Power Bank HIilfe

[Alessio Q. (alessio_q)]

Hallo, eine Antwort ist für mich sehr wichtig. Ich muss in der Schule 
ein Elektronik Projekt erstellen. Meine Idee ist eine Powerbank. Ich 
habe die schematic gezeichnet, bin mir aber nicht sicher ob es 
funktioniert. Aus diesem Grund hätte ich gern eine externe Meinung. Und 
noch eine frage in meinem Board habe ich die Leiterbahnen mit 8mil 
gezeichnet, ist das genug oder müssen sie größer sein?

[Gustl B. (gustl_b)]

Alessio Q. schrieb:
> Ich muss in der Schule ein
> Elektronik Projekt erstellen.

Was ist das denn für eine Schule?!

Alessio Q. schrieb:
> in meinem Board habe ich die Leiterbahnen mit 8mil gezeichnet, ist das
> genug oder müssen sie größer sein?

Kommt drauf an welche Leiterbahn. Wenn du nicht auf irgendwelche 
Impedanzen Rücksicht nehmen musst dann:
So breit wie möglich.

Also mach die Leiterbahnen breiter über die viel Strom fließen wird und 
die anderen die nur Steuerleitungen sind kannst du dünn lassen.

[Rainer W. (rawi)]

Alessio Q. schrieb:
> Ich habe die schematic gezeichnet

Auf deutsch darfst du sagen: "Ich habe den Schaltplan gezeichnet".

Ich sehe dort allerdings eher Fetzen, wo man erstmal raten darf, was das 
für Baugruppen sein sollen.

> Und noch eine frage in meinem Board habe ich die Leiterbahnen mit 8mil
> gezeichnet, ist das genug oder müssen sie größer sein?

Das kommt drauf an ...
Es gibt Formeln/Tabelle, aus denen man ablesen kann, wie stark sich eine 
Leiterbahn einer bestimmten Breite bei gegebenem Strom erwärmt. Du 
kannst dann festlegen, wie die maximale Erwärmung sein darf und danach 
dimensionieren.

Wozu sollen eigentlich die ganzen Kondensatorbänke sein?
Dort fehlt größtenteils noch die Dimensionierung, insbesondere die 
Nennspannung. Bei MLCCs musst du dabei die Spannungsabhängigkeit der 
Kapazität berücksichtigen.

[Alessio Q. (alessio_q)]

Technologische Fachoberschule Meran. Fachrichtung Elektronik.
Leiterbahnen: Danke

[Alessio Q. (alessio_q)]

Rainer W. schrieb:
> Alessio Q. schrieb:
>> Ich habe die schematic gezeichnet
>
> Auf deutsch darfst du sagen: "Ich habe den Schaltplan gezeichnet".
>
> Ich sehe dort allerdings eher Fetzen, wo man erstmal raten darf, was das
> für Baugruppen sein sollen.
Ich verstehe, dass der Schaltplan möglicherweise auf den ersten Blick 
etwas unübersichtlich wirken kann. Ich arbeite an einer Powerbank, die 
mit einem BQ25798 Batteriemanagement-IC, einem TPS25751 für USB-C PD, 
und einem ATmega328P als Mikrocontroller ausgestattet ist.

Die Hauptbaugruppen sind folgende:

Batteriemanagement: Der BQ25798 regelt die Lade- und Entladevorgänge der 
Lithium-Batterie.
Spannungsregelung: Kondensatoren und Widerstände stabilisieren die 
Spannungsversorgung.
Datenkommunikation: Der ATmega328 steuert den Ladevorgang über I²C.
USB-C PD: Der TPS25751 ermöglicht die Nutzung von USB-C mit Power 
Delivery.
>
>> Und noch eine frage in meinem Board habe ich die Leiterbahnen mit 8mil
>> gezeichnet, ist das genug oder müssen sie größer sein?
>
> Das kommt drauf an ...
> Es gibt Formeln/Tabelle, aus denen man ablesen kann, wie stark sich eine
> Leiterbahn einer bestimmten Breite bei gegebenem Strom erwärmt. Du
> kannst dann festlegen, wie die maximale Erwärmung sein darf und danach
> dimensionieren.
> Danke
> Wozu sollen eigentlich die ganzen Kondensatorbänke sein?
> Dort fehlt größtenteils noch die Dimensionierung, insbesondere die
> Nennspannung. Bei MLCCs musst du dabei die Spannungsabhängigkeit der
> Kapazität berücksichtigen.
Glättung und Stabilisierung. Dimensionierung fehlt nicht, weiß nicht 
wieso aber auf den ersten Sheet zeigt es nicht die Werte der 
Kondensatoren. Ich habe sie schon dimensioniert. Im board sieht man die 
Werte.
Was meinen Sie mit Nennspannung?

