Fragen Stromversorgung / Schaltplan

[Ben K. (bkaiser)]

Hallo,

für ein Projekt muss ich 9VAC in 12VDC, 5VDC und 3,3VDC umwandeln. Für 
12V > 5V habe ich einen Schaltregler (SY8105) eingeplant und für 5V > 
3,3V ein LDO (RT9193). Die Datasheets sind im Anhang zu finden, ebenso 
der Schaltplan.
Betrieben werden sollen: 1 STM32G030, 2 MAX6675, 2 SSRs, 2 12V Lüfter, 1 
EEPROM, 1 CH340. Neben dem Anschluss an 9VAC soll es noch die 
Möglichkeit geben die Platine temporär über USB anzuschließen (z.B. im 
ausgebauten Zustand zum flashen). Hierfür ist der VBUS Zweig gedacht.

Da ich Anfänger bin und etwas lernen möchte, wäre es schön wenn jemand 
über den Schaltplan schauen könnte und mir Tipps gibt was ich verbessern 
kann (im Idealfall auch kurz erklärt warum, bzw. einen Tipp um mich 
weiter einzulesen).

Generell funktioniert der Aufbau so, habe dazu aber trotzdem ein paar 
Fragen:

1) Ist C4 nötig? Nach meinem Verständnis sollten C5, C6 und C8 als 
Abblockkondensatoren reichen?

2) D2 habe ich eingebaut um beim reinen Betrieb via VBUS die 
Kondensatoren vom Schaltregler nicht als Abblockkondensatoren zu 
missbrauchen, wie ich gestern gelernt habe sind 10uF das empfohlene 
Maximum hierfür bei einer USB Stromversorgung. Ist die Nutzung einer 
Schottky Diode hier der richtige Weg? D1 habe ich eingebaut um den USB 
Port zu schützen (bzw. den Rechner der dran hängt falls etwas schief 
läuft).

3) Gibt es etwas zu verbessern?

Herzlichen Dank für die Mühe,

Ben

[Held der Scheine (Gast)]

Ben K. schrieb:
> 9VAC in 12VDC

???

[Peter Pan (Gast)]

Durch einen schwarzen Hintergrund wird alles besser lesbar.

[Ben K. (bkaiser)]

Peter Pan schrieb:
> Durch einen schwarzen Hintergrund wird alles besser lesbar.
Ich bin jetzt zwar geblendet, aber hier ist er. :-p

[Klaus R. (klara)]

Held der Scheine schrieb:
> Ben K. schrieb:
>> 9VAC in 12VDC
>
> ???

Das ist für 12 VDC etwas zu wenig.

9 V * 1,414 = 12,726 V
12,726 V - 2 x 0,7 V = 11,326 V

Für die Lüfter wird es genügen. C5 & C6 sollte man sich sparen. Den 
Lüftern ist es egal. C4 & C8 sind wichtig für den Schaltregler.
mfg klaus

[Michael B. (laberkopp)]

Ben K. schrieb:
> Ist C4 nötig?

Nein, wenn C5,C6 näher als 1m dran sind.

Ben K. schrieb:
> D2 habe ich eingebaut

D2 kostet 0.5V, dein Schaltregler regelt aber nur auf 5.04V, er sollte 
dann 5.5V liefern.

FB1 würde ich weglassen oder zumidnest zwischen C10 und C11 setzen.

Ben K. schrieb:
> Da ich Anfänger bin

Bist du sicher, den SY8105 zu beherrschen ?

Klaus R. schrieb:
> Das ist für 12 VDC etwas zu wenig.

Was für ein Unsinn.

Klaus R. schrieb:
> C5 & C6 sollte man sich sparen.

Was für ein Unsinn.

Klaus R. schrieb:
> C4 & C8 sind wichtig für den Schaltregler

C4 ist aber 100 x pro Sekunde leer wenn die Lüfter oder was auch immer 
an 12V hängt ihn leer ziehen.

