Hallo zusammen, ich bau gerade an einem RasPi-Aufsatz-PCB mit 2 Kommunikationsanschlüssen. Weil die USB-Buchse beim RasPi blöd platziert ist, wenn man den RasPi in einem REG-Gehäuse sitzt würde ich gerne über die Aufsatzplatine auf der noch etwas Platz ist auch noch Versorgung einspeisen. Und weil in so einem Einsatzfall eher 12, 24 oder 30V sowieso vorhanden sind, ein DCDC Netzteil mit entsprechendem Eingangsbereich und für den RasPi tauglichen 2.5 - 3A @5V Siehe auch hier: Beitrag "RasPi über GPIO Versorgung, StepDown Schutzbeschaltung" Ich wollte erst einen fertigen DC DC verwenden, aber nun würde ich mich mal den den LM2596 trauen. Meine Schaltung - siehe Anhang (fragliche Werte sind erstmal nur exemplarisch). Etwas Schwierigkeit bereitet mir nun die Auswahl der Kondensatorgröße und des Typs und auch die Spule. Das Datenblatt bietet ja einige Tabellen die das vereinfachen. Nun stelle ich fest - je niedriger Vin desto größer der Cin und desto kleiner die Spule. Je größer Vin, desto größer die Spule. Will ich nun beides ermöglichen, also z.B. 12-30V, sollte ich Cin und L auf das Maximum auslegen. Die Überdimensionierung schadet nicht, oder? Ich würde also ein 560µF / 50V wählen: Panasonic FM-A (EEUFM1H561). Laut DaBla (siehe unten) 2.7A @100kHz@105°C. LM DaBla sagt 50-75% der "DC Load" (damit ist Ausgangsseitig gemeint, oder?) Damit sollte der passen. Spule: wenn man sich das Diagramm im LM DaBla anschaut, und Vin 12-30V annimmt und Iout bei 1-3A ansetzt landet man bei einer Spule mit 47 bis 100µH. Die empfohlene L39 Renco hat z.B. 47µH / 3A. Bei 12V Vin wäre es die L40 auch da reicht anscheinend noch eine 3A Spule Für kleinere Ströme wäre nun aber eine größere Induktivität besser. 100µH. Eine entsprechende 100µH / 3A (wäre das überhaupt die korrekte Wahl?) gibts bei Reichelt zumindest nicht. DieFastron 09 HCP bietet 47µH 3A oder aber 100µH 2A. Was ist die beste / sicherste Wahl? Da die 2-3A eher die Ausnahme (booten) sind und die durchschnittliche Last eher im Bereich 1A liegt, wäre dann die 100µH / 2A Spule ok? Was passiert wenn dann doch die 3A fließen (sollen) ? Oder aber, was passiert wenn ich die 47µH nehme ? Dann habe ich mehr Ripple am Ausgang bei kleineren Strömen, oder? Oder doch ne Spule mit 100µH / 3A ? Gibts schon, nur halt nicht beim Reichelt. Eine Sunlord MWSA1206S-101MT wäre doch was. Beim Layout hab ich ca. 22x45mm, doppelseitig wobei BOT nicht bestückt werden soll. Aber dazu wenn ich die Bauteile zusammen habe. Danke schonmal. Ist mein erster Schaltregler.. Und die strukturierte Abarbeitung um den Beitrag hier zu schreiben hat auch schon geholfen :) Datenblätter: TI LM2596: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf?ts=1610759253944&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F Pana FM-A: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B300/EEUFM_SERIES_ENG_TDS.pdf Fastron HCP: https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/DS_09HCP.pdf Sunlord MWSA: https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1912111437_Sunlord-MWSA1206S-101MT_C408533.pdf
Angehängte Dateien:
:
Bearbeitet durch User
Da du nicht das Letzte Stück Effizienz rauskitzeln willst, kannst du die Spule mit weniger Induktivität nehmen, aber die größeren Kondensatoren. Dann geht der Stepper hält öfter in den lückenden Betrieb.