[Sherlock 🕵🏽‍♂️ (rubbel-die-katz)]

AREF darfst du nicht mit GND verbinden, das ergibt einen Kurzschluss. Da 
gehört ein Kondensator dran, wenn du den ADC nutzen willst. Ansonsten 
einfach offen lassen.

[Klaus H. (hildek)]

Rainer W. schrieb:
> Es gibt Formeln/Tabelle, aus denen man ablesen kann, wie stark sich eine
> Leiterbahn einer bestimmten Breite bei gegebenem Strom erwärmt. Du
> kannst dann festlegen, wie die maximale Erwärmung sein darf und danach
> dimensionieren.

Ja.
Aber wenn die Erwärmung schon eine Rolle spielt, dann ist die Leiterbahn 
längst zu dünn! Es gibt dann einen Spannungsabfall auf der Leitung und 
sehr häufig wird die Spannung am Verbraucher nicht mehr reichen ...
Also schaue, dass der Spannungsabfall bei maximalem Laststrom 
ausreichend klein bleibt - dann ist auch von Erwärmung nichts zu spüren.

[Michael B. (laberkopp)]

Alessio Q. schrieb:
> Ich habe die schematic gezeichnet, bin mir aber nicht sicher ob es
> funktioniert

Nein, das ist kein Schaltplan.

Das sind einige einzelne unverbundene Bauteile.

Du glaubst doch nicht ernsthaft, dass jeder Leser alle deine Label 
überall auf den Blättern einzeln absuchen will um rauszufinden, was 
alles verbunden sein soll. Das ist exponentiell viel Arbeit je mehr 
Labels genutzt werden.

Ich sehe 1uH am BQ25798 und 47nF boost Kondensatoren. Das bekommt ein 
'Erstie' niemals funktionierend hin. Der Chip ist viel zu heiss für 
Laien.
Auch der TPS25751 ist jetzt nicht anfängertauglich. Fur PD gibt es 
einzelne Chips die man schrittweise verstehen und testen kann. Und 
TLV755 kann man nehmen, schränkt sich aber ziemlich ein auf 1 Anbieter, 
kein second source, kein Industriestandardteil.

Zudem ist mir unklar was das ganze soll. Powerbanks kann man kaufen.

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Michael B. schrieb:
> Der Chip ist viel zu heiss für
> Laien.
> Auch der TPS25751 ist jetzt nicht anfängertauglich.

Wäre auch meine Einschätzung. Wenn er den Weg trotzdem gehen möchte, 
dann gäbe es noch ein Referenz-Design zum Kopieren "Steal with pride" 
von TI https://www.ti.com/tool/TIDA-050047 mit BQ25798 und TPS25750 
(Vorgänger des TPS25751).

In der Kombination soll man keinen Mikrocontroller benötigen. Darüber 
sollte er auch noch mal nachdenken.

> Und TLV755 kann man nehmen

Ganz zufällig wird der auch im Referenz-Design verwendet. Sachen gibt 
es.

[Michael B. (laberkopp)]

Hannes J. schrieb:
> Ganz zufällig wird der auch im Referenz-Design verwendet

Klar dass TI bevorzugt weitere TI Bauteile einsetzt, man will ja den 
Verkauf ankurbeln möglichst mit Zeug, zu dem es keine billigere 
Alterbative gibt.

Hannes J. schrieb:
> dann gäbe es noch ein Referenz-Design

Dabei aber auch die passiven Bauteile bon genau dem angegebenen 
Hersteller und Modell, denn TI weiss, warum nur die fubktionieren um die 
bewirbene Leistung zu bringen.

[Thomas Z. (usbman)]

Alessio Q. schrieb:
> Ich verstehe, dass der Schaltplan möglicherweise auf den ersten Blick
> etwas unübersichtlich wirken kann.

Ja und auf den 2.Blick ist er voller Fehler.

