Hallo Leute, ich plane gerade einen Aufbau, bei welchem ich aus einem großen Netzteil (+12V, 60W) mehrere Spannungen erzeugen muss, darunter auch negative Spannungen. Jetzt kann ich einige Schaltwandler nutzen, möchte aber einigen empfindlichen Verbrauchern keine Schaltfrequenz mehr besitzen. Nun dachte ich über einfache Tiefpassfilter nach, konnte jedoch vermerken, dass die Ausgänge der DC-Wandler dennoch im Millivolt-Bereich etwas rumwackeln. Auch die Masse ist nicht sonderlich stabil. Nun überlege ich mir, ob ich hinter jeden Wandler noch einen Linearregler setze, der nicht die Masse des Wandlers nutzt sondern die der Netzteils. Inklusive des Tiefpasses hinter dem Wandler sollte die Ausgangsspannung des Linearreglers doch wieder stabil sein oder täusche ich mich völlig und der Aufbau wäre überflüssig? Grüße, Gerd
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Verschoben durch Moderator
huch, das sollte eigentlich in die analogtechnik. kann man das verschieben?
Linerarregler sind viel zu langsam um den Rippel der Schaltfrequenz auszufiltern. Vernueftiges LC Filter am Ausgang ist besser eventuell 2 Stueck in Reihe.
Meinst du zwei LC-Filter in Reihe oder eher ein Pi-Filter? Die Linearregler wären meine Idee, damit ich die durch den Wandler erzeugte Spannung mit einer stabilen Masse versehen kann, d.h. eine große Massefläche überall und die Masse der Wandler sternförmig an einem Punkt zusammenführen. Die galvanisch getrennte Masse aus dem Schaltwandler ist einfach zu wacklig. Grüße, Gerd
Und was mir zur Filterfrage noch einfällt. Ist Ein- und Ausgangsfilter gleichzeitig sinnvoll? Ich habe gehört, dass Schaltregler ihre Schaltfrequenzen auch gerne mal auf die Eingangsspannungen übertragen. Im Datenblatt wird daher oftmals ein Eingangsfilter empfohlen.
Helmut Lenzen schrieb: > Linerarregler sind viel zu langsam um den Rippel der Schaltfrequenz > auszufiltern. Die klassische Kollektorbasisschaltung hat eine exzellente Betriebsspannungsunterdrückung und ist auch sehr schnell. Dahinter ist die Spannung glatt wie ein Kinderpopo. Natürlich muß man auf seine Masseführung achten, damit da keine Stromschleifen entstehen. Ich benutze das für Präzisionsstromquellen (20Bit). Der Step-Down-Regler regelt grob auf etwa 3V an dem Längsregeltransistor (TIP120). Peter
Gerd schrieb: > Meinst du zwei LC-Filter in Reihe oder eher ein Pi-Filter? > Das Mittelteil ist dann ein PI Filter. Also L C L C > Die Linearregler wären meine Idee, damit ich die durch den Wandler > erzeugte Spannung mit einer stabilen Masse versehen kann, d.h. eine > große Massefläche überall und die Masse der Wandler sternförmig an einem > Punkt zusammenführen. Die galvanisch getrennte Masse aus dem > Schaltwandler ist einfach zu wacklig. Wenn du alles zusammenschaltest gibt es keine getrennte Masse. Mal mal ein Bildchen wie du dir das vorstellst. Gerd schrieb: > Ist Ein- und Ausgangsfilter > gleichzeitig sinnvoll? Ich habe gehört, dass Schaltregler ihre > Schaltfrequenzen auch gerne mal auf die Eingangsspannungen übertragen. > Im Datenblatt wird daher oftmals ein Eingangsfilter empfohlen. Ein Eingangsfilter ist bei Schaltreglern immer empfehlenswert. Sonst wirds mit dem EMV - Test nix.
Gerd schrieb: > huch, das sollte eigentlich in die analogtechnik. kann man das > verschieben? Das nächste Mal bitte anmelden und für diesen Beitrag dann "Beitrag melden", dann merkt es auch ein Moderator rechtzeitig. Hab's jetzt verschoben.
