Hallo zusammen Ich hab mal eine Frage zu den ESR/ESL Werten von Cin und Cout eines Buck Converters. Haben diese einen Einfluss auf das EMV Verhalten bei gutem Layout? Mir ist bewusst, dass der ESR Wert von Cout einen Einfluss auf den Rippel der Ausgangsspannung hat. In den Datenblättern wird of für Cin und Cout >10uF angegeben. Wenn jetzt je noch 100nF parallel geschaltet wird, verbessern sich die Eigenschaften in Bezug auf EMV? Lohnt es sich dann noch spezielle Low-ESR Kondensatoren zu verwenden? Btw.: Der Buck-Converter von mir liefert nur eine Zwischenspannung für einen LDO-Regler. An dieser Zwischenspannung hängen nur ein paar LEDs. Gruss Patrick
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Patrick B. schrieb: > Lohnt es sich dann noch spezielle Low-ESR Kondensatoren zu verwenden? Kann man so pauschal nicht sagen. Wenn es nur darum geht einen µC und ein paar Signal-LEDs zu versorgen, eher nicht. Wenn ordentlich Leistung benötigt wird, dann eher ja, allein schon um die Cs kühler zu halten.
Low ESR Kondensatoren sind bei Schaltreglern wichtig. ich würde sagen unerläßlich. Bedenke auch, daß sowas nicht nur am Ausgang nötig ist, sondern mehr noch am Eingang des Reglers. Grund: am Ausgang hast du ja im Prinzip einen natürlichen Tiefpaß aus Speicherdrossel und Ausgangskondensator. Am Eingang hingegen ist da nix und dort findet der Stromfluß gehackt statt. Das stört weitaus mehr, wenn du es nicht gut abblockst. Aber die 100 nF Kondensatoren kannst du dir sparen. Ich weiß, früher hatten wir nix anderes als Elkos und gewöhnliche Keramik-C, aber die heutzutage preisgünstig erhältlichen hochkapazitiven Keramik-C's von z.B. 22µF/25V oder 4.7µF/35V sind in Sachen EMV weitaus besser als jeder Elko. Nochwas: denke auch dran, eine möglichst geschirmte Speicherdrossel zu verwenden. Sowas ähnliches wir die TPC-Reihe bei Würth. Die ollen Drosseln von Coilcraft im Garnrollen-Format sind nämlich auch ganz gute magnetische Dreckschleudern. W.S.
Hallo, > W.S. schrieb: > Nochwas: denke auch dran, eine möglichst geschirmte Speicherdrossel zu > verwenden. Das muß aber gar nicht sein. > Drosseln von Coilcraft im Garnrollen-Format sind nämlich auch ganz gute > magnetische Dreckschleudern. Das ist wohl wahr. Deshalb sind Ringkerndrosseln auch eine sehr gute Wahl, weil die Prinzip bedingt ein kleines Streufeld haben. Ich nutze seit vielen Jahren Ringkern-Drosseln von NKL für kleiner Step-Down-Regler (bis 2A) in industrielle Meßtechnik. https://www.nkl-emv.de/home-de/produkte/speicherdrosseln/ Gruß Öletronika
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Typ schrieb: > Wenn ordentlich Leistung benötigt wird, dann eher ja, allein schon um > die Cs kühler zu halten. Leistung wird nicht wirklich benötigt. Ich generiere aus 24V eine Zwischenspannung von 4.25V mit dem Buck-Converter und dann 3.3V über einen Linearregler. Das ganze wird auf ~1.5W ausgelegt (sind eine Handvoll LEDs, STM32 und noch etwas Logik-Futter). W.S. schrieb: > Bedenke auch, daß sowas nicht nur am Ausgang nötig ist, > sondern mehr noch am Eingang des Reglers. Das habe ich auch schon realisiert. Die einzelnen AC-Kreise sind ja auch wichtig beim Layout... W.S. schrieb: > Aber die 100 nF Kondensatoren kannst du dir sparen. Jetzt bin ich aber etwas verwirrt. Ist der ESR des 100nF Kondensators nicht tiefer als der eines 4.7uF und somit besser geeignet? Da der ESR bis zur Resonanz immer weiter abnimmt, ist er im Bereich des Schaltreglers (100-500kHz) ja viel höher. Somit müsste doch im ersten Moment der 100nF übernehmen.
Beitrag #5177859 wurde vom Autor gelöscht.
Was oft vergessen wird, Low ESR ist nicht nur für den Ripple verantwortlich. Eine höhere Ripple Spannung am Elko bringt auch mehr Stress für den Elko mit. Das geht auf die Lebensdauer, bzw. die Brauchbarkeitsdauer des Elkos. Ich hatte so eine Leiterplatte mit 8 Wandlern drauf, wenn da eine Lebensdauer Berechnung gemacht wird, dann sieht es nicht besonders gut aus mit " Normalen " Elkos".
OS schrieb: > Eine höhere Ripple Spannung am Elko bringt auch mehr Stress für den Elko > mit. Weil der Ripplestrom sowieso durch den Elko muss. Und weil eine höhere Ripplespannung zusammen mit dem Ripplestrom eine höhere Verlustleistung ergibt, wird der Elko wärmer. Und wärmere Elkos haben eine kürzere Lebensdauer. Bei 10K höherer Temperatur hat der Elko nur noch die halbe Lebenserwartung. Weil aber durch die Alterung des Elkos auch der ESR ansteigt, steigt auch die Ripplespannung und damit die Temperatur an. Fazit: Mitkopplung und früher Tod.