Ich würde als Erstes mal die verschiedenen Spannungen sortieren. Da 
gibts ja eine ganze Menge.
Vcc,VPP5V,VP3V3,SYS,PPHV,PMID wahrscheinlich habe ich noch ein paar 
vergessen.

Wo lernt man eigentlich dass man Leitungen quer durch Bauteile verlegt?
Die nicht dimensionierten Caps sind aus einer Lib doku-dummy und alle 
nicht angeschlossen. Das macht aber nichts, weil die nicht auf dem Board 
sind.

Woher kommt Vcc?  Habe es gefunden du speist Vcc über den Displaystecker 
ein. AGND ist nicht mit GND verbunden. oje

Sowas kommt dabei raus wenn einfach ein paar Baugruppen malt und mit 
Labels versieht.

Also am besten fängst du noch mal von Vorne an...

[Thomas Z. (usbman)]

noch ein paar Hinweise zur Bedienung von Eagle.
Schaltpläne werden immer im 0.1 inch Grid gezeichnet. Beim Entwurf von 
Bauteilen legt man den Aufhängepunkt in die Mitte. Bei dir ist vieles 
off grid.

Dein Plan würde problemlos auf eine A3 Schaltplanseite gehen. Ein paar 
Dinge hab ich mal korrigiert.

[Alessio Q. (alessio_q)]

Thomas Z. schrieb:
> noch ein paar Hinweise zur Bedienung von Eagle.
> Schaltpläne werden immer im 0.1 inch Grid gezeichnet. Beim Entwurf von
> Bauteilen legt man den Aufhängepunkt in die Mitte. Bei dir ist vieles
> off grid.
>
> Dein Plan würde problemlos auf eine A3 Schaltplanseite gehen. Ein paar
> Dinge hab ich mal korrigiert.
Danke vielmals ich werde die Schaltung nochmal von vorne anfangen. 
Hoffen, dass sie funktioniert

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alessio Q. schrieb:
> Hoffen, dass sie funktioniert
Ein ganz wichtiger Tipp fürs Layout: lies die Layout Recommendations des 
Schaltreglers (Kapitel 12 im Datenblatt). Und am besten auch die der 
anderen Bauteile.

Alessio Q. schrieb:
> die Leiterbahnen mit 8mil gezeichnet, ist das genug
Siehe dazu das Kapitel 12.2, dann beantwortet sich die Frage von allein.
Am Rande: wie es aussieht, hat dieses Layout 4 Kupferlagen (rot, 
hellblau, grün und dunkelblau). Du musst ein guter Layouter sein, wenn 
du es mit weniger Lagen hinbekommst.

Thomas Z. schrieb:
> Ein paar Dinge hab ich mal korrigiert.
Und mit dem viereckigen Kasten des IC1 das Layout gleich in den 
Schaltplan gebracht. In einem Schaltplan müssen die Pins nicht in der 
Reihenfolge des IC-Gehäuses dargestellt werden. Da gefällt mir das 
funktionsorientierte Symbol aus dem ersten Post einiges besser. Aber 
auch das könnte man wesentlich platzsparender malen, wenn man die Pins 
zusammenrückt und nach Funktionen (Schaltregler, Versorgung, 
Steuersignale, ...) gruppiert. Ganz oft muss man sich da gar keinen Kopf 
machen, sondern einfach nur ins Datenblatt schauen, weil der Hersteller 
da schon Vorarbeit geleistet hat.

[Thomas Z. (usbman)]

Lothar M. schrieb:
> Und mit dem viereckigen Kasten des IC1 das Layout gleich in den
> Schaltplan gebracht. In einem Schaltplan müssen die Pins nicht in der
> Reihenfolge des IC-Gehäuses dargestellt werden. Da gefällt mir das
> funktionsorientierte Symbol aus dem ersten Post einiges besser.

Hä?? Schau noch mal genauer hin, ich habe nichts an den Bauelementen 
verändert.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas Z. schrieb:
> Schau noch mal genauer hin, ich habe nichts an den Bauelementen
> verändert.
Stimmt, Sehfehler.

Dann gilt der Hinweis zum TPS25751 dem TO Alessio. Auch hier hat der 
Hersteller einen passenden Vorschlag im Datenblatt. Und auch dieser 
Baustein hat einen eigenen Abschnitt 9.4.2 mit Layoutempfehlungen fernab 
von "8 mil verwenden".