Aktiver Forumsgleichrichter LT4320 zum Nachrüsten

[KSTR]

Geht ohne Bild: Auf Seite 1, linke Seite vom Chip ist die "IN1"-Seite, rechts ist "IN2", aber der Anchluss für den unteren linken FET ist mit "BG2" beschriftet im Blocksymbol des LT, das ist aber das Signal für den rechten FET. Und vice versa. Also ist "BG2" mit "BG1" vertauscht worden, beim Grafiklayout, ham'se beim Absegnen gepennt bei Linear, kommt vor (solche Fehler gibt es bei allen Herstellern immer wieder mal).

[KSTR]

Arggh, ich nehme alles zurück jetzt wo ich nochmal genau hinsehe, war schon spät gestern...
... also Korrekturrunde, waren eh noch andere Kleinigkeiten.

[KSTR]

Muss mal sehen wie sich das mit der einen Leiterbahn unter dem Bottom-FET ausgeht, weil eigtl. kann ansonsten komplett auf Stoplack verzichten, wir woll ja nicht im Reflow-Automat löten lassen (oder doch)?

[wgh52]

Hallo Klaus,

superkompakt! Das sieht schon professionell aus! Soweit ich verstehe hast Du ein 3er-Sandwich entwickelt: Etage 0: DoppelFET - Etage 1: LT4320 - Etage 2: DoppelFET.
Das fertige Produkt wäre also eine Art Kubus auf vier Anschlussbeinen, richtig verstanden?
Ist das (bei 16x16mm) nach Deinem Ermessen noch leicht händisch aufbaubar oder wird das doch besser in professioneller Fertigung hergestellt?

Grüße,
Winfried

4440

[KSTR]

Nee, gedacht ist echtes DIY-Selberlöten, derzeit ist das Ding nicht maschinenlötkonform (u.a. weil beidseitig, denn Reflow hält die schweren FETs unten nicht selber und Klebepunkte sind etwas heikel bei dem Footprint der FETs, Pastenmasken müsste ich noch machen, usw).
Gute Lötstation (50...80W, scharfe, gute Spitze) ist natürlich sinnvoll bis notwendig, und wir können ja bleihaltig löten. Die SMD-Teile haben alle riesige Footprints (nach heutigen Standards), eben diese 8 x 8L powerPAK und das Hühnerfutter ist 1206, alles kein Problem auch für SMD-Ungeübte.

Zum Einsatz der Schaltung, 5A Dauerstrom sollte keinerlei Problem sein mit den SQJQ960EL, und für knapp 60V Ausgangsspannung (mehr als 45V nur mit SQJQ980EL), mehr halte ich für grenzwertig unter Worst-Case-Bedingungen, und auch das Layout ist jetzt nicht für viel höhere Spannungen und Ströme gut. Also eher für Vorstufen/Frequenzweichen etc oder kleine ChipAmp-Endstufen. Dicke Endstufen würden größere FETs und eine Brücke pro Rail bedeuten, also nur mit Trafo mit zwei separaten Sekundärwicklungen.

Mit dem kleinen Klötzchen hat man diverse Möglickeiten des Einbaus, auch zB liegend gesockelt steckbar auf einem eigenen Platinendesign, oder eben über die Löcher, die bis zu 1mm dicken stabilen Draht fassen können welche man für stehenden Einbau je nach Footprint passend biegen kann (und die auch Wärme abführen). Mit der richtigen Verkabelung könnte man das Ding auch an 20cm Kabel hängen falls nötig.
Eng würde es nur wenn der Platz in der Dicke beschränkt ist, weil 1cm kommt da zusammen.

Ich werde demnächst auch mal Muster-Bauteile bestellen damit mir das in 1:1 mit einem Dummy-PCB ansehen kann bevor ich die Fertigungsdaten offiziell mache.

