Eingangsfilter DC-DC-Wandler - mal wieder

Hallo,
> Jörg schrieb:
> ein Kondensator, parallel zu Versogungsspannung,
der ist immer dringend empfohlen. Das C muss ein sehr niedriges ESR 
haben. Am besten sind wohl MLCC geeignet.

> und eine Induktivität in Reihe zum DC-DC-Wandler
Ob man diesen benötigt,hängt etwas von den Einsatzbedingungen ab.

> Welche Art Spule benötige ich an dieser Stelle? Reicht da eine kleine
> Drossel (1) oder muss es eher eine Art Speicherdrossel(2) sein?
Natürlich soll es keine Speicherdrossel sein, sondern ein Ferrit, das 
zur zur Dämpfung von HF-Störungen geeignet ist.
Der wesentlicher Unterschied ist, dass Speicherdrosseln eine hohe Güte 
haben aber Dämpfungsferrite eine niedrige Güte. Im Dämpfungsferrit soll
nämlich die störende HF weitgehend in Wärme umgewandelt werden und es 
soll nicht zu Resonanz kommen.

> Worauf muss ich bei der Auswahl der Spule achten?
Die Dämpfungsdrossel muß den max. Eingangsstrom gut aushalten können.
Die Dämpfung soll bei möglichst niedrigen Frequenzen einsetzen.
Gruß Öletronika

U. M. schrieb:
>> ein Kondensator, parallel zu Versogungsspannung,
> der ist immer dringend empfohlen. Das C muss ein sehr niedriges ESR
> haben. Am besten sind wohl MLCC geeignet.

Ein kleiner MLCC, z.B. 100nF bis 1µF in kleiner Bauform möglichst nah 
dran auf jeden Fall.

Bei z.B. Deinen X7R 10µ 16V brauchst Du aber schon einen recht dicken 
damit bei den 5V noch wirklich was von den 10µF übrig bleiben.  Außerdem 
sind die 10µF schon recht sparsam, Du brauchst dann eine Drossel mit 
hoher Induktivität damit der LC-Filter schön breitbandig filtert.

Da bei kleineren Stückzahlen ein durchgefallener EMV-Test viel teurer 
ist als alle eingesparten Bauteile zusammen, habe ich bei sowas schon 
mehrfach erfolgreich Polymer-Kondensatoren eingesetzt. Das mag zwar 
etwas überdimensioniert sein, wirkt aber auf jeden Fall.

Konkret die hier: United Chemi-Con APSF160ELL101MF05S
100µF, 16V, 24mOhm ESR, 2490mA Ripple max., 20000 h Lebensdauer bei 
105°C.

Hallo,
> Jörg schrieb:
>> Am besten sind wohl MLCC geeignet.
> Ja, an der Stelle war eh ein Kerko (X7R 10µ 16V) vorgesehen.
KerKo steht ja sehr allg. für Keramik-Kondensator.

MLCC ist Prinzip nix anders: MLCC= "Multi Layer Ceramic Cond."
https://de.wikipedia.org/wiki/Keramikkondensator#Keramikvielschicht-Chipkondensatoren_.28MLCC.29

> U. M. schrieb:
>> Natürlich soll es keine Speicherdrossel sein, sondern ein Ferrit, das
>> zur zur Dämpfung von HF-Störungen geeignet ist.
> Also wäre an dieser Stelle ein "Ferrite Bead" besser geeignet?
Wie auch immer man die nennt.
Du kannst dir z.B. auch hier was raus suchen:
http://katalog.we-online.de/de/pbs/WE-MPSB?sid=a771888fe5#vs_t2:2
http://katalog.we-online.de/de/pbs/WE-CBF?sid=a771888fe5

> Wie dimensioniere ich ein solches SMD-Ferrit? Der DC-DC-Wandler arbeitet
> mit typ. 40KHz (max. 80KHz). Die Stromaufnahme beträgt 280mA bei 5V.
Zuerst muß du natürlich die Strombelastbarkeit  berücksichtigen.
Dann kannst du Bauform auswählen. Natürich haben größere Bauformen mehr 
Induktivität bei gleicher Strombelastbarkeit. Wenn man aber keinen Platz 
hat, muss man eben auch Kompromisse machen.

