LM2576 StepDown schwingt bei zu geringer Last

[Siro]

Hallo,
ich habe einen Stepdown Converter vom Typ LM2576S-5.0
auf meiner Leiterplatte um aus +24V +5Volt zu generieren.
Schaltung und externe Bauteile exakt wie im Datenblatt.
Das funktioniert auch einwandfrei.

30923

Aber:

Wenn ich mein Gerät in Standby Mode setze, gibt es auf der +5 Volt nur eine geringe Last
und dann sehe ich am Ossi, das der Pin 2 bei ca. 1 MHz schwingt.
Ist die Last wieder größer (Gerät eingeschaltet) ist alles wieder einwandfrei.


geringe Last:
30925


Last größer 500mA
30926

Nun hab ich schon einiges ausprobiert.
Ein anderes Layout vom Kollegen mit einstellbarem Wandler, also die ADJ Version.
Auch hier gleiches Problem, bei geringer Last schwingt der Pin 2 bei ca. 800KHz

Habe direkt an die Beinchen nochmal Elkos gelötet mit
1µF dann mit 470µF und sogar 2200µF.
Alles ohne Erfolg.

ab ca. 500mA Last sehe ich ein sauberes Rechteck mit 50 KHz was auch dem Datenblatt entspricht.

Die Frage(n): Ist das normal, benötigt so ein Regler generell eine Grundlast
Kann ich das irgendwie verbessern ? (ohne Grundlast)

Ich danke Euch schonmal
Siro

[Peter(TOO)]

Hallo Siro,

Alles ohne Erfolg.

ab ca. 500mA Last sehe ich ein sauberes Rechteck mit 50 KHz was auch dem Datenblatt entspricht.

Die Frage(n): Ist das normal, benötigt so ein Regler generell eine Grundlast
Kann ich das irgendwie verbessern ? (ohne Grundlast)
Das ist grundsätzlich bei Schaltreglern, sie brauchen eine Grundlast.
Zudem mögen sie meistens auch keine schnellen grossen Laständerungen.

Wenn du das Datenblatt genau anschaust, findest du nur Angaben für 0.5-3A.
Unter 0.5A scheint da nichts garantiert zu werden ....

MfG Peter(TOO)

- - - Aktualisiert - - -

Das eine MHz an Pin 2 wird von L1, C19 und C42 kommen, möglicherweise ist es auch eine Resonanzfrequenz von L1.
Wie man sehen kann ist es eine Gedämpfte Schwingung, also ein Schwingkreis welcher angestossen wurde und nun ausklingt.

Helfen kann ein Widerstand parallel zu L1, verschlechtert aber den Wirkungsgrad etwas.
Mit einem C parallel zu L1 kannst du die Resonanzfrequenz verschieben.

Zudem solltest du es mit kleineren Kondensatoren versuchen, so 1nF bis 100nF.

[seite5]

...direkt an die Beinchen Elkos - versuch's mal mit 100nF/X7R, Eingangs- und Ausgangs-Pin direkt an den Masse-Pin, so kurz wie
möglich. Möglichst kurze Leitung zum FB. Hab mit dem IC auch schon bei < 0.5A gearbeitet.
mfg
Achim

[seite5]

sorry ... Ausgangs-Pin ist natürlich Blödsinn, gemeint ist ein 100nF/X7R zwischen Ausgang, also "hinter" der Induktivität
und der Masse.
mfg
Achim

[Michael]

Ist das normal,
ja, das ist bei geringer Last normal, nennt sich lückender Betrieb.


Kann ich das irgendwie verbessern ? (ohne Grundlast)
nein, nicht wirklich mit dem LM2576.

Du musst den lückenden Betrieb vermeiden, größere Spule oder mehr Last.
Oder einen Regler, der intermittierenden Betrieb kann.

Gruß, Michael

[Siro]

Ersteinaml vielen Dank für Eure Mühe

@Peter:
Danke Peter für den Guck ins Datenblatt.
Du hast recht, dort sind die Parameter immer erst ab 0,5 Ampere angegeben,
das hatte ich noch garnicht gesehen.

Ich habe eben mal Versuche mit Parallelwiderständen zur Spule gemacht.
Das funktioniert super. Ossibilder mit verschiedenen Parallelwiderständen zur 100µH Spule

Ohne / 4K7 / 2K2 / 1K

30929 30930 30931 30932

Es bildet sich eine Stufe im Signal (nun ohne Schwingen) nämlich die gewollte Ausgangsspannung
Und eine höhere Stufe (die Eingangsspannung)

@seite5
Ich habe es auch versucht mit Keramischen Kondis direkt an den Pins, wie beschrieben.
Hatte leider keine Erfolg.

@Michael:
Lückender Betrieb ? Noch nie gehört, aber natürlich gleich mal gegoogelt.
Diskontinuierlicher Betrieb.
Hier wird quasi das Phänomen beschrieben:
http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/abw_hilfe.html
Super Info, Danke schön.


30928

Ganz entscheidend: die E L K O s
Ich habe zwei identische Boards mit unterschiedlichen Kondensatoren.
Ein Board läuft einwandfrei, ohne Schwingen bei Last, das andere schwingt immer, auch mit Last.
Nach Austausch des Elkos lief auch das zweite Board einwandfrei.

Die Elkos vom Hersteller Nichicon (hab ich Mouser Elektronik besorgt)
mit der Bezeichnung UUR1Cxxxx sind ungeeignet
Temperatur: 85 Grad
sind die mit den Sollbruchstellen auf dem Deckel :-) kennt man schon von Motherboards

Die Elkos von Panasonic Serie:FK Type V, (hab ich bei Reichelt elektronik besorgt)
VF 470/16 K-F funktionieren wesentlich besser
Temperator: 105 Grad

Also auf möglichst geringen ESR achten.
Ich würd gern mal die OS-CON probieren, hab ich aber grad nicht da,
Die SVPA Serie hat wohl bei einem 330µF/16V einen ESR von nur 16mOhm.


Auf jeden Fall ist meine Frage super beantwortet worden und ich habe dazugelernt.

Geniest das Wochenende.
Siro

[PICture]

Hallo!

Mein Praxistipp: um ESR zu sinken zwischen Lötpunkte vom Elko vielschicht SMD Keramikkondensatoren um 0,1 µF einlöten. ;)