Stützkondensator dimensionieren

[Anatoli]

Hallo,

ich habe folgendes Problem:

Ich hab eine SPannungsquelle, die eine Spannung von 10V zur Verfügung stellt und dabei einen maximalen strom von 45mA liefern kann. Die damit versorgte Schaltung benötigt aber ab und zu einen Strom von 150mA. Die Idee war, einen Stützkondensator zu benutzen. Aber ich weiss nicht, wie ich den Kondensator auslegen soll. Und der kondensator muss den strom auch mal alle 4us liefern können. muss also möglich sein, in der zeit wieder aufzuladen. Wie kann ich den wert des kondensators bestimmen? I*t=C*U==> C=150mA*4u/12=50nF . Ist das richtig?


Danke

[anders]

Ist nicht richtig und ich weiss auch nicht wo die 12 herkommt.

er kondensator muss den strom auch mal alle 4us liefern können.

Daneben kommt es vor allem darauf an, wie lange der Strom fliesst und um wieviel die Spannung dabei einbrechen darf. Die Höhe der Betriebsspannung hingegen ist ziemlich uninteressant.

DRAMs und CPUs z.B. sind für derartige Anforderungen typisch. Da können für wenige ns etliche 100 mA fliessen. Wegen der sehr schnellen Stromänderung wird die Induktivität (Länge) der Zuleitungsdrähte des Stützkondensators dann schnell wichtiger als seine Kapazität.

Oft behilft man sich, indem man einen kleinen Kondensator so nah wie es eben geht am Chip anordnet und einen weiteren größeren, der langsamer reagieren darf, bei dir z.B. die 4µs Bursts puffert, etwas weiter weg.
Bei sehr schnellen Schaltungen können es sogar drei Kondensatoren z.B. 22pF, 220pF, 10nF sein. Um die schädliche Induktivität zu reduzieren ist es auch wichtig, dass die Leiterbahnen zu den Stützkondensatoren möglichst breit sind.
Darüberhinaus wird oft noch die Versorgung der ganzen Platine mit Elkos gestützt, die sich vorzugsweise an der Steckerleiste befinden oder über die Platine verteilt sind.

muss also möglich sein, in der zeit wieder aufzuladen

Aber nicht unbedingt aus der Stromquelle. Diesen langsamen Stromimpuls liefern die 100nF Angstkondensatoren und die Elkos, die einen halben Tag Zeit haben sich wieder aufzuladen.

[BernhardS]

Hallo,

ein Kondensator kann nur Strom liefern wenn ein Spannungsunterschied vorhanden ist. Du musst also einen Abfall der Spannung zulassen. Rechen kann man nur, wenn Du sagst um wieviel die Spannung absinken darf. Außerdem musst Du die Zeit dazusagen, wielange die 150 mA benötigt werden.

Allgemein: Ein Kondensator von 1F ändert seine Spannung um 1 Volt, wenn für 1 Sekunde 1 Ampere rein oder raus fließt.

Bernhard

[Anatoli]

Hallo,

die 12 sind falsch, da sollten die 10V Versorgungsspannung stehen. Die Spannung am Pin sollte gar nicht einbrechen, weil sonst vielleicht ein Reset ausgelöst werden könnte. Die 150 mA werden für ungefähr 4 us lang benötigt. Wenn ich jetzt einen Kondenstor an dem Pin habe, wird doch der Strom aus dem Kondensator gezogen, oder? Nach ungefähr ca. 5us wird erneut der hohe Strom benötigt.

Danke

[anders]

Die Spannung am Pin sollte gar nicht einbrechen,

Das ist unrealistisch.
Sie wird einbrechen, egal was du anstellst. Die Frage ist nur wieviel zulässig ist.

Die 150 mA werden für ungefähr 4 us lang benötigt. Wenn ich jetzt einen Kondenstor an dem Pin habe, wird doch der Strom aus dem Kondensator gezogen, oder? Nach ungefähr ca. 5us wird erneut der hohe Strom benötigt.

Das heisst, du hast ein Tastverhältbis von 45% bei einer Periodendauer von 9µs.
Daraus ergibt sich eine mittlere Stromaufnahme von 67mA und die kann deine 45mA Stromquelle sowieso nicht liefern.

Redesign!