Sehr günstige Micro-BCU (Lite) als Bausatz - Interesse?

[Ing-Dom]

und wenn du bei der Messung die 5V auch noch mitmessen könntest wäre auch super

[nikwest]

ok, hier nochmal die 3.3V mit 150 Ohm und 5V mit 330Ohm und 680Ohm als Last. Bei 330Ohm mag der converter nicht mehr so. Sollte doch aber eigentlich unter 10mA gesamt vom Bus sein? LabNation_Screenshot2.png LabNation_Screenshot3.png

[Ing-Dom]

also doch Ripple am 5V. Hätte mich doch stark gewundert! Macht nicht viel Unterschied, die Last...
mich würde ja ein 5121/5130 auf meiner Schaltung interessieren...

[Ing-Dom]

tuxedo oder Eugenius

wenn ihr eine Vergleichsmessung mit einer µBCU machen könntet würde mir das weiterhelfen.


Idee für Ripple-empfindliche Schaltungen:
die VCC2 auf 4V einstellen und dann mit einem LDO auf 3V3 runter. (5V lassen geht auch, erhöht halt die Verluste).
https://www.youtube.com/watch?v=7Vv5vtu9ZQQ

Wellenlänge des 3v3 ripple sieht nach ca 30µs aus, das sind ca. 30kHz.

[Masifi]

Mal doof gefragt, habt ihr auch einfach mal versucht den Ausgangskondensator größer zu machen?

[Ing-Dom]

ich hab tatsächlich überlegt ob ich testhalber mal einen zweiten 10µF huckepack drauflöte.. ich seh schon ohne Oszi komme ich hier nicht wirklich weiter.

[Masifi]

Ein Regler der unblastet ist, kann schon mal ganz ordentlich zappeln. Moderne Regler gehen dann auch in einen Puls Skipping Mode, dann merkt man es besonders.
Eigentlich sollte der Ripple auch die Frequenz des Schaltreglers haben und die liegt beim NCN51xx glaube ich bei 300kHz, oder kennt jemand einen anderen Wert?

Das Bild oben zeigt ja einen belasteten Regler, ein Ripple mit um die 200mVpp ist einfach viel zu viel.

Wobei der Regler schon eine kleine Diva sein muss :-) Auszug aus dem Datenblatt NCN5130:

Whenusing low series resistance output capacitors on DC2, it isadvised to split the current sense resistor as shown inFigure 18 to reduce ripple current for low load conditions.

[nikwest]

Hier im Vergleich mal der STKNX chip auf einem Testboard aus dem Selfbus Forum (https://github.com/selfbus/hardware-...eakout%20Board). Konfiguration hier ist fanout 30mA, linear regulator off, also der DC/DC direkt auf 3,3V konfiguriert. Auch mit 150Ohm Lastwiderstand. Wahrscheinlich ist es bei STKNX besser den DC/DC auf 7V-12V zu konfigurieren und dann die 3.3V über den Linearregler zu machen. Ist aber auch ohne Linearregler ein bisschen besser. LabNation_Screenshot4.png

[nikwest]

Auf dem NCN5030 Evaluation Board sind die 10µF (C11 und C12) als 1206 Grösse oder so realisiert. Das hat doch auch einen Einfluss, oder?
IMG_0018.jpg

[Masifi]

Steht da auch welches voltage rating die Kondensatoren haben?

[nikwest]

25V Rating haben die. Der Typ ist C3216X7R1E106K160AE. Steht alles in der Beschreibung zum Evaluation Board. Da sind auch Vorschläge wie man die Current Loops layouten soll drinnen.
Der C8 im Photo (100nf zwischen VSS1 und VIN) soll wohl auch wirklich ganz nah am Chip sein.

[Ing-Dom]

also ICH kann die 200mV nicht reproduzieren, Bin ins Büro gefahren und etwas gemessen

MicroBCU2
MicroBCU mit 5120
MicroBCU mit 5121
MicroBCU2 mit 10µF extra huckepack auf C10.


Jeweils mit 160R Lastwiderstand, 3V3.

MicroBCU2:
MicroBCU2_001_5120_160R_3V3.jpg
=> ca. 20mv, 30kHz


MicroBCU mit 5120
MicroBCU_001_5120_160R_3V3.jpg
20mV, ~ 33kHz

MicroBCU mit 5121
MicroBCU_005_5121_160R_3V3.jpg
5mV, ~66kHz

MicroBCU2 mit 10µF extra huckepack auf C10:
MicroBCU2_001mod_5120_160R_3V3.jpg
10mV, 33kHz


Fazit:
1) es sind nur 20, nicht 200mV. 20mV sind IMO tolerabel.
2) der 51521 macht bei gleicher Beschaltung eine viel bessere Figur. 5 statt 20mV.
3) Eugens µBCU verhält sich bzgl Ripple genau wie meine MicroBCU2
4) es ist noch Luft zur Verbesserung bei der MicroBCU2 durch Erhöhung der Kapazität von C10/C11.

=> Die Frage ist nun, ist es die Kapazität oder ist es der ESR ? 2 Cs senken ja auch den ESR..
2x 10uF 0603?
1x 22uF 0603 ?
1x 22uf 0805 ?

Eigentlich sollte der Ripple auch die Frequenz des Schaltreglers haben und die liegt beim NCN51xx glaube ich bei 300kHz, oder kennt jemand einen anderen Wert?

kenne keine Werte, aber der 5121/5130 hat einen anderen BuckConverter als der 5120.

[Ing-Dom]

ich hab jetzt mal noch je für 3V3 und VCC2 ein 1206 Pad für einen zusätzlichen C vorgesehen. Der 0603 bleibt so nah wie möglich.
Außerdem habe ich versucht den Massestrom weiter zu optimieren.

2020-11-11 08_53_58-3D Viewer.png 2020-11-11 08_53_36-3D Viewer.png

Jetzt wäre die Frage was da drauf.
Basic Part bei JLC wäre ein
-10uf 50V X5R
-47uf 10V X5R

Extended Part (macht es wieder teurer)
-10uf 50V X7R

oder einfach für Selbstbestückung frei lassen. Andererseits - wenn man das macht kann man einfach auch den alten runterlöten.

[nikwest]

also ich würde 10uF/50V nehmen. Bei 1206 lässt sich das ja selber noch problemlos wechseln.

Wenn ich mir noch was wünschen dürfte wäre das noch eine Lötbrücke für 19200/38400 Baud.

[Ing-Dom]

ich denke nochmal laut mit... den C11 würde man am besten dann auch durch einen C mit höherer Spannungsfestigkeit ersetzen.
ein 4.7uF mit 16V wäre noch verfügbar.
Würde dann in Kombination mit 1206 immer noch reichen.. ?
Wäre aber nur für den wahrscheinlich seltenen Fall dass man eine höhere Spannung als 10V braucht.

den C41 (MLCC für VFILT zusätzlich zum Elko) mach ich auch 1206 damit er leichter zu löten ist.


Meinungen?

Wenn ich mir noch was wünschen dürfte wäre das noch eine Lötbrücke für 19200/38400 Baud.

puh. UC1 fest auf 3.3V wäre kein Problem, aber da noch eine Leitung hinrouten und ein 3p-Solderjumper unterbringen .. nicht trivial.
Hat das denn eine realen Vorteil wenn der UART schneller läuft?



Ich stelle mir schon die ganze Zeit die Frage, ob es eine zweite Musterserie mit 5Stück geben sollte (weniger als 5 werden nicht günstiger, Mindestabnahme) oder ob eine Kleinserie (30 Stück) ok wäre.
Es gab jetzt doch ein paar Änderungen und das Risiko das irgendwas dran ist, ist höher als wenn es 1:1 die Musterserie gewesen wäre.

Macht man eine erste 30er Serie, wären im WorstCase 30 Stück im Eimer.
Aber eine zweite Musterserie kostet halt auch wieder, und da das ganze non profit läuft bleibt das dann bei mir hängen...

Wie schätzt ihr das Risiko ein und wie seht ihr das als potentielle Besteller der ersten Serie (die ja das Risiko tragen dass das Teil nicht geht...)