Hallo, Ich entwickle eine batteriebetriebenen µC-Schaltung die vor allem Sensordaten verarbeitet. Für die 3.3V vom µC benutze ich einen step-up converter (AS1325) der von der Batteriespannung (2x AA = 3V) auf 3.3 Volt konstantspannung hochregelt. WEgen der Sensoren brauche ich eine möglichst konstante Eingangsspannung um die Sensorwerte die ohnehin im millivoltbereich liegen nicht zu verfälschen. Idiotischerweise hab ich eben den Step up Konverter verwendet weil er eine hohe Effizienz hatte und ich nicht wirklich an die Restwelligkeit gedacht habe. Jetzt hat sich aber herausgestellt, dass Vcc mit ca 200mV rauscht! Das ist leider für die Schaltung absolut unbrauchbar. Auch mit einer viel größeren Entstörkapazität (Cout) komm ich da nicht weiter. Kann mir bitte jemand helfen nund sagen was ich als Ersatz für den step up konverter verwenden kann? Bin leider ziemlich unter Zeitdruck (das Projekt sollte längst fertig sein).. Danke für alle tipps!! lg
Hänge ein L/C Filter hinter den Converter, also in die Plusleitung eine Spule von mind. 100µH und dahinter einen Elko mind. 100µF nach Masse und noch einen Keramik-C 100nF parallel zum Elko.
Danke für den Tipp, Hab ich mir auch gerade überlegt. das dumme ist nur, das ganze ist schon extrem miniaturisiert, der spannungswandler ist blos als letztes dazugekommen weil ich jetzt mit anderen batterien arbeiten muss. die 100µH Spulen und 100µF KOndensatoren sind leider verdammt groß ich denke die bekomme ich nicht auf das board...
Die 100µH Spule ist als SMD-Chipelement von MuRata verdammt klein, kann aber auch nur 25mA verkraften. Beim Elko kannst Du bei Subminiaturtypen Glück haben, muß ja nur 6,3V abkönnen. Probier doch einfach in freier Verdrahtung, ob es Deinen Erwartungen bezüglich sauberer Spannung entspricht und dann kannst Du passende Bauelemente suchen gehen. Vielleicht genügen auch schon kleinere Werte.
Hmm nein doch nicht blödsinn, sorry. 6mm durchmesser geht sich aus. Das könnte echt funktionieren! Wie hoch schätzt du die restwelligkeit mit dem r-l filter? Falls jemand noch eine Idee zu einem anderen Spannungswandler hat bitte trotzdem schreiben, kann jede Hilfe brauchen. Danke!
Alle StepUp-Wandler haben Restwelligkeit. Das Einzige was dagegen noch bedingt hilft, ist eine sehr hohe Wandlerfrequenz, bei der die Ausgangsspannung dann logischerweise mit kleineren Bauelementen geglättet werden kann. Suche also nach einem Wandler mit mindestens 500kHz Wandlerfrequenz.
Ach und nicht R/L Filter, sondern L/C Filter! Bei vielen Spannungs-Wandlern stehen diese als Ergänzung im Datenblatt beschrieben.
OK, das mit dem L/C Filter werde ich morgen ausprobieren. Falls ich es nicht schaffe das Rauschen soweit zu verringern, dass es nicht stört, gibts noch eine Alternative zu dem Step-up Converter? Bisher hatte ich einen LDO im Einsatz und hab damit von einer höheren Spannung runtergeregelt, das war problemlos. Aber mit LDOs komm ich ja nicht von 3V weiter rauf. Charge pumps werden mir wohl ein ähnliches Rauschproblem bringen (richtig?) Und gibts sonst noch was das ich verwenden könnte? Danke für die Hilfe und lg
> Bisher hatte ich einen LDO im Einsatz und hab damit von einer höheren > Spannung runtergeregelt, das war problemlos. Aber mit LDOs komm ich ja > nicht von 3V weiter rauf. Wenn alle Stricke reissen... mit StepUp noch höher wandeln und danach nen 3,3V LDO für die Feinarbeit ;)
Hahaha da wär ich selber nie drauf gekommen, notfalls mach ich das wirklich, danke lg
Ist eine Stanardanwendung, wenn man eine saubere Referenzspannung für ADC o.dergl braucht...
Hallo, Weil ich so schnell keine geeignete Spule bekommen konnte hab ich das mit dem LDO probiert. Hatte sowieso eine LP2981 da. Nur leider bringt es überhaupt nichts. das Rauschen vom Step-Up Converter wird dadurch nicht unterdrückt. Woran kann es liegen? Step up und LDO arbeiten einwandfrei. lg
Hast du dich auch an die Layoutvorgaben des herstellers im datenblatt gehalten? das wird auch oft missachtet. marc989
Ja hab ich. Der LDO selbst rauscht auch kaum, wenn ich ihn an 5V Konstantspannung lege. Nur wenn davor der Step up wandler hängt wird das rauschen mitübertragen. Etwas gedämpft ist es schon aber ich nehme an das liegt am 22µF Cout den ich beim LDO genommen habe. Seid ihr sicher dass ein LDO das Rauschen wegfiltert? Danke!