Angehängte Dateien:
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LM2940_Ripplerejection.png
12 KB -
LM2990_Ripplerejection.png
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In manchen Datenblättern gibt es Kurven zur frequenzabhängigen Ripple-rejection, da sind in der Gegend der Schaltreglerfrequenz große Unterschiede. Der 12V-Typ des 2990 hat nur noch 10 dB.
Angehängte Dateien:
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Schaltung.PNG
5,6 KB
Hier ist ein Bildchen. V1 ist der Schaltwandler, dahinter ist jetzt erst mal ein Pi-Filter, danach kommt mit V7 ein Linearregler. Ich hab das nur schnell mal aus einer anderen Schaltung kopiert, daher ist der jetzt einstellbar, was aber erstmal nichts zur Sache tut. Wie gesagt, GND wäre dann meine große Massefläche und GND-2 wäre der Masseanschluss des Wandlers, welchen ich dann im Layout zwar mit der GND verbinden würde, aber eben sternförmig, d.h. an einem Punkt auf der Platine und nicht mitten drauf und auf der Massefläche. Ob man den Pi-Filter bzw. je nachdem auch die beiden LC-Glieder nach dem Wandler zur großen Massefläche abführt oder aber auch besser sternförmig, ist noch eine offene Frage.
Der Massesternpunkt liegt am besten an der Masse des Pi-Filters am Ausgang des Schaltreglers. Hier ist der ruhigste Ort! Von dort sollte die Masse zu den Lineareglern weggehen. Auch am Eingang des Schaltreglers solltest du ein Pi-Filter vorsehen.
Ist der ruhigste Ort nicht direkt hinter dem Netzteil? Da vermute ich doch gerade die sauberste Masse und nicht am Schaltregler. Gerade die war doch jene, welche am wackeligsten war.
>Ist der ruhigste Ort nicht direkt hinter dem Netzteil?
Das ist nicht der ruhigste Ort relativ zur Ausgangsspannung des
Schaltreglers. Denn nur um diese geht es hier.
Peter Dannegger schrieb: > Die klassische Kollektorbasisschaltung hat eine exzellente > Betriebsspannungsunterdrückung und ist auch sehr schnell. Hast du davon evtl. mal ein Schaltungsbild?
Massi schrieb: > Das ist nicht der ruhigste Ort relativ zur Ausgangsspannung des > Schaltreglers. Denn nur um diese geht es hier. Okay, zur Ausgangsspannung des Schaltreglers vielleicht. Aber diese will ich ja mit dem Filter auch glätten und der Linearregler soll mir jene nochmals stabilisieren. Und für diese neue Ausgangsspannung (im Schaltbild bei dem Port "Out") ist doch eigentlich die Masse des Netzteils der ruhigste Ort, oder täusche ich mich? Ansonsten könnte ich mir doch auch gleich alles sparen, wenn ich zwischen Ausgang des Schaltreglers und Masse am Schaltregler messe und alles gleichmäßig so herumwackelt.
Bei der eigentlichen Arbeitsfrequenz des Schaltwandlers hilft der Linear-regler schon etwas. Man muss aber ggf. schon auswählen. Vor allem die Typen mit wenig Ruhestrom sind oft zu langsam. Von der Tendenz sollten auch normale Regler besser sein als Low-drop Typen. Der LC Filter ist aber gegen Höherfrequente Störungen vom Schaltregler nötig. Die Spule kann da ggf. kleiner sein und ggf. eine Ferritperle dazu, auch ollten noch Kondensatoren dazu, nicht nur Elkos.
>Und für diese neue Ausgangsspannung (im Schaltbild bei dem Port "Out") >ist doch eigentlich die Masse des Netzteils der ruhigste Ort, oder >täusche ich mich? Eher nicht, weil ja die Ströme vom Netzteil zum Schaltregler und zurück fließen und an unvermeidelichen Induktivitäten Spannungsabfälle verusachen. Um das Ganze abschließend zu beurteilen, müßte man aber weit mehr von deinem Projekt wissen. Was für ein Netzeil, wohin gehen die Spannungen, etc.?
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