Spannungswandler: mal eine prinzipielle Frage

  • Hallöle,
    ich habe da gerade ein Verständnisproblem mit Spannungswandlern.


    Nehmen wir als Beispiel einen AMS117 low drop Spannungswandler, 3,3V Ausgang.
    Die typische Anwendung wird immer so oder so ähnlich dargestellt:


    [Blocked Image: https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcTKdEReY-rxkUde3YzyprBcSINC0oqstA3LCpcby768pl_7XAI8]



    Also lediglich mit zwei Elkos ... je einer am Eingang und einer am Ausgang.


    Nach meinem Verständnis dienen die beiden Elkos als "Glätter" - also um "Löcher" in der Ein- bzw. Ausgangsspannung "aufzufüllen" ...
    Nach meinem Verständnis sollte der Elko auf der Eingangs-Seite Spannungen >= der Eingangsspannung vertragen, der auf der Ausgangsseite aber die gewünschte Ausgangsspannung möglichst nicht überschreiten.
    In meinem Fall: ich rechne mit max. 6V ( also z.B. vier Batterien ) am Eingang -> also einen Elko mit 6,3 V.
    Auf der Ausgangseite habe ich 3,3 V, also der Elko hier 3V ... gibts afaik nicht, also kleinster Spannungswert = 6,3 V? Oder lieber gar keinen?


    Was mich so irritiert: bei manchen DC-DC Step Down Bucks sind auf beiden Seiten 35V Elkos verbaut.
    Heisst das nicht, dass im Zweifelsfall am Ausgang nicht auch mal wesentlich höhere Spannungen als eingestellt anliegen können?


    Könnte jemand da ein wenig Licht ins Dunkel bringen?


    Danke schon mal,
    -ds-

  • Sie Spannung der Elkos muss immer höher sein als die maximal auftretende Spannung am jeweiligen Ein / Ausgang.
    Um Schwingen des Reglers zu verhindern, würde ich parallel zu den Elkos noch einen 100nF keramisch spendieren.

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

  • Hi,
    danke ... das mit dem Schwingungsdämpfern behalte ich mal im Hinterkopf.


    Hat sich übrigens erledigt ...
    da hab ich mich wohl geistig mal wieder selbst überholt :blush:
    Da am Ausgang nie mehr als 3V3 anliegen, können im Kondensator auch nie mehr als 3V3 gespeichert werden...
    Am Eingang sieht das wieder anders aus ... aber da soll das ja so sein ...


    naja, vielleicht hilft mein Lapsus ja anderen weiter,
    cheers,
    -ds-

  • Hallo -ds-.


    Nach meinem Verständnis dienen die beiden Elkos als "Glätter" - also um "Löcher" in der Ein- bzw. Ausgangsspannung "aufzufüllen" ...


    Das ist schon richtig, die kann man als sog. "Stützkondensatoren" sehen.


    Was mich so irritiert: bei manchen DC-DC Step Down Bucks sind auf beiden Seiten 35V Elkos verbaut.


    Ist vollkommen korrekt.
    Es gibt z.B. keine 5V Elkos, also nimmt man 6,3V... Überdimensionierung hat mit Überspannung nichts zu tun, in dem Fall halt 35V ... günstiger ... was weiss ich.
    ein "fiktiver" 5V Elko an 5V klebt genau an der Grenze ... jedes weiter MV kann ihn töten.


    Heisst das nicht, dass im Zweifelsfall am Ausgang nicht auch mal wesentlich höhere Spannungen als eingestellt anliegen können?


    Sollte nicht, deswegen ja der Wandler.
    Dein Wandler wird ja schon mit Gleichspannung versorgt, die ne eigene Siebung hat.


    Ich persönlich gehe bei diesen Dingern immer folgendermaßen vor.
    Den linken 10µF weglassen und statt dessen nen 100nF, der schnelle Spikes schluckt.


    gruß root

  • Hallo,


    die auf den Elkos angegebene Spannung (Volt) beschreibt nur deren Spannungsfestigkeit.
    d.h. bis zu welcher Spannung das Dielektrikum nicht durchschlägt.
    Entscheidend ist die jeweilige Kapazität für die Funktion der Schaltung.


    Also theoretisch könnten in dem Fall die Elkos 10µF 1000Volt haben.
    Sie wären dann halt auch sehr groß :-)


    Die Ausgangsspannung bleibt natürlich bei den 3,3V...wie sollte es auch mehr werden.

  • Hat sich, wie gesagt, schon erledigt ... trotzdem danke.