[Ben K. (bkaiser)]

Hallo Michael,

Michael B. schrieb:
> Ben K. schrieb:
>> Ist C4 nötig?
> Nein, wenn C5,C6 näher als 1m dran sind.
Nein, es sind wenige Millimeter.

> Ben K. schrieb:
>> D2 habe ich eingebaut
> D2 kostet 0.5V, dein Schaltregler regelt aber nur auf 5.04V, er sollte
> dann 5.5V liefern.
Ja, dass habe ich noch auf meiner Liste. Habe die Diode erst gestern 
eingeplant nach dieser unsäglichen "Diskussion":
Beitrag "CH340C bricht Verbindung ab / Reset"
Problem ist leider immer noch nicht behoben, muss ich mal weiter 
schauen, irgendwo ist der Wurm drin...

> FB1 würde ich weglassen oder zumidnest zwischen C10 und C11 setzen.
Ok

> Ben K. schrieb:
>> Da ich Anfänger bin
> Bist du sicher, den SY8105 zu beherrschen ?
Nun, wann kann man sagen das man etwas beherrscht? Da ich zum Glück 
keine Raketentechnik oder Lebenserhaltenden Maschinen baue, kann ich 
ausprobieren, beobachten und dabei lernen. :-) Beim PCB Design habe ich 
mich an die Empfehlung aus dem Datasheet gehalten und die restlichen 
Komponenten passen eigentlich auch soweit.

Danke,

Ben

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ben K. schrieb:
>> Bist du sicher, den SY8105 zu beherrschen ?
> Nun, wann kann man sagen das man etwas beherrscht?
Am einfachsten ist es, wenn man beim Jonglieren mit 1 Ball anfängt und 
dann mit 3 Bällen eine Zeit lang übt. Dann kommen 4, dann 5 und dann 
wirds wieder einfacher...

Beim Schaltreglerdesign bedeutet das: nimm einen lahmen 50kHz Wandler, 
lerne daran. Dann gehe mit der Taktfrequenz schrittweise hoch. Du wirst 
ständig dazulernen...

Weil der 500kHz-Wandler knackig schnell schaltet, hast du da ziemlich 
hohe Frequenzen. Dass in deinem Datenblatt das Layoutbeistpiel 
unvollständig ist, macht die Sache nicht besser. Das hier ist besser: 
https://datasheetspdf.com/pdf-file/951123/Silergy/SY8105/1

Mein Vorschlag: weiche nicht allzusehr vom Layoutvorachlag ab. Suche die 
relevanten Strompfade und halte sie kompakt:
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/46-EMV-Optimiertes-Schaltreglerlayout.html

Ben K. schrieb:
> Ist C4 nötig?
Wenn du die Layoutvorlage verstanden hast, dann ist die klar: der C4 ist 
für den Schaltregler der allerwichtigste Kondensator, denn er sorgt 
dafür, dass sehr hochfrequente Ströme nur eng beim Schaltregler fließen. 
Er muss also direkt an das Regler IC.

Michael B. schrieb:
> Ben K. schrieb:
>> Ist C4 nötig?
> Nein, wenn C5,C6 näher als 1m dran sind.
C5 und C6 taugen in keinem Fall als Ersatz für C4. Nicht mal, wenn sie 
direkt an das IC angelötet sind. Elkos können ganz einfach nicht mehr 
bei über 1MHz.

Und noch ein Tipp zum Layout:
Der Spannungseingang geht direkt über den C4 (im Layoutbeispiel der 
Cin).
Der Spannungsausgang ist am C10 (da ist das Layoutbeispiel unsauber), 
ich habe eine bessere Leitungsführung skizziert.

Und vor die übliche Frage kommt: ja, es macht bei derartig 
hochfrequenten Wandlern was aus, ob ich mit der Vout am Kondensator C10 
oder an der L1 wegfahre.