn 
Du Dich hier verabschiedest, wirst Du von mir nicht vermisst. Hab mich 
genug über Dich geärgert.

Und für mich ist das nicht nur EOT jetzt, sondern mein Abschied aus 
diesem Forum nach immerhin 7 Jahren.

von Moritz B. (moritzvb)


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Da steht doch FB24 = ferrite bead direkt daneben. Um sich mal 
verschiedene Kennlinien anzusehen, empfehle ich 
https://www.we-online.com/en/components/products/pbs/emc_components/ferrites_for_pcb_assembly 
und
dann eine Familie auswählen, die Bauform und auf "Simulation" klicken. 
Dann kann man verschiedene Typen vergleichen.

von Justin S. (Gast)


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Moritz B. schrieb:
> Da steht doch FB24 = ferrite bead direkt daneben.

Ich hab nicht drauf geachtet, danke dass Du mich drauf aufmerksam 
machst.

Moritz B. schrieb:
> Um sich mal
> verschiedene Kennlinien anzusehen, empfehle ich
> 
https://www.we-online.com/en/components/products/pbs/emc_components/ferrites_for_pcb_assembly
> und dann eine Familie auswählen, die Bauform und auf "Simulation" klicken.
> Dann kann man verschiedene Typen vergleichen.

Vielen Dank. Das hilft mir sehr weiter. Aber den Knopf zum Löschen 
meines Accounts muss ich jetzt trotzdem suchen.

PS.: Gefunden, aber: "You cannot delete your account right now since you 
have made a post within the last hour. Please wait a little and try 
again."

von Jens G. (jensig)


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Justin S. schrieb:
> EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit ist eben elektromagnetisch.
> Hier geht es aber um messbaren Ripple auf der Versorgungsspannung. Dass
> dessen Reduktion mit größter Wahrscheinlichkeit auch EMI reduzieren
> wird, ist schön, spielt aber keine Rolle, da die Emissionen ohnehin
> extrem gering sein dürften.

Du hast scheinbar nix verstanden. Es geht nicht (nur) um die Reduktion 
der Emission/Immission (Ein-/Abstrahlung), sondern auch um die Reduktion 
der leitungsgebundenen Störungen im hochfrequenten Bereich.
Wenn Du meinst, Du musst da dickere Spulen reinbauen, dann musst Du es 
eben machen. Aber wundere Dich nicht, wenn es keine L mit etlichen 100mA 
und etlichen µH und geringstem Serien-R in 0603 gibt - da gibts nämlich 
einen gewissen Zusammenhang...

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