Hallo, ich habe ein Problem beim Anschluss des Spannungsreglers LM5008 von National Semiconductor (Schaltung siehe Anhang) an die Spannungsversorgung. Direkt beim Verbinden entsteht eine Spannungsspitze am Eingang in positiver und negativer Richtung, eine Art "Einschwingen" mit bis zu 10 V Amplitude und ca. 30 MHz (noch bevor sich der Eingangskondensator auflädt) bei Versorgungsspannung von ca. 50 V (entsteht aber auch bei jeder anderen Versorgungsspannung). Meine Theorie ist, dass genau dadurch schon einige meiner Bauelemente (µC etc.), die 5 V Versorgungsspannung und eine Festigkeit bis -0.6 V haben, kaputt gegangen sind (resultierend in IC-internern Kurzschluss) Habe schon einige Versuche am Ausgang des LM5008 mit 5,1 V Schottky-Diode in Sperrrichtung gegen Masse und Diode in Durchlass (mit bis zu 60 V Ubr) in Reihe zw. LM Ausgang und Bauelemente-Eingang durchgeführt, aber das hat keine Auswirkungen auf die gezeigte Spannungsspitze (Oszi-Bild im Anhang). Auch habe ich einen Tiefpass am Eingang mit Grenzfrequenz 3kHz probiert, was allerdings auch keinen Erfolg hatte. Was könnte ich noch machen, um diesen unerwünschten Effekt zu unterdrücken? Ist es überhaupt vorstellbar, dass diese kurze Spannungsspitze so viel Energie besitzt, um den µC etc. zu zerstören? Was könnte überhaupt die Ursache dafür sein? Vielen Dank für eure Hilfe! Wenn noch etwas unklar ist oder Informationen fehlen, liefere ich die natürlich gern nach. MfG Ernst
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Ernst schrieb: > Wenn noch etwas unklar ist oder Informationen fehlen, liefere ich die > natürlich gern nach. Das Layout des Regler, z.B. ? MfG
> Direkt beim Verbinden entsteht eine Spannungsspitze am Eingang...
Na, wenns nur am Eingang ist, ist es nicht schlimm.
Wie sieht der Ausgang aus?
Ernst schrieb: > aber das hat keine Auswirkungen auf die gezeigte > Spannungsspitze (Oszi-Bild im Anhang). Was zeigt dieses Bild? Was wurde dort wie gemessen? Was kommt heraus, wenn du da mal Masse gegen Masse misst? (Richtig: die Masseklemme vom Oszi an Masse und die Prüfspitze auch an eine etwas entferntere Masse) Weshalb ist da ein Widerstand R_LM_3 in Reihe zum Ausgangskondensator des Schaltreglers? Hat der tatsächlich 10 Ohm? BTW: warum ist bei deinem Schaltregler der Eingang rechts.. :-/
@Lothar Miller: > Weshalb ist da ein Widerstand R_LM_3 in Reihe zum Eingangskondensators > des Schaltreglers? Hinweis: So wie ich das sehe, ist bei der Schaltung der Eingang V_LM (RECHTS), der Ausgang VCC (siehe Datenblatt). Darauf hätte Ernst hinweisen sollen :-( Ansonsten stimme ich Dir zu. Beim Einschalten fließt ein hoher Ladestrom in die Eingangskondensatoren. Die können an den Widerständen und besonders Induktivitäten der Leitungen diese Turbulenzen erzeugen. Gruß Dietrich
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Michael A. schrieb: > Ernst schrieb: >> Wenn noch etwas unklar ist oder Informationen fehlen, liefere ich die >> natürlich gern nach. > Das Layout des Regler, z.B. ? > > MfG Regler: http://www.national.com/profile/snip.cgi/openDS=LM5008A oder wolltest du mein Boardlayout? Hier als Ergänzung im Anhang.
Piek Ass schrieb: >> Direkt beim Verbinden entsteht eine Spannungsspitze am Eingang... > > Na, wenns nur am Eingang ist, ist es nicht schlimm. > Wie sieht der Ausgang aus? Wenns nur am Eingang wäre, klar! ;) Den Spannungsreglerausgang siehst du auf dem Oszi-Bild. Diese Spannungsspitze wird einfach durchgeschliffen und das ist das Problem.
Ernst schrieb: > Regler: > http://www.national.com/profile/snip.cgi/openDS=LM5008A
1 | In cases where the capacitor ESR is too small, additional |
2 | series resistance may be required (R3 in the Block Diagram) |
Mag sein, aber gleich 10 Ohm... :-o
1 | Generally, R3 will be 0.5 to 3.0Ω |
Sieh dir das mal an: http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler Und dann zeichne mal deine Strompfade ein: der Freilaufpfad ist kompakt, aber der Ladestrompfad sieht bei dir recht ungünstig aus... EDIT: > Diese Spannungsspitze wird einfach durchgeschliffen Was wird die? > und das ist das Problem. Ich sag doch: miss mal Masse gegen Masse. Und du wirst sehen: wer Mist misst, misst Mist.