Nicht zuletzt ist das ganze Umfeld vn Bedeutung:
- Wie empfindlich ist die Schaltung?
Hast du nur Digitalzeugs oder auch empfindliche Analoge Schaltungen?

- Wie sind Leitungslängen?
Kurze Leitungen -> ok- wirken nicht als Antennen,
lange Leitungen sind eben Antennen.

- Wie sieht  die Stromversorgung davor aus und die Befilterung
nach außen und wie gut ist die Ausstattung mit Stützkond. usw.

- Was darf es kosten?

> Ein gängiger Pi-mal-Daumen-Wert scheint eine Impdanz von 600 Ohm zu
> sein.
Kann auch höher sein, aber oft braucht das eine größere Bauform.

Ich setze vielfach DCDC-Wandler in Schaltungen für Industriemessgeräte 
ein (meist aber nur Recom).
Da habe ich in der Regel bei so kleinen DCDC-Wandlern im Bereich um 1W 
keine extra Drossel am Eingang.
Wegen EMV habe ich deshalb aber noch nie Probleme gehabt.
Aber solche DCDC-wandler haben auch eine magn. Streufeld, das sehr 
empfindliche Analogschaltungen in der Nähe stören kann.

> U. M. schrieb:
>>> und eine Induktivität in Reihe zum DC-DC-Wandler
>> Ob man diesen benötigt,hängt etwas von den Einsatzbedingungen ab.
> Die ganze Schaltung wird aus einem USB-Port versorgt. Weiterhin befindet
> sich auf der Platine ein µC der von einem eigenen 3.3V Linearregler
> versorgt wird. Ich möchte einfach Rückwirkungen des DC-DC-Wandlers auf
> die µC-Schaltung vorbeugen.
Die Digitallschaltung sollte bei so kleinen DCDC-Wandler kaum zu 
beindrucken sein, wenn du zumindest ausreichdn Stütz-C vorsiehst.

Da empfehle ich auch eine Kombination aus MLCC z.B. 100nF und einigen 
10uF.
Inzwischen braucht man bei so rel. kleinen Anwendungen keine Tantal-C 
und keine Elkos mehr. Von den HF-Eigenschaften sind die MLCC unschlagbar 
und die Polarität muss man auch da nicht beachten. 47uF/10V (X5R) sind 
z.B. in 1206 problemlos zu zu bekommen, aber auch in 0805 gibt es die 
noch.

> Beitrag "grundsätzlicher Umgang mit Ferrit-Beads in digitalen
> Schaltungen"
Der Link oben auf das Knowlege Book von Recom scheint mir ganz hilfreich 
zu sein.
Aber die Bemerkung von Gerd E.
Zitat:
> "Bei z.B. Deinen X7R 10µ 16V brauchst Du aber schon einen recht dicken
> damit bei den 5V noch wirklich was von den 10µF übrig bleiben."
ist ein wenig an den Haaren herbeigezogen.
10u/16V als X7R sind klar spezifiziert, was soll man da "dicker wählen".

Da bleiben auch genug Kapazität übrig, wenn die MLCC nahe der 
Nennspannung betrieben werden. Bei 16V-Nennspannung und 5V liegt man 
sogar über der nennkapazität.
Auch z.B. hier nachzulesen S.37:
http://www2.mbari.org/~coletti/dropbox/isus/ARGO/Datasheets/Cx7r.pdf
Die These, dass bei bei solchen Kond. die Kap. mit der DC-Spannung stark 
abnimmt, gilt nur eingeschränkt für bestimmte Dielektrika.

Aber grundsätzlich auf etwas höhere Kapazität zu gehen (z.B. 22u...47u) 
ist ok. Die Nennspannung muss bei 5V auch nicht so hoch sein. Da würde 
ich auch 10V akzeptieren. Wenn die Baugröße zu sperrig wird und die 
Anwendungsbedingungen es zulassen, dann kannst du auch X5R nehmen.

Gruß Öletronika