Patrick B. schrieb: > Leistung wird nicht wirklich benötigt. Ich generiere aus 24V eine > Zwischenspannung von 4.25V mit dem Buck-Converter und dann 3.3V über > einen Linearregler. öhm...warum? Warum nicht gleich 3.3V machen, warum der Umweg über die 4.25V? Step-Down vernünftig beschaltet ist der Weg über die 4.25V schlicht unnötig. Patrick B. schrieb: > Lohnt es sich dann noch spezielle Low-ESR Kondensatoren zu verwenden? Lohnt sich immer, vor allem sind Low-ESR-Kondensatoren auch nix besonderes mehr dass sich ein Verzicht darauf lohnen würde.
M. K. schrieb: > Step-Down vernünftig beschaltet ist der Weg über die 4.25V schlicht unnötig Irgendwas wird mit den 4,25V und mit LEDs gemacht...
Lothar M. schrieb: > Irgendwas wird mit den 4,25V und mit LEDs gemacht... Stimmt, das mit den LEDs hab ich überlesen.
Patrick B. >Da der ESR >bis zur Resonanz immer weiter abnimmt, Ich habe bisher immer gedacht daß der ESR ein rein ohmischer Widerstand ist, also frequenzunabhängig. Theoretisch als Modell gedacht, ein Verlustwiderstand der mit einem idealen Kondensator in Reihe geschaltet ist?
Günter Lenz schrieb: > Ich habe bisher immer gedacht daß der ESR ein rein ohmischer > Widerstand ist, also frequenzunabhängig. Nein, der ESR ist über alle möglich Parameter variabel. Die Frequenz, mit der der ESR gemessen wurde, steht im Datenblatt...
Lothar M. schrieb: >> Step-Down vernünftig beschaltet ist der Weg über die 4.25V schlicht unnötig > Irgendwas wird mit den 4,25V und mit LEDs gemacht... An den nachfolgenden 3.3V sind auch analoge Schaltungsteile angeschlossen. Und da bei meinem letzten Design eine grössere Überarbeitung nötig war, nur aufgrund der schaltenden LEDs (Spannungseinbruch bei der damaligen gemeinsamen 3.3V Speisung von ~10mV bei IF~5mA, was nicht zu gebrauchen war) wollte ich das jetzt von Anfang an umgehen. Bei diesem Design hatte ich am Schluss separate Linearregler für Analog- und Digitalteil. Und die LEDs waren an der "unwichtigen" Zwischenspannung. Lothar M. schrieb: > Weil der Ripplestrom sowieso durch den Elko muss. Ein 100uF Elko als Bulk-Kondensator direkt am Eingang der Schaltung schadet aber nicht, wenn dann Low-ESR Kondensatoren an den Pins des Schaltreglers sind, oder?
Angehängte Dateien:
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ESR_Vishay_CRV.PNG
47 KB
Patrick B. schrieb: > Lothar M. schrieb: >> Weil der Ripplestrom sowieso durch den Elko muss. > Ein 100uF Elko als Bulk-Kondensator direkt am Eingang der Schaltung > schadet aber nicht, wenn dann Low-ESR Kondensatoren an den Pins des > Schaltreglers sind, oder? Schadet nicht, hilft aber auch nicht (viel). @Günter Lenz: angehängt mal die Frequenzabhängigkeit des ESR bei Vishay CRV Elkos. In anderen Datenblättern findest du ähnliche Angaben oder Formeln...
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Lothar Miller (lkmiller) schrieb: >Nein, der ESR ist über alle möglich Parameter variabel. Also ein frequenzabhängiger Scheinwiderstand? Hier ist es aber anders erklärt, nach meiner Modellvorstellung, siehe Ersatzschaltbild (der rote Widerstand). https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm
> Sowas ähnliches wir die TPC-Reihe bei Würth. Die ollen > Drosseln von Coilcraft im Garnrollen-Format sind nämlich auch ganz gute > magnetische Dreckschleudern. Das ist keine Frage von Coilcraft oder Würth, das ist eine Frage der Auswahl des richtigen Bauteils für den richtigen Zweck. Beide Hersteller haben geschirmte und ungeschirmte Drosseln. Warum also die explizite Nennung dieser Hersteller ohne Zusammenhang zu den Bauarten? W.S. = Würth Salesman? :P
Angehängte Dateien:
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ESR_Elko_Elko.PNG
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ESR_CRZ_Formel.PNG
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Günter Lenz schrieb: > Hier ist es aber anders erklärt Naja, eigentlich nicht... Der ESR ist sowieso "nur" ein theoretischer "äquivalenter" Wert und wird aus anderen Kennwerten berechnet. Siehe dazu das Datenblatt der Vishay CRZ Elkos.
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Günter Lenz schrieb: > Hier ist es aber anders erklärt, nach meiner Modellvorstellung, > siehe Ersatzschaltbild (der rote Widerstand). > > https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0810091.htm Jein. Zumindest im Studium einigt man sich auf 3 Ersatzschaltbilder für niedrige (C || Leckleitwert), hohe (C + ESR), und sehr hohe Frequenzen (C + L + ESR)
W.S. schrieb: > Low ESR Kondensatoren sind bei Schaltreglern wichtig. ich würde sagen > unerläßlich. Wie immer: es gibt Ausnahmen, nicht alle Schaltregler sind mit Low-ESR Kondensatoren kompatibel. Man findet immer noch Angaben wie "stable with ceramic capacitors" in den Datenblättern (offenbar sind das nicht alle...). Gewisse Regler (hysteretisch?) benötigen einen mindest-ESR, der auch über einen seriellen Widerstand gemacht wird. Gilt (galt?) übrigens auch für Längsregler, die mit bestimmten Cout-Konfigurationen schwingfähig waren... --> Immer Datenblatt / App-Note beachten.
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