Step-down Schaltungsdesign

[Thomas Ö. (thomas_609)]

Hallo,
ich habe hier 2 verschiedene Schaltungsdesigns für einen Step-down. Da 
ich auf der selben Platine noch andere 5V Quellen habe und ich nicht 
möchte, dass sich diese gegenseitig beeinflussen, seperiere ich den 
Step-down mit einer Schottky Diode. Ich habe 2 verschiedene Versionen 
angehängt, weiß aber nicht welche ich nehmen soll. Bei der einen habe 
ich den Spannungsabfall der Diode (bewegt sich bei den zu erwartenten 
Strömen im bereich 0,4V) schon in der Ausgangsspannung des Wandlers 
berücksichtigt. Bei der anderen Version habe ich den FB des Wandlers 
einfach hinter die Diode gepackt, so das der automatisch die Vf der 
Diode mit regelt. Ich weiß aber nicht ob man das wirklich so machen 
kann/soll. Bzw. ob das nicht irgendwie stören kann wenn noch eine 5V 
Quelle über den FB angeschlossen ist. Deshalb ist die Frage welche 
Version ich verwenden soll?
Danke schonmal

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

Thomas Ö. schrieb:
> Ich weiß aber nicht ob man das wirklich so machen kann/soll.
> Bzw. ob das nicht irgendwie stören kann wenn noch eine 5V Quelle über den
> FB angeschlossen ist.
Ich würde die Diode in den Regelkreis mit reinnehmen. Der Schaltregler 
erkennt dann bei "Rückwärtsversorgung", dass die Ausgangsspannung zu 
hoch (bzw. hoch genug) ist und schaltet nicht mehr.
Ich habe das grade diese Woche an einem LMR51430 ausprobiert und so auf 
den FB-Spannungsteiler einer 12V Ausgangsspannung 24V gelegt. Keinerlei 
Probleme. Du musst ja nur am FB-Pin innerhalb des Spanungsbereiches lt. 
Datenblatt bleiben.

BTW: mich wundert der C11 im Bild vor_diode.pdf doch sehr. Der pfuscht 
heftig in den Regelkreis rein. Woher hast du den?

BTW2: der LM2596 ist schon alt, der LMR51430 ist der empfohlene 
Nachfolger.

BTW3: ich bin von diesem LMR51430 restlos begeistert. Musste ich mal 
sagen... ;-)

[Michael B. (laberkopp)]

Thomas Ö. schrieb:
> Ich weiß aber nicht ob man das wirklich so machen kann/soll.

Du kannst FB hinter der Diode anschliessen, du hast halt den (IC 
internen) Spannungsteiler als zusätzliche Belastung wenn der Srim aus 
einer anderen Quelle kommt.

Der LM2596 ist zwar gutmütig, aber extrem veraltet, zu hohe Verluste, 
nimm was moderneres. Nimm D24V50, der ist rückstromfest und braucht 
keine Diode, oder ähnliches.

Mach es auf keinen Fall wie Vor_Diode, die 100nF am Spannungsteiler 
führen zum schwingen des Schaltreglers.

[Thomas Ö. (thomas_609)]

Lothar M. schrieb:
> BTW2: der LM2596 ist schon alt, der LMR51430 ist der empfohlene
> Nachfolger.
>
> BTW3: ich bin von diesem LMR51430 restlos begeistert. Musste ich mal
> sagen... ;-)

Danke erst mal für die Antwort, ich hab mich dazu entschieden, auf den 
LMR51430 umzusteigen, hatte mal ein Design mit dem LM2576, also noch mal 
älter und dachte, der ist jetzt moderner, aber da war ich anscheinend im 
Unrecht. Nachdem du auch so nach dem schwärmst, hab ich mir den mal 
angeschaut und bei mir integriert, vielleicht kannst du ja mal kurz 
drüber schauen :)
Hier noch die Spezifikationen der Induktivität, ist ja glaube ich auch 
immer etwas heikel:
L = 3.3µH
Isat = 5.7A
Imax = 6.5A
DCR = 25mR
und sie sollte auch für die hohen Frequenzen ausgelegt sein, 
FEXU0528S3R3MGS.