LDOs rauschen auch selber etwas. Wenn Du keine Spule hast, nimm halt einen Widerstand von 10 Ohm, danach den dicken Elko nach Masse, dann noch einen Widerstand von 10 Ohm und wieder einen Elko. Wenn´s dann noch rauscht, weiß ich´s nicht. Die Widerstände kannst Du bei gutem Ergebnis dann wieder ein wenig verkleinern.
Ok das mit dem LDO klappt so einfach nicht. Es steht auch extra im Datenblatt des LDO "The input capacitor .... should be connected to a clean analog ground." Ich nehm also an LDOs (zumindest dieser) sind nicht zum entstören geeignet. Dafür klappts jetzt schon ganz gut mit einem reinen RC Filter (100µF) Selten aber doch messe ich aber mit dem Oszilloskop bis zu 200mV Spikes. Kann mir jemand sagen woher die normalerweise kommen? Der µC ist blank und das einzige was noch am Strom hängt ausser dem Step-Up Converter ist ein OPV. lg
hast du nur die standardbeschaltung benutzt ? 100nF direkt vor und hinter den regler ? den schaltreglerteil vom schaltplan fänd ich gut ;-) gruß
Angehängte Dateien:
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Schaltregler.jpg
42 KB
Gerne! Hier ist der Schaltplan vom Regler. Es ist der Referenzschaltplan den ich aus dem Datenblatt habe. Weil es nach obrigem Schaltplan eben wie verrückt gerauscht hat, habe ich mittlerweile C6 (Cout auf 100µF erhöht und paralell 100nF gehängt. 100nF davor werd ich noch anlöten, befürchte aber es wird nichts bringen, die Spannung vom Netzgerät ist relativ sauber. Wenn ich noch einen 10Ohm 100µF Tiefpass dahinterschalte, verschwinden auch die letzten Spikes, allerdings hab ich dafür nicht wirklich Platz auf der Platine, deswegen versuch ich eigentlich rauszufinden woher die Spikes kommen, sie sind nämlich so unregelmäßig, dass ich eigentlich den Schaltregler als ursache ausgeschlossen habe. lg
ich glaube, deine Probleme kommen hauptsächlich vom Layout, insbesondere Masseführung ist in solchen Fällen nicht unkritisch.
Hallo nochmal ... Du hast wohl recht denn: Den Spannungswandler konnte ich zwar mit Hilfe von Tiefpässen hinbekommen, aber jetzt wo der Prozessor und die Sensorik läuft sehe ich, dass es sowieso keinen Sinn hatte. Der Prozessor rauscht mit locker 500mV und das bei 3.3V versorgungsspannung... :-O Damit ist ohnehin eine komplette Layoutänderung fällig.. nur schade um die Ätzarbeit... :( Wirklich verstehen kann ichs nicht. Wahrscheinlich hätte ich besser auf die trennung von analogem und digialem Ground achten müssen, aber ich hätte mir nie gedacht, dass das solche Auswirkungen hat. Ich hab den Bottomlayer mal als Bild angehängt. Wahrscheinlich sieht jemand der sich auskennt ohnehin sofort worans liegen muss. Wär super wenn mir der dann Tipps geben könnte damit ich nicht nochmal so einen Mist baue. Danke!
der Idealzustand sieht so aus: Eingang + Masse_Eingang zum Schaltregler, direkt dort low-esr-Eingangselko. Von da aus zum Regler Vin, Masse. Ähnlich am Ausgang. Erst vom Ausgangselko geht es zweipolig zur Schaltung. Gibt es Analog- und Digital-Gnd, treffen die sich in getrennter Leitungsführung erst am Ausgangselko. Gesamt-Masseflächen sind hier völlig fehl am Platze, allerdings solltest du natürlich trotzdem die betreffenden Masseleitungen ausreichend breit dimensionieren. Versuch einfach zu verstehen, wo welche Ströme bei deinem Regler fliessen (und Ströme fliessen nicht nur in der "heissen" Leitung, sondern genauso in der Masseleitung), dann klappts fast von alleine. Zu guter Letzt: Layout-Vorlagen vom Chiphersteller sollte man nicht kalt vom Tisch wischen - die wissen am besten, wo die Probleme liegen und wie man den Chip mit möglichst guten Diagrammen an den Mann/Markt bringt :-)
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