Lothar Miller schrieb: > Ernst schrieb: >> aber das hat keine Auswirkungen auf die gezeigte >> Spannungsspitze (Oszi-Bild im Anhang). > Was zeigt dieses Bild? > Was wurde dort wie gemessen? CH3 zeigt Vout (VCC in obigem Schaltplan) des LM nahe µC (an dem nochmal 100 nF hängen) - "weit" entfernt vom LM, aber recht nahe an einem weiteren, später zur Spannungsglättung ergänzten 22µF-Kondensator. Oszi-Masse hing dabei am Eingang. > Was kommt heraus, wenn du da mal Masse gegen Masse misst? > (Richtig: die Masseklemme vom Oszi an Masse und die Prüfspitze auch an > eine etwas entferntere Masse) Mal schaun ... Liefere ich nach. > > Weshalb ist da ein Widerstand R_LM_3 in Reihe zum Ausgangskondensator > des Schaltreglers? Hat der tatsächlich 10 Ohm? Ja, das sind tatsächlich 10 Ohm, berechnet nach Vorgaben im Datenblatt, für ein definiertes Rippel am Ausgang für den Spannungsregler. Schaltung nach Datenblatt aufgebaut (allerdings war das verwendete von 2009, im April 2011 kam ein neuese mit Vout zw. Rripple (R_LM_3) und Cout (C12). Diese Umstrukturierung hat aber auch keine Auswirkung auf diese Spannungsspitze. > > BTW: warum ist bei deinem Schaltregler der Eingang rechts.. :-/ Hm, sry. schäm - Aber Pinout ist halt genau so und ich komm sonst manchmal durcheinander, wenn das Pinout des Schaltbilds nicht mit den Layout-Anschlüssen übereinstimmt.
Lothar Miller schrieb: > Ernst schrieb: >> Regler: >> http://www.national.com/profile/snip.cgi/openDS=LM5008AIn cases where the capacitor ESR is too small, additional > series resistance may be required (R3 in the Block Diagram) > Mag sein, aber gleich 10 Ohm... :-oGenerally, R3 will be 0.5 to 3.0Ω Habs auch schon mit 3Ω probiert, 10Ω hat am Ende eine glattere Ausgangsspannung gebracht, also kann es so falsch nicht sein. Klar wunderte ich mich auch über den hohen Wert. > > Sieh dir das mal an: > http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo... > Und dann zeichne mal deine Strompfade ein: der Freilaufpfad ist kompakt, > aber der Ladestrompfad sieht bei dir recht ungünstig aus... Sehr guter Tipp, danke! > > EDIT: >> Diese Spannungsspitze wird einfach durchgeschliffen > Was wird die? Also ich meinte einfach, dass sie am Eingang, wie auch am Ausgang zu sehen ist, mehr nicht. Entschuldigung für diese unprofessionelle Ausdrucksweise. >> und das ist das Problem. > Ich sag doch: miss mal Masse gegen Masse. > Und du wirst sehen: wer Mist misst, misst Mist. ... ja, kommt.
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So hier kommt die Masse-Masse-Messung. CH1 Masse Eingang LM (Oszi+) gegen Masse Ausgang LM (Oszi-) CH2 Vout Ausgang LM (Oszi+) gegen Masse Ausgang LM (Oszi-) Math: CH1-CH2 Beide Massen-Messstellen sind soweit wie möglich auf dem Board entfernt. Massefläche auf Boardunterseite unter Spule bereits entfernt, sodass Spule nicht großartig einkoppeln sollte. Was sagt mir das jetzt?
Ernst schrieb: > Was sagt mir das jetzt? Die Störung ist in der von dir vermuteten Form eigentlich nicht da. Nur dein Oszillospkop sieht sie: mach mal noch eine Messung mit der Tastkopfspitze direkt an der an Masse angeklemmten Masseklemme. > Was sagt mir das jetzt? Dein Problem liegt woanders... :-o
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Berühre mit dem Tastkopf einfach mal eine Gleichspannung. Wenn du dann das gleiche Gesabber siehtst, liegt es am Tastkopf und seinen Resonanzen. Das wäre ganz normal und liegt an der Induktivität des Masseclips. Das kannst du nur verringern, wenn du eine Massefeder verwendest.