Als grob vereinfachte Erklärung: Beim Einschalten des Längstransistors im LM2596 steigt der Strom durch die Spule abhängig von der Spannungsdifferenz Vin - 5V(Ausgangsspannung) und L an. Für annähernd gleiche Anstiegsgeschwindigkeit muss L kleiner werden, wenn die Spannungsdifferenz klein ist, da sonst der Strom zu langsam Energie nachliefert. (Steigt dagegen der Strom zu schnell, erhöht das den Ripple auf der Ausgangsspannung.) Für einen gleichen "Filterfrequenzgang" muss das Produkt L * (C8+C9) konstant bleiben. Eine Verkleinerung von L muss dann durch ein Vergrößern von C8 ausgeglichen werden. Detaillierte Erklärungen kann man in den Application Notes (besonders ausführlich in den Notes aus der Anfangszeit der Schaltregler) der Hersteller von Schaltreglern finden.
Angehängte Dateien:
Danke für eure Erklärung, auch wenn ich das mit dem Filterfrequenzgang nicht ganz verstanden habe.. also irgendwie schon die Spule und Cout bilden ein LC Filter.. Ich war jetzt bei: Cin: 330uF / 50V (2A rated ripple current @100kHz) L: 47uH / 3.5A (63mR) COut: 330uF / 35V (2A rated ripple current @100kHz) Und jetzt hab ich mal die Webbench angeschmissen, da kommen fantastische Werte raus.. 10uF und 4.7 uF.. und eine 68uH Spule. Cin nur mit Kerkos.. wow. Wobei 600mV Peak2Peak Ripple ist schon ordentlich. Eigentlich zuviel. Komisch. Auch wenn ich 1% max Ripple vorgebe, ändert sich nichts. Und der Ripple bleibt...
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
ich hab jetzt einfach mal in der webench 330µF Alu-Elkos mit 23mOhm als custom part eigesetzt und dann kommt als Ergebnis 13mV Ripple. Schon viel besser! Was mich hier nur wundert. Er schlägt mir ja diverse Bauteile vor, alle mit einem ESR im Bereich 5-100mOhm. Wenn ich aber ein Custom Part anlege, warnt er mich, das Bauteil sollte im Bereich 1300-1700mOhm ESR liegen. Im DaBla steht ja, dass es ein low ESR sein soll für niedrigen Ripple, und bei EXTREM kleinen ESR aber Probleme gibt. Bin ich mit 23mOhm schon im extrem Low? Macht die Warnung Sinn ? 1.5Ohm ist doch kein Low ESR mehr....
Angehängte Dateien:
was sagt ihr zu dem Layout? BOT ist druchgängig GND. Referenzlayout ist zu quadratisch, das passt nicht wirklich.
Angehängte Dateien:
Dom S. schrieb: > was sagt ihr zu dem Layout? Ich hab den gröbsten Fehler korrigiert.
solange man was korrigieren kann, ist es ja mal keine totale Katastrophe! Aber ich verstehe deine Korrektur nicht (sicher). Die Kontur der 5V-Fläche? Die "Treppenstufen"? Sollten die weg? Oder soll die Fläche geteilt werden? Oder soll noch eine 5V-Leitung auf BOT vom Pin zum C ?
wenn du mir noch ganz knapp sagst warum dann hätte ich nicht nur den Fisch sondern was beim Fischen dazugelernt.. Im Referenzlayout hängen + vom COut und L auch in einer großen Fläche.
Dom S. schrieb: > wenn du mir noch ganz knapp sagst warum dann hätte ich nicht nur > den > Fisch sondern was beim Fischen dazugelernt.. Man darf den Spannungsabfall nicht mit messen, auch wenn der recht klein ist. > Im Referenzlayout hängen + vom COut und L auch in einer großen Fläche. Niemand hat gesagt, dass Datenblätter fehlerfrei sind.
Angehängte Dateien:
-
Layout_LM2596_draft2.png
22 KB
Ok, Danke für den Hinweis. Ein relevanter Stromfluss zwischen Spule und GND vom LM findet ja sowieso nicht statt, sondern von der Spule zum C-OUT. Die Masseflächen unter der Spule hab ich noch entfernt. Es kommt aber eine geschirmte (molded indcutor) Spule zum Einsatz.
:
Bearbeitet durch User
Ich hätte da nochmal ne Frage zum LM2596. Wenn Sekundärseitig, z.B. durch eine zweite Spannungsquelle, mehr als 5V anliegen, was macht dann der LM2596? Versucht der die Spannung auf 5V runterzuziehen, oder tut er einfach nichts mehr? Ich hab schon versucht das zu googlen, aber mir fehlt der passende Suchbegriff.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.