Ich stoße auf einige Instabilitäten in meiner geregelten Spannungsversorgung. Kurz gesagt, das System besteht aus einem Hochleistungs-AC-Gerät und einem MCU-Subsystem, das für die Automatisierung verwendet wird. Der Transformator erzeugt die erwartete Ausgabe und diese ist vollwellengleichgerichtet und geglättet (etc etc ...) wie bei vielen meiner früheren Designs. Ich habe jedoch festgestellt, dass höherfrequente Spannungsschwankungen vom LM2940 nicht richtig reguliert werden, was zu einem zeitweiligen Brown-Out der MCU führt.
Eine Oszilloskopmessung zeigt, dass diese Schwankungen um ±0,7 V auf beiden Seiten der gewünschten 5 V und bei einer Frequenz von etwa 18 MHz liegen:
Hat jemand eine Idee, wie ich diese Ausgabe stabilisieren könnte? Oder bieten Sie einen alternativen Regler an, der bei hoher Frequenz linearer ist (wie in dieser Antwort vorgeschlagen )?
Als Referenz ist dies das LM2940-Datenblatt .
Jeder Rat oder Hinweis wird sehr geschätzt!
EDIT: Schema des Regelkreises. Die 3,3-V-Regulierung kann ignoriert werden, da ich den 5-V-Ausgang mit und ohne die 3,3-V-Regulierung getestet habe ... mit der gleichen resultierenden Ausgabe.
BEARBEITEN: Der Ausgangskondensator C3 ist ein 100 uF Vishay SMD Tantalum, Teilenummer TR3C107K010C0100, mit einem maximalen ESR von 0,1 Ω
Haben Sie ihren obligatorischen Rat bezüglich des Ausgangskondensators befolgt?
(1) COUT muss mindestens 22 μF betragen, um die Stabilität aufrechtzuerhalten. Kann ohne Verpflichtung erhöht werden, um die Regulierung während Transienten aufrechtzuerhalten. So nah wie möglich am Regler aufstellen. Dieser Kondensator muss über den gleichen Betriebstemperaturbereich wie der Regler ausgelegt sein und
(2) der ESR ist kritisch – siehe Kurve.
Hinzugefügt:
C3-100uF ist ein SMD-Tant: farnell.com/datasheets/1923401.pdf Mit maximalem ESR (@100kHz) = 0,225Ω.
Festzuschreiben, was Hersteller wirklich meinen, kann eine Herausforderung sein.
Die einzigen Kondensatoren mit 225 MilliOhm ESR in diesem PDF scheinen nicht 100 uF zu sein, außer einem 4-V-Kondensator - ABER die Franell-Website hat eine Nummer, die zu passen scheint.
NB - in dem von Ihnen zitierten PDF heißt es:
" ... Feste Tantal-Chip-Kondensatoren mit niedrigem ESR ermöglichen nach der Montage einen Delta-ESR von 1,25-mal der Datenblattgrenze."
dh der ESR nach dem Löten kann einen " Delta- ESR" (ihr Begriff) von 125% über dem Datenblattwert haben - sie sagen NICHT 125% des ds-Werts, sondern DELTA - was impliziert, dass der Endwert <= 2,25 des Datenblattwerts sein kann danach Löten. Ob dies wirklich ihre Absicht ist, ist unbekannt.
Sie zitieren den ESR bei 100 kHz. Das Vishay-Datenblatt zeigt die Änderung der ESR mit der Frequenz. Bei 2 x Netzfrequenz kann sie 2x bis 4x höher sein. Ihre Schwingungen liegen bei 18 MHz, wo der ESR hoffentlich sehr niedrig ist. Ob der 120- oder 100-Hz-ESR relevant ist, steht fest, ABER da Sie eine 2-fache Netzeingangswelligkeit haben, mit der der Regler fertig wird, kann dies der Instabilitätsauslöser sein.
Da Ihr ESR möglicherweise zu hoch ist (so scheint es), würde ich parallel eine andere Kappe ausprobieren.
Und auch separat einen Widerstand in Reihe für die Gürtel- und Hosenträgerabdeckung :-)
Der Betrieb von einer reinen DC-Versorgung zum Testen KANN Ihnen zeigen, ob Netzwelligkeit der Auslöser ist (und möglicherweise nicht).
Diese TR3C107K010C0100-Kappe ist im Grunde Ihr Problem. Wenn Sie sich Seite 18 in seinem Datenblatt ansehen, fällt der ESR (für die 330-uF-, 6,3-V-Variante) auf 0,03 Ohm bei 200 kHz, genug, um außerhalb (unter) dem sicheren Band für diesen LDO zu sein. Ihre 100 uF (ebenfalls 6,3 V) nehmen möglicherweise höhere Frequenzen auf, bevor dies geschieht, aber wenn sie MHz erreicht, tut sie dies wahrscheinlich auch. Leider sind die Daten zum minimalen ESR eher lückenhaft (zum Beispiel nichts für den Fall "C"), also müssen Sie nur anhand dieser beiden Diagramme schätzen (oder ein ESR-Messgerät besorgen und es messen, oder sogar nur mit Ihrem Oszilloskop und einer Funktion gen das kann diese MHz-Frequenzen treffen, bei denen Sie Schwingungen sehen.)
JRE
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PlasmaHH
Tom Wilson
Russell McMahon
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Russell McMahon
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