Wenn man keine Feder herumliegen hat, bringt es auch schon etwas, den Masseclip um die Spitze zu wickeln. Eine schöne Spielerei ist auch, den Tastkopf am Masseclip kurz zuschließen, und mit dieser Schleife wie mit einer Wünschelrute über die Schaltung zu gehen. Grüße Dietrich
Lothar Miller schrieb: > Ernst schrieb: >> Was sagt mir das jetzt? > Die Störung ist in der von dir vermuteten Form eigentlich nicht da. Nur > dein Oszillospkop sieht sie: mach mal noch eine Messung mit der > Tastkopfspitze direkt an der an Masse angeklemmten Masseklemme. Ok, mit Schaltung und Tastkopf an Masse messe ich auch diese Spitze. Also liegts am Tastkopf. Na prima. Na wenigstens etwas herausgefunden. Vielen Dank für den hilfreichen Tipp. >> Was sagt mir das jetzt? > Dein Problem liegt woanders... :-o ja. Neue Suche.
Ina schrieb: > Berühre mit dem Tastkopf einfach mal eine Gleichspannung. Wenn du dann > das gleiche Gesabber siehtst, liegt es am Tastkopf und seinen > Resonanzen. Das wäre ganz normal und liegt an der Induktivität des > Masseclips. Das kannst du nur verringern, wenn du eine Massefeder > verwendest. Ja, genau das gleiche Gesabber. Na jetzt weiß ich wenigstens, dass es daran nicht liegt. Hat auch was. Vielen Dank für die Bemühungen und Tipps.
Dietrich L. schrieb: > Wenn man keine Feder herumliegen hat, bringt es auch schon etwas, den > Masseclip um die Spitze zu wickeln. Das bringt leider gar nichts bei mir. > Eine schöne Spielerei ist auch, den Tastkopf am Masseclip kurz > zuschließen, und mit dieser Schleife wie mit einer Wünschelrute über > die Schaltung zu gehen. LOL!
Lothar Miller schrieb: >> Was sagt mir das jetzt? > Die Störung ist in der von dir vermuteten Form eigentlich nicht da. Nur > dein Oszillospkop sieht sie: mach mal noch eine Messung mit der > Tastkopfspitze direkt an der an Masse angeklemmten Masseklemme. > >> Was sagt mir das jetzt? > Dein Problem liegt woanders... :-o Woran kann denn so etwas liegen, dass der Oszi was was sieht, was nicht da ist?
noips schrieb: > Woran kann denn so etwas liegen, dass der Oszi was was sieht, was nicht > da ist? Das was das Oszi da sieht ist durchaus da! Nur ist es nicht das, was dich interessiert... :-/ Das ist, wie wenn du an der Straße Vogelstimmen aufnehmen willst: du hörst zwar das Gezwitscher, aber auch die Autos, die dich stören. Für wirklich schönen Vogelgesang mußt du deinen Aufbau verändern und weg von der Straße oder eine Schallschutzmauer aufbauen oder ein Richtmikrofon nehmen oder ...
Wenn ich bei meiner Schaltung aus Beitrag "Unterdrückung der Störungen in der Versorgungsspannung, realistische Werte" die weiter oben beschriebene Masse-Masse-Messung mit Massefeder (Masse-Abgriff möglichst nah am Messpunkt) mache, so zeigt das Oszi trotzdem Spikes von Vpp = ca. 15 mV. Woran kann den das liegen und wie misst man denn überhaupt, damit solche Verfälschungen nicht vorhanden sind?
noips schrieb: > Woran kann den das liegen Das leigt evtl. daran, dass dien Oszi und deine Schaltung übers Netz versorgt sind, und du über Trafos ein kapazitive Kopplung bekommst, so dass der Eingangsverstärker im Oszi eine Ladungsverschiebung abbekommt und eine kleine Spannung sieht. > und wie misst man denn überhaupt, damit > solche Verfälschungen nicht vorhanden sind? Man kauft teures Messequipment und baut einen optimalen Messplatz auf. Oder man ignoriert sie... ;-) Das ist wie beim Sprechen im Umgebungslärm: du hörst die Sprache und den Lärm, denkst dir aber einfach alles weg, was ungleich Sprache ist.
>Woran kann den das liegen und wie misst man denn überhaupt, damit >solche Verfälschungen nicht vorhanden sind? Das sind ganz normale Schmutzeffekte, die unter anderem durch den Erdbezug des Oszis entstehen können. Auch magnetische und kapazitive Einstreuungen können dafür verantwortlich sein. Ein guter Elektroniker findet bei den Messungen heraus, was "echtes" Signal ist und was Schmutzeffekte sind und läßt es einfach dabei bewenden. Nur wenn man ganz schöne Oszibildchen für eine Publikation haben will, macht man sich die Mühe, die Störungen wegzubekommen. Da gibt es verschiedene Möglichkeiten: Verbesserte Masseführung, Abschirmungen oder ein differentieller Tastkopf können da hilfreich sein.
Ina schrieb: > Nur wenn man ganz schöne Oszibildchen für eine Publikation haben will, > macht man sich die Mühe, die Störungen wegzubekommen. Da gibt es > verschiedene Möglichkeiten: Verbesserte Masseführung, Abschirmungen > oder ein differentieller Tastkopf können da hilfreich sein. Oder ein Bildbearbeitungsprogramm... ;-)
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