Spannung mit Ripple <5mV

[Schottky]

Kann ich mit einem Schaltregler wirklich eine Spannung generieren nahezu ohne Ripple? Damit erzeuge ich doch erst den Ripple? Ich habe nur begrenzten Platz, also besonders viele Filter kann ich auch nicht unterbringen.
Soll das mit dem MC34063 wirklich funktionieren?

[KlaRaw]

Hallo Schottky,
unter 5mV wirst Du sicher kommen können. Reichelt hat seit einigen wenigen Monaten High-Caps "SMD-Keramik-Vielschicht-Kondensator". In Deinem Fall würde ich 10uF/16V, Stück für 0,11€, nehmen. Drei-vier Kondensatoren kann man sicher übereinander löten. Mit zwei Exemplaren habe ich das schon selbst gemacht. Bei Farnell gibt es auch höhere Kapazitäten. Diese "Kerkos" haben den geringsten ESR. Reichelt hat keine Datenblätter zum Kerko. Der Hersteller ist MURATA, Artikelnummer des Herstellers: GRM31CR71C106KA12L. Schau mal dort nach dem ESR. Er liegt, meine ich, deutlich unter 10mOhm, je Kerko!

Wenn es wirklich darauf ankommt, dann Pack doch 100uF in die Schaltung.

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=89740;PROVID=1024

Gruss Klaus.

[Besserwessi]

Bei der kleinen Leistung könnte man einen 2 Stufeigen Regler wählen. Erstmal per Schaltregler wie 33063 auf etwa -13 V und dann eine Linearregler von den -13 V auf -10 V. Wenn man einen negativen Low drop Regler findet ggf. auch nur -12 V als Zwischenschritt.

Wenn der Platz knapp ist eventuell auch was höherfrequentes als den 33063.

[Schottky]

Die Kosten sind in diesem Fall völlig egal. Da bin ich flexibel. Ich muss das auch nicht selbst bezahlen. Das sollte ich vielleicht noch erwähnen.

[Besserwessi]

Wie knapp ist denn der Platz, und wie klein dürfen die Teile sein ?

Es gibt Wandler ggf. im 3x3 mm SMD Gehäuse, die sind nur etwas schwer zu löten. Wenn es auf wenig Störungen ankommt, dann lieber einen Linearregler hinter den Schaltregler. Das wird vermutlich kleiner als ein Filter.

[Schottky]

Der Platz ist 6cm² und ca. 2cm höhe.

[Besserwessi]

Das ist doch gar nicht so wenig Platz. Da geht es auch noch mit von Hand lötbaren Teilen, sogar ohne SMD wenn man will.

Wenn man den Schaltregler nicht selber aufbauen will kann man für die Erzeugung der negativen Spannung einen fertige DC-DC Wandler (2W, 12V->15V, z.B: SIM2-1215S SIL7 (bei Reichelt)) nehmen, auch wenn man die galvanische Trennung nicht braucht.
Dann hat man sogar noch Platz für Linearregler im TO220 Gehäuse und ein paar Elkos / Kondensatoren.

[PICture]

Hallo!

@ Schottky

Ich würde zuerst die Schaltung, die Versorgungsspannung mit Ripple < 5 mV benötigt, auf EMI Störungen von einem Schaltregler/Spannungswandler untersuchen. Wenn sie gestört werden könnte, wird theoretisch eine Versorgungsspannung mit < 5 mV Ripple nichts bringen.

MfG

[Schottky]

@PICture

Dieser Schritt wurde schon durchgeführt und so ab 10-17 mV ripple fängt die Messschaltung schon an leicht zu schwingen bzw. das Ergebnis zu verfälschen da die Ausregelung nicht schnell genug passiert. Wir sind hier auch schon im 3-stelligen MHz Bereich, glaube ich mich zumindest noch zu erinnern.



@Besserwessi
Die ganze Platine ist eigentlich nur mit SMD aufgebaut, wird aber trotzdem von Hand gelötet da es sich nur um geringe Stückzahlen handelt.
In dem Layout wurde mir der Platz von 6cm² zur Verfügung gestellt. Die Höhe, weil es sich um einen Rackeinschub handelt. Die Schaltung soll dann auch in anderen Schaltungen/Anwendungen verwendung finden.





Also ihr würdet bei dem DC/DC Wandler gar nicht so auf den Ripple achten sondern alles mit Linearregler bzw. Filter/Elkos begradigen?
Das heisst ich müsste dazu mehrere Messreihen aufnehmen um die richtige Regler/Filterkombination zu finden. Das am Besten mit einer Schaltung die eine Last simuliert und diese sprunghaft/zufällig verändert.

[Besserwessi]

Einen Schaltregler zu bauen der gleich auf nur 5 mV Rippel kommt ist schwer. Deshalb wird man wohl einen Filter brauchen. Außerdem ist die Reaktion auf Lastwechsel bei Schaltreglern nicht so gut wie bei Linearreglern.
Etwas Filter wird man bei einem Linearregler auch noch brauchen, denn die hohen Frequenzen die hinter einem Schaltregler als Störungen auftreten werden vom Linearregler nicht so gut unterdrückt wie z.B. ein 100 Hz Rest.

Wenn es um die hohen Frequenzen jenseits etwa 10 MHz geht, ist vor allem das Layout wichtig.

Fertige DCDC Wandler gibt es auch als SMD, Linearregler natürlich auch.
Bei der 2 Stufeigen Schaltung werden die HF störungen im wesentllichen vom DCDC wandler und Filter bestimmt, wobei man beim DCDC-wandler als fertiges Modul ja nicht so viel ändern kann. Die Reaktion auf Lastwechel und die Lastausregelung macht der Linearregler. Man hat also 2 eher einfache, unabhängig Teile zutesten. Mir wäre das viel lieber als bei einem Schaltregler Rippel und gute Impulsantwort gleichzeitig zu optimieren.