    ...
    Die Ausgangsspannung bleibt natürlich bei den 3,3V...wie sollte es auch mehr werden.


    Das war ja meine geistige Glanzleistung ( -> click <- ) ...
    Natürlich lädt sich ein 35V Elko auf 35V auf ... aber nur, wenn er kann ;) ...


    cheers,
    -ds-

  • Ein paar weitere Aspekte die je nach Umstand beachtet werden sollten:
    - Elkos altern und es gibt grosse Quälitätsunterschiede die die Spannungsfestigkeit negativ beeinflussen können
    - wenn die linke Seite ungeregelt ist, muss der Spitzenwert (1.41 * Messwert bei Sinus) als min. Wert für die Spannungsfestigkeit genommen werden.
    - den linken Elko würde ich nur weg lassen, wenn sich in der Nähe schon einer befindet der diese Funktion übernehmen kann.

    Gruß

    Golmic:)

  • Moinsen,
    kleiner Nachtrag:


    ...


    ...
    ... hat mit Überspannung nichts zu tun, in dem Fall halt 35V ... günstiger ... was weiss ich.


    Auffällig ist, dass es SMD-Elkos scheinbar tatsächlich nur in dieser Becherform gibt. Die kleineren, "echten" SMD-Teile sind fast ausschliesslich Tantal-Elkos.
    Dein Verdacht mit den Produktionskosten scheint sich da zu bestätigen ;) ...


    cu,
    -ds-

  • Hallo.


    - den linken Elko würde ich nur weg lassen, wenn sich in der Nähe schon einer befindet der diese Funktion übernehmen kann.


    Da geb ich dir vollkommen recht, und verspreche das in Zukunft anders zu formulieren :)
    Ich schrieb:

    Quote

    Dein Wandler wird ja schon mit Gleichspannung versorgt, die ne eigene Siebung hat.


    Da ist der Elko Ausgangsseitig im Normalfall drin .
    Ansonsten ...drin lassen :thumbs1:


    gruß root

    Edited once, last by root ().


  • Auffällig ist, dass es SMD-Elkos scheinbar tatsächlich nur in dieser Becherform gibt. Die kleineren, "echten" SMD-Teile sind fast ausschliesslich Tantal-Elkos.


    Ich glaube, physikalisch bedingt geht es bei den "echten" Elektrolytkondensatoren nicht kleiner, sonst gäb's die schon längst - ein Tantal ist in meinen Augen kein Elko.


    Ich hab' mir für die sekundärseitige Spannungsversorgung bis 5 V "6,3 V/1500 uF SMD" besorgt (10,2x10,2x10 mm), die lassen sich auch für nen alten Mann gut verlöten - ohne Kolophonium und auch Niesen ist erlaubt. ;)


    Schönen Sonntag!


  • ...
    Um Schwingen des Reglers zu verhindern, würde ich parallel zu den Elkos noch einen 100nF keramisch spendieren.


    Hmm ... aber dann nicht einen sondern jeweils einen KerKo, oder?
    Also einen von GND auf Vin und einen von GND auf Vout?
    Weil ja Vin auf Vout imho ja irgendwie keinen Sinn macht ...



    Was sich da nachträglich noch so alles an Fragen auftut ;) ...


    cu,
    -ds-

  • Quote

    Also einen von GND auf Vin und einen von GND auf Vout


    Genau. Da gehen die Elkos doch auch hin. Und je näher an den Anschlüssen des Reglers, desto besser.

    Geht nicht, gibts nicht. Reine Preisfrage....

  • Hi -ds-.


    Ok, danke ... dachte ich mir schon.
    Hm ... mal sehen, das wird ja ein richtiges High-Tech-Teil im Selbsbau :) ...


    Tja, so ist das.
    Da stellt man eine im Prinzip einfache Frage.
    Dann stellt man fest, dass unter Berücksichtigung vieler Aspekte nen Robbi statt nen Plüschbär gebaut hat...:lol::lol::lol:


    gruß root

    Edited once, last by root ().


  • Sie Spannung der Elkos muss immer höher sein als die maximal auftretende Spannung am jeweiligen Ein / Ausgang.
    Um Schwingen des Reglers zu verhindern, würde ich parallel zu den Elkos noch einen 100nF keramisch spendieren.


    Hallo,
    die 100nF keramisch sind schon wichtig, um induzierte, hochfrequente Spannung kurzuschließen (Störspitzen). Sie dienen praktisch als Tiefpass.


    Viele Grüße