LM5008A - Ripple

[Bert S. (kautschuck)]

Hi,

Ich lege gerade einen Buck aus, den LM5008A: 
(https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5008a.pdf?ts=1718966555279&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com%252Fproduct%252Fde-de%252FLM5008A%253Fbm-verify%253DAAQAAAAJ______tTfdi2Ky9aUfrsvHAiF_D0cI6H2kqj7SAOwvSpHywAFZDDuzC4NLCRX_XN2IfC_6Qur7537BmQhn05qUR2sigzon2USOO77ArkLhEY01AuCvAu2nIYiwHTxzMDlwpQe0dmSG98GwkdvXKzfoYk7N-ldcR1uAFMZTvnqpc7G9lVv7raWNxobZzKLMuwZ_tVzuc4t4klZidufc4bMVQ0tedAtZ8UBh5goeExxODGQTdjZThHVtw4GU_-PIpzuidDORXXyWzLITd5wvYC0_5f3kVtUd33qTIps7hkltGgVINi_bcU5slT3Kva7Q)

Nun braucht der gemäss Datenblatt 25mVp ripple am Ausgang, so dass das 
ganze funktioniert. Daher braucht der Ausgangscap einen Serienwiderstand 
(gemäss Webench 500mOhm mit meinen Settings).

Jetzt kommt aber nachfolgend noch ein anderer Buck Converter, welcher 
wieder einen Eingangswiderstand von 22uF hat. Wie legt ihr das 
normalerweise aus, so dass die nachfolgenden Kapazitäten zu keiner 
Instabilität führen? Allen einen Serienwiderstand spendieren? Genug 
Distanz? Ferrit nach Cap?

[Jörg R. (solar77)]

So reicht es auch:-)

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm5008a.pdf

[Gustl B. (gustl_b)]

Bert S. schrieb:
> Nun braucht der gemäss Datenblatt 25mVp ripple am Ausgang, so dass das
> ganze funktioniert.

Wo steht das denn?

Da steht:

A minimum of 25 mV to 50 mV of ripple voltage at the feedback pin (FB) 
is required for the LM5008A.

Und das ist etwas ganz anderes.
Der Ripple am FB Pin muss klein sein. Guck als ersten Schritt wie groß 
der denn aktuell ist bei deiner Auslegung. Und wenn der zu groß ist, 
dann setzt du noch einen kleinen Kondensator an die Mitte vom 
Spannungsteiler nach Masse. Aber erstmal mit kleinen Werten anfangen.

[Andrew T. (marsufant)]

Bert S. schrieb:
> Nun braucht der gemäss Datenblatt 25mVp ripple am Ausgang, so dass das
> ganze funktioniert. Daher braucht der Ausgangscap einen Serienwiderstand
> (gemäss Webench 500mOhm mit meinen Settings).

25mV ist der Mindestwert.

Du tust also gut daran Deine 0.5 Ohm auf bis zu 1Ohm zu erhöhen.
Da der Rest der Schaltung recht unkritisch ist,
mach Dein Layout,
wichtig: halte die Stromschleife klein um EMV wirksam zu erniedrigen,
und passe den R3 final an in Deinem realen Aufbau.

Das muss erst laufen. Dann:

Ferrit in + Zuleitung zum nächsten buck converter reduziert Verluste auf 
das (erträgliche ) Minimum - achte auf nicht-sättigung des Ferrit.

Warum muss bei Dir es eine Kaskade aus buck sein -- warum nicht beide 
aus der Eingangsspannung speisen? Kosten zu hoch oder..?

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Gustl B. schrieb:
> A minimum of 25 mV to 50 mV of ripple voltage at the feedback pin (FB)
> is required for the LM5008A.
>
> Und das ist etwas ganz anderes.
> Der Ripple am FB Pin muss klein sein.

Nein, das steht da nicht.
Minimum 25mV - 50mV BENÖTIGT steht da.
Den FB Pin mit Kondensator zu 'beruhigen' ist immer fatal für die 
Regelung.
Der FB muss nachbilden was exakt in diesem Moment passiert.

Der LM5008A benötigt einen MINDEST Ripple, was der Art der Regelung 
geschuldet ist.

@TO:
Durch Layout sicherstellen.
Kelvin Connection an der Schaltinduktivität und der Rest ergibt sich aus 
dem ESR der Caps, der Induktivität der Leiterbahnen und dem großen 
Stromimpuls.

[Bert S. (kautschuck)]

Michael schrieb:
> @TO:
> Durch Layout sicherstellen.
> Kelvin Connection an der Schaltinduktivität und der Rest ergibt sich aus
> dem ESR der Caps, der Induktivität der Leiterbahnen und dem großen
> Stromimpuls.

Habe gerade gesehen, man kann auch ein Ripple Netzwerk auslegen, muss 
noch genau schauen wie ich das berechne, dann brauche ich aber keinen 
Serienwiderstand mehr.

Danke

[Gustl B. (gustl_b)]

Ich finde 25 mV recht klein und dachte er hat aktuell einen viel zu 
großen Ripple.

Ja Layout ist ein guter Hinweis. Er kann den Spannungsteiler auf der 
Padseite von der Spule Abzweigen die vom Ausgangskondensator am 
weitesten entfernt ist.

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Alternativ und mit mehr Leistung:
Der Vishay SIC46x hat das Ripple Injection Netzwerk bereits integriert 
und macht Synchrongleichrichtung.
Den würde ich nur nicht bei regelbaren Netzteilen empfehlen, weil die 
Frequenz dann sehr stark mit der Ausgangsspannung variiert.
Ansonsten ist der okay.

Seh die Footprints für das ripple injection Netzwerk vor und schau dann 
in der Application ob du die überhaupt benötigst.
Beachte auch '8.2.2.3 Low-Output Ripple Configurations'
Zu wenig Ripple ist meist nicht das Problem bei Schaltreglern ;-)

Leg die Induktivität größer aus. (Bauform)
Coilcraft hat einen Rechner für die Verlustleistung.
Ich verwende deren XAL bzw die neueren XGL Bauformen gerne.
Die Induktivität wird stark belastet, weil permanent umgeladen wird, ob 
Du viel Last ziehst oder nicht.
Nichts für Batterieanwendungen oder guter Effizienz bei Schwachlast, 
aber viel Wumms im kleinen FP, mit schneller Nachregelung.

[Andrew T. (marsufant)]

Michael schrieb:
> Alternativ und mit mehr Leistung:
> Der Vishay SIC46x hat das Ripple Injection Netzwerk bereits integriert
> und macht Synchrongleichrichtung.

Tja, die können keine  95 V input (TI Datenblatt, ob sie der TE braucht 
weiss nur er), und ob der Sprung (Vishay 2A ++)  zum
350mA TI empfehlenswert ist:

Wohl kaum.