[Gerald B. (gerald_b)]

Der LMR51430 sieht recht interessant aus. SOT23-6 ist auch ein Gehäuse, 
mit dem man umgehen kann. Dazu kleine KerKos und eine kleine 
Induktivität. Sollte alles auf der Größe eines Ringkerns vom LM 2596 
Platz haben :-)))
Wenn ich mal wieder was bestelle, werde ich mir mal welche "zum Spielen" 
besorgen.

[Michael B. (laberkopp)]

Thomas Ö. schrieb:
> ich hab mich dazu entschieden, auf den LMR51430 umzusteigen

Achtung
https://www.reddit.com/r/AskElectronics/comments/1hmko76/lmr51430_keeps_blowing_up/?tl=de

[Thorsten S. (thosch)]

Michael B. schrieb:
> Achtung
> 
https://www.reddit.com/r/AskElectronics/comments/1hmko76/lmr51430_keeps_blowing_up/?tl=de

Wenn man sich so weit von der im Datenblatt abgedruckten 
Layoutempfehlung entfernt, wie der User unter dem zitierten reddit-Link, 
wundert mich nix mehr.

Außerdem schaltet er mit einem Schalter das Labornetzteil auf den 
Schaltungseingang die Länge der Leitung hat er nicht angegeben, 
möglicherweise > 1m.
Und die zum Schutz vorgesehene TVS Diode ist mit 36 V und bidirektional 
völlig falsch dimensioniert und am Schalter auch falsch positioniert. 
Die kann den Schaltregler nicht vor Transienten schützen.

Eine unidirektionale(!) TVS mit maximal 24 V (besser weniger, z.B. 15 V) 
direkt am 12 V Eingang der Schaltregler-Platine könnte das Teil vor 
Schalttransienten schützen.
ggf. noch eine Ferritperle hinter der TVS in die Zuführung zu IC und 
Eingangskondensator.
Ein verlustbehafteter Kondensator (Elko) von z.B. 220μ am 12 V Eingang 
der Platine hilft zusätzlich, Schalttransienten durch die 
Zuleitungsinduktivität zu dämpfen.

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

Thomas Ö. schrieb:
> vielleicht kannst du ja mal kurz drüber schauen :)
Sieht stimmig aus. Ich würde noch einen Kondensator parallel zum R33 
vorsehen. Da reicht die kleinste verarbeitbare Bauform aus, denn der 
wird (falls nötig) bestenfalls irgendwas im unteren zweistelligen pF 
Bereich haben. Siehe die Schaltung des EVAL-Boards: 
https://www.ti.com/tool/de-de/LMR51430EVM

Michael B. schrieb:
> 
https://www.reddit.com/r/AskElectronics/comments/1hmko76/lmr51430_keeps_blowing_up/?tl=de
Typischer Anfängerfehler. Selten so ein deratig miserables Layout 
gesehen. Und der Witz: der LMR51430 eignet sich super für ein 
optimales und sogar einlagiges(!) Schaltreglerdesign.

Thorsten S. schrieb:
> Wenn man sich so weit von der im Datenblatt abgedruckten
> Layoutempfehlung entfernt
Blöderweise ist hier der Layoutvorschlag im Datenblatt recht umständlich 
und eigentlich unbrauchbar. Und auch das Layout des EVAL-Boards könnte 
besser sein...

Ich habe das Layout als Ersatz für seinerzeit schlecht verfügbare DOSA 
POL-Wandler(**) so gestaltet wie angehängt. Der C1 ist der Cin, C2 und 
C3 sind die Cout. Der Knotenpunkt von C1, C2, C3 und dem Pin1 des 
LMR51430 ist GND. Der Rest dürfte klar sein. Man sieht: die ganze Musik 
spielt auf der Bestückungsseite. Die Unterseite ist für die Lötpads 
reserviert, in einer Mittellage ist der GND-Knoten zum GND-Pad hoch 
geführt (weil auf der Unterseite wegen Board-on-Board nur Lötpads sein 
dürfen).

(**) https://www.deltaww.com/en-us/products/010201010201/ALL/