[wgh52]

Hallo Klaus,

danke für die Klärungen! Wir fassen uns in Geduld um dann den mechanischen Prototyp vielleicht als Foto zu sehen

An alle:

Mir ist aufgefallen, dass es, z.B. bei Würth Elektronik, eine Minimumplatinengröße von 15x30mm gibt. Wo könnte man also 16,5x16,5mm Platinchen fertigen lassen? ...oder gibt's sowas wie angeritzte Platinen? Dann könnte man 16,5x49,5mm nehmen und ggf. sägen oder brechen. 3-teilige Platinen würden bei 50 Stk. 3,40 €/St. und bei 100 Stk. 2,40 €/Stk. kosten. Die Platinchen werden also relativ günstig, es kommen dann aber noch die aktiven und passiven Bauteile hinzu.

Grüße,
Winfried

4441

[willi_vintage]

Hallo Winfried,
das wüsste ich auch gerne. Stehe hier vor einem ähnlichen Problem. Kenne alternativ nur die Möglichkeit das ganze als Nutzen zu fertigen, wobei jede Platine entsprechend perforiert und der Schwund mit einberechnet werden müsste.

[KSTR]

Kleine PCBs sind kein Problem, weil die Beschränkung ist ja die Nutzen-Größe, nicht die Platinengröße, hab grad ein ähnlich kleines PCB machen lassen.
Also macht man mindestens soviele PCBs (auch ggf. aus verschiedenen Aufträgen wenn es von den Daten zusammenpasst) in einen Nutzen bis die Fläche oder Mindestmaße erreicht sind welche prozesstechnisch notwendig sind, bzw macht das der PCB-Hersteller. Geliefert wird entweder dann im Nutzen (zB 10 x 10 wenn wir 100 PCBs wollen), der wird hinterher an den Ritzkanten gebrochen, oder man bekommt die Teile schon ausgefräst. Überlasse ich alles dem Hersteller, wir haben und brauchen ja keine speziellen Vorgaben diesbezüglich. Andere Vorgaben gibt es natürlich.

[SolidCore]

Hallo KSTR

Erstmal finde ich es toll, das du dich selbstlos mit einsetzt und helfen kannst.
Wieso soll/muss denn die Platine unbedingt so klein werden, und dadurch immer schwieriger für den
Laien, sie zu bestücken ? Soll sie in einen mobilen Player eingebaut werden?
Ich zeige mal ein Bild einer Platine, die mit 40x45mm selbst für
ungeübte einfach zu händeln ist. Mir gefiel die Universalität, da auch große Ströme möglich sind, und bisher passte sie auch in kleine Gehäuse. Würde so etwas vergleichbares nicht ausreichen?


Gruss
Stephan

[KSTR]

Die Größe der Platine bestimmt doch kaum den Schwierigkeitsgrad beim Löten, sondern die Größe der Pads der Bauteile... und die ist vorgeben (und es sind, wie erwähnt, vergleichsweise wahrhaft riesige Pads).

Gedacht ist sowas eh nicht als Anfänger-Projekt, weil ein Anfänger scheitert vorher an einer ganz anderen Hürde, dem korrekten Auslöten der alten Brücke, besonders wenn sie bündig auf der Platine sitzt.
Ebenso darf ESD-konformes Handling der FETs kein Fremdwort sein, sowie eben richtiges Löten prinzipiell.
Gegen Entlohnung können diesbezüglich völlig gehandicapte User ja auch bestückte Versionen von einem Helfer (zB Forenuser) machen lassen, ggf. gleich auch schon mit Drahtbeinchen dran wenn man weiß was genau wo ersetzt werden soll.

Die Idee bei meinem Entwurf war und ist, auch kleine Brücken unter beengten Platzverhältnissen ersetzen zu können, oder kleine Einzeldioden etc., oder eben für eigene Designs. Hat man genug Platz, kann man eine Version mit TO220-FETs ja selber bauen (und dem LT in DIL), da brauchts dann notfalls nicht mal ne Platine für, sowas kann frei fliegend verdrahtet werden.

[wgh52]

Hallo Gleichrichternachrüstfans,

Wir könnten vielleicht eine Forumssammelbestellung organisieren. Falls jemand Erfahrung damit hat oder das machen möchte, bitte melden.

Ich hab schonmal ein bisschen nach Bauteilen recherchiert. Bei Mouser schien mir das Alles zusammen noch am günstigsten, allerdings hat der LT4320 