ich mache gerade meine ersten Gehversuche mit PCBs bzw. ich habe auch schon das eine oder andere Board bei JLCPCB bestellt. Würde mich aber noch als Anfänger bezeichnen.
Ich habe mir nun zwei unterschiedliche PCBs herstellen lassen mit jeweils einem LD1117-3.3 an Board. Nennen wir diese PCB_A und PCB_B. Von beiden habe ich 2 bestückte Platinen.
Die LD1117 haben einen 10uF (Ceramic, 25V) Kondensator auf der Eingangsseite und den selben auf der Ausganggseite, sehr dicht am LD1117 positioniert. Identisch auf beiden PCBs.
Ich speise nun eine variable Eingangsspannung von 0V-14V auf die beide PCBs gleichzeitig ein.
PCB_A tut was ich erwarte.
Ab einer Eingangsspannung von ca. 4V erwacht der LD1117 zum Leben und liefert ab da eine praktisch konstant Ausgangsspannung von 3.3V
PCB_B erwacht ebenfalls bei ca. 4V zum Leben.
Jedoch verhält sich der LD1117 hier ganz anders.
Von ca. 4-5.5V ist die Ausgansspannung konstant 3.3V.
Ab ca. 5.5V erhöht sich die Ausgangsspannung mit höher werdender Eingangsspannung.
5.5V - ca. 7V Eingang --> Ausgang ca. 3.6V
Ab ca. 8V Eingang --> Ausgang fast 4V
Wie oben schon beschrieben, habe ich von beiden PCBs jeweils 2 Stücke. Das Verhalten ist bei beiden Stücken das selbe. Daher denke ich, dass man einen zufälligen Bauteildefekt ausschließen kann.
Jetzt ist eine Ferndiagnose natürlich nicht möglich, aber könnte ich ein paar Hinweise von erfahrenen User bekommen, wo ich genau hinschauen sollte. Ist euch so etwas schon mal untergekommen und was war da die Ursache. Einfach ein paar Denkanstöße in die richtige Richtung.
Dass der Regler kaputt ist, denke ich, kann man ausschließen bzw. es wäre ein unfassbarer Zufall, dass der LD1117 auf beiden PCB_A funtioniert, und auf beiden PCB_B defekt ist.
Schwingneigung auf Grund falscher Beschaltung:
Könntest du das bitte näher erleutern?
Wie kann ich diese Vermutung überprüfen?
Ein Oszi habe ich da, habe aber keine Schwingunen in der Ausgangsspannung sehen können...
Du mißt mit einem Digitalmultimeter in AC Bereich.
Wenns schwingt dann hast Du da einen Spannung verschieden von 0,0-irgendwas (einige Zehn mV wirst Du auch bei nicht schwingen messen).
Mach eine Vergelichsmessung zwischen den 4 Platinen.
Zum Verhindern der Schwingneigung schaltet man 0,1µF Kondensatoren paralell zu den 10µF. (ja das macht Sinn).
Ich habe mir das jetzt noch einmal genauer angesehen mit dem Oszi.
Tatsächlich fängt die Ausgangsspannung an unruhig zu werden, wenn die Eingangsspannung in den Bereich 5.5-7V kommt. Genauer gesagt sehe ich kurze Flanken / Spannungseinbrücke um ca. 0.3V für ca. 0.02ms, wiederkehrend ca. jede Sekunde.
Ich sehe aber auch, dass sich das Grundspannungslevel auf die oben genannten Werte anhebt. D.h. das Spannungsniveau ist schon erhöht - die kurzen Einbrüche gehen dann von dieser Erhöhung ab.
0,1µF Kondensatoren habe ich leider gerade nicht da zum testen. Ich habe aber deine Beschreibung so verstanden, dass das hilft hohe Frequenzen zu filtern, ich sehe jedoch keine bzw. ich sehe, dass sich das gesamte Grundspannungslevel anhebt.
Vergleichsmessung auf PCB_A (wo alles top funktioniert):
Ausgangsspannung ist wie angenagelt auf 3.3V (Eingangsspannung 5-14V).
Kondensatoren identisch wie PCB_A
Auf PCB_B (mit den Problemen):
Hier sind die Kondensatoren auf der Unterseite der PCB, quasi direkt unter dem LD1117.
Könnte das dieses Verhalten erklären?
Gibt es noch etwas, was ich prüfen könnte, um der Ursache auf die Schliche zu kommen?
Einfach einen anderen Wandler ausprobieren, kann ja keine Maßnahme sein. Irgendwas ist ja faul, sonst würden ja nicht 2x LD1117 auf 2 PCBs identisch "versagen".
Ich kann nicht sagen, ob der 100nF am Ausgang gefährlich ist.
Weiß nur, dass er im Datenblatt nicht gefordert ist.
Zumindest nicht am Ausgang, am Eingang allerdings schon.
Grundsätzlich:
Wir haben rund um den Regler Leitungsinduktivitäten und Kondensatoren.
Im Regler stecken Verstärker mit Rückkopplungen.
Damit hat man alle Elemente, um einen (unerwünschten) Oszillator zu bauen, an einem Ort versammelt.
wenn ich das von Weiten einschätzen soll, kommt für mich entweder eine Verpolung in Frage, je nach Gehäuse, oder Kurschluss beim Löten oder falschen Typ bestückt.
Unbeeindruckt der Tatsache das die 2. Platine funktioniert, deutet der Fehler eigentlich auf eine Verpolung hin, wenn die Ausgangsspannung hoch geht. Das am Rande.
Ist die Platine selbst bestückt?
Lötungen kontrolliert?
Verbindungen kontrolliert?
Ist die Beschriftung bei beiden LDOs gleich?
Woher kommt die Eingangsspannung?
Ansonsten bitte Schaltplan und Layout zeigen.
Wenn Target oder KiCad kannste auch das Projekt zippen.
