MAX682 mit Elektrolytkondensatoren

In einem neuen Design möchte ich den MAX682 einsetzen . Im Datenblatt fand ich diese typische Betriebsschaltung:

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Ich würde es gerne genau so verwenden, außer dass ich /SKIP auf GND ziehen werde.

In Tabelle 2 finde ich die empfohlenen Werte für die Kondensatoren: C IN sollte 2,2 uF betragen, C X sollte 1 uF betragen und C OUT sollte 47 uF (Tantal) oder 10 uF (Keramik) betragen.

Zunächst einmal, warum hängt die benötigte Kapazität von der Art des Kondensators ab? Und zweitens: Von der Schaltung sieht es so aus, als könnte ich keine Elkos für C IN und C X verwenden . Ist das korrekt? Warum ist das so, denn es scheint klar, dass sich die Polarität nicht ändern wird. Ich würde lieber Elektrolytkondensatoren verwenden, weil ich sie auf Lager habe.

Ich habe tatsächlich selbst einen Schnelltest gemacht und überall Elkos verwendet. Insgesamt zog die Schaltung etwa 110 mA, während die 5-V-Schaltung nur 2 mA zog. Außerdem hat der Ausgang etwa 0,4 V Wechselstromrauschen . Allerdings ist nicht ganz sicher, ob das nur an den Kondensatoren liegt, da ich z. B. keine sehr kurze Leiterbahn zwischen GND und PGND verwendet habe (Pin 1 ist oben links):

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Es ist also wirklich nicht möglich. Bleibt die Frage warum.

Es könnte sich lohnen, 100nF-Kappen parallel zu den Elktrolytika hinzuzufügen, um zu sehen, was passiert. Guter Test übrigens!

Antworten (2)

Ich sehe drei Dinge, die Ihrem Ladungspumpenschaltkreis schaden.

Die Kondensatoren bestehen aus Aluminium-Elektrolyt anstelle von Keramik, daher haben sie einen sehr hohen Verlustfaktor und eine niedrige Eigenresonanzfrequenz. Diese Ladungspumpen benötigen wirklich Keramikkondensatoren.

Zweitens sind sie radial bedrahtete und axial bedrahtete Kondensatoren anstelle von oberflächenmontierten. Dadurch wird eine gewisse Serieninduktivität hinzugefügt, die dazu neigt, die Kapazität zu besiegen.

Drittens ist das Ganze auf einem weißen lötfreien Steckbrett aufgebaut, das noch mehr Induktivität hinzufügt. Verwenden Sie besser ein PCB-Breakout-Board (wie ein Surfboard) und löten Sie Kondensatoren mit getrimmten kurzen Leitungen oder noch besser oberflächenmontierte Kondensatoren.

Nicht alle Kondensatoren sind gleich und nicht einmal alle Keramikkondensatoren sind gleich. Die Typen X7R und X5R liefern ziemlich große Kapazitätswerte, die über einen guten Temperaturbereich stabil sind. Die billigeren Y5V-, Y5U- und Z5V-Typen können einen Großteil ihrer Kapazität über die Temperatur verlieren, daher müssen wir diesen Verlust manchmal durch Verwendung einer höheren Nennstartkapazität kompensieren. (Die Typen NP0 und C0G sind sehr temperaturstabil, aber normalerweise nur mit sehr niedrigen Kapazitätswerten erhältlich.)

Früher waren Keramikkondensatoren nur bis etwa 10uF erhältlich, heute gibt es 100uF-Keramikkondensatoren. Daher ist die Notwendigkeit der Verwendung von Tantal- und Aluminiumelektrolyten etwas verringert; jetzt wird es von einem Kompromiss zwischen Kosten und Leistung bestimmt.

Die Eigenresonanzfrequenz (SRF) ist in Schaltkreisen wichtig, da bei Frequenzen über SRF der Kondensator aufhört, sich wie ein Kondensator zu verhalten, und beginnt, sich wie eine Induktivität zu verhalten. Oberflächenmontierte Keramikkondensatoren haben normalerweise eine höhere SRF und sind daher näher an "idealen" Kondensatoren.

Aluminium-Elektrolytkondensatoren eignen sich hervorragend, um eine große Kapazität bereitzustellen und große Einschaltströme zu akzeptieren, die typischerweise an Stromversorgungseingängen zu sehen sind. Aber sie funktionieren nicht gut für den "fliegenden Kondensator" einer Ladungspumpe.

Unter MAX619EVKIT http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX619EVKIT.pdf finden Sie ein Beispiel für ein gutes Ladungspumpenlayout mit oberflächenmontierten Keramikkondensatoren.

Offenlegung: Ich bin ein Mitarbeiter von Maxim und habe das MAX619EVKIT vor langer Zeit entworfen, als große Eidechsen die Erde durchstreiften.

Danke, ich freue mich immer sehr über kompetente Antworten. Der Schnelltest, den ich auf meinem Steckbrett gemacht habe, war natürlich nicht so, wie ich es wirklich bauen würde, deshalb habe ich auch festgestellt, dass es nicht sicher ist, warum diese Schaltung so viel mehr Strom zieht (es könnte auch an den Designproblemen liegen). . Trotzdem danke für deine klare und ausführliche Antwort.

Das Problem liegt wahrscheinlich darin, dass Elektrolytkappen im Vergleich zu Keramik einen hohen relativen ESR haben.

Unten auf Seite 8 des Datenblattes steht: -

Alle Kondensatoren müssen einen niedrigen (<100 mΩ) äquivalenten Serienwiderstand (ESR) aufrechterhalten

Solch kleine Werte, wie sie typischerweise verwendet werden, werden nicht immer bei elektrolytischen Typen gefunden.

MAX682 mit Elektrolytkondensatoren
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