Layout Buck-Converter 230V~->3V3

[Michael S. (rbs_phoenix)]

Bezogen auf meinem Beitrag hier:
Beitrag "Re: 230V AC -> 3V3 DC"
wollte ich den Aufbau mit Hilfe des UCC28880 einfach mal machen, um zu 
gucken, wie klein ich es hinbekomme (Diskussionen zum eigentlichen Zweck 
bitte eher im o.g. Thread).

Ich habe vom Datenblatt* des ICs (Seite 20) den Schaltplan soweit 
übernommen, habe ein paar Werte geändert, die nach den Formeln im DB 
berechnet wurden und die Eingangsfilterung entfernt.

Da ich aber bisher nur einen DC/DC Converter (von einer DC-Kleinspannung 
als Vin) layoutet habe, würde ich gerne hierzu ein Feedback haben. Ich 
habe versucht genug Abstand bei der Netzspannung einzuhalten und die 
Schleifen klein zu halten. Allerdings ist der Aufbau nur ca. 18x21,5mm 
groß, weshalb eigentlich alle Schleifen klein sein sollten ;)


Seit bitte gütig mit mir ;) Ich habe Schaltplan und Layout als png und 
als Eagle-Files angehängt.


* http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ucc28880.pdf

[Oliver h. (oliver_h)]

Was macht denn dein R3 dort? Heizen?

[Torsten C. (torsten_c)]

Oliver h. schrieb:
> Heizen?

Nachts ist es kälter als draußen!

Vieleicht, damit der Buck-Converter auch im Leerlauf geht?

[PeterL (Gast)]

die Sicherung wird für 230V zu klein sein,
so eine wäre sicherer:
https://www.conrad.at/de/smd-sicherung-smd-eckig-1-a-250-v-traege-t-eska-225017-1-st-536826.html?insert=U3&WT.srch=1&WT.mc_id=sea_9_Shopping&gclid=CNmT3aDu0MYCFayWtAod9g4NAQ

[Soul E. (Gast)]

Vor der Sicherung ist CAT II, da müsstest du eigentlich etwas mehr 
Abstand zwischen L und N lassen (8 mm?). Der Abstand zwischen den 
Lötpads reicht für 500 V, aber bei Netzspannung gelten bekanntlich 
andere Regeln.

Die Radiohörer unter uns würden sich auch über zwei Kondensatoren und 
eine Gleichtaktdrossel am Eingang freuen.

[Joe F. (easylife)]

Wie stellst du denn sicher, dass dein Mikrocontroller GND mit N 
verbunden wird, und nicht mit L?

[Michael S. (rbs_phoenix)]

Torsten C. schrieb:
> Vieleicht, damit der Buck-Converter auch im Leerlauf geht?

Genau. Meine Schaltung zieht im Minimalfall kein µA. Das ist ja quasi 
Leerlauf.


PeterL schrieb:
> die Sicherung wird für 230V zu klein sein,
> so eine wäre sicherer:

Da werde ich nochmal gucken, danke.


soul e. schrieb:
> Vor der Sicherung ist CAT II, da müsstest du eigentlich etwas mehr
> Abstand zwischen L und N lassen (8 mm?). Der Abstand zwischen den
> Lötpads reicht für 500 V, aber bei Netzspannung gelten bekanntlich
> andere Regeln.

Ok, dann mache ich das noch breiter. Habe da ja noch Platz.


soul e. schrieb:
> Die Radiohörer unter uns würden sich auch über zwei Kondensatoren und
> eine Gleichtaktdrossel am Eingang freuen.

So wie im Datenblatt eingezeichnet? Die habe ich absichtlich entfernt, 
da es im anderen Thread hieß, bei solch kleinen Strömen bringt es das 
nicht. Mit dem Lastwiderstand würde auf der 3V3-Seite maximal 30mA 
fließen. Das sind 100mW. Bei einem abgerundeten Wirkungsgrad von 50% 
sind dass 200mW auf 230V Seite, also ca 900µA.

Abgesehen davon läuft im Radio doch eh nichts gescheites ;)


Joe F. schrieb:
> Wie stellst du denn sicher, dass dein Mikrocontroller GND mit N
> verbunden wird, und nicht mit L?

Ist das wichtig? Ansich wird das Kabel direkt draufgelegt, also blau für 
N. Es kommt also kein Stecker dran, den man in die Steckdose stecken 
kann. Aber selbst wenn, ist das nicht egal? Gegen Berührung muss man die 
komplette Schaltung sowieso schützen und dem µC ist das Potential von 
GND doch egal, solange das Potential an Vdd höher (aber nicht zu hoch) 
ist. Dafür sollte der Regler ja eigentlich sorgen. Und die 
Gleichrichtung am Eingang sorgt dafür, dass die Gleichspannung für den 
Regler "richtig rum" ist.

[Joe F. (easylife)]

Michael S. schrieb:
> Joe F. schrieb:
>> Wie stellst du denn sicher, dass dein Mikrocontroller GND mit N
>> verbunden wird, und nicht mit L?
>
> Ist das wichtig? Ansich wird das Kabel direkt draufgelegt, also blau für
> N. Es kommt also kein Stecker dran, den man in die Steckdose stecken
> kann. Aber selbst wenn, ist das nicht egal? Gegen Berührung muss man die
> komplette Schaltung sowieso schützen und dem µC ist das Potential von
> GND doch egal, solange das Potential an Vdd höher (aber nicht zu hoch)
> ist. Dafür sollte der Regler ja eigentlich sorgen. Und die
> Gleichrichtung am Eingang sorgt dafür, dass die Gleichspannung für den
> Regler "richtig rum" ist.

Ja, solange die gesamte Schaltung autark, alles in einem 
(Kunststoff-)Gehäuse isoliert und ohne irgend eine 
(Kabel-/Buchsen-)Verbindung nach aussen ist, ist es okay.

Sobald dein Mikrokontroller aber mit irgendetwas anderem verbunden 
werden soll (z.B. USB Buchse), wird es gefährlich.

[Soul E. (Gast)]

Joe F. schrieb:

> Wie stellst du denn sicher, dass dein Mikrocontroller GND mit N
> verbunden wird, und nicht mit L?

Da diese Form der Spannungsversorgung nur für Schutzklasse II - Geräte 
(Schaltung ohne Netztrennung, Gehäuse doppelt schutzisoliert) zulässig 
ist, dürfte das dem Controller ausgesprochen egal sein.

Bei meiner Espressomaschine hat der Controller ein Trafonetzteil. Die 
Masse hängt aber trotzdem an einem Pol des Netzsteckers, damit die 
Triacs direkt gesteuert werden können. Das, was der Benutzer anzufassen 
hat, ist entweder aus Metall und fett geerdet, oder aus Kunststoff ohne 
direkte Berührung spannungsführender Teile.

[Michael S. (rbs_phoenix)]

Joe F. schrieb:
> Sobald dein Mikrokontroller aber mit irgendetwas anderem verbunden
> werden soll (z.B. USB Buchse), wird es gefährlich.

Läuft alles über Funk. Da also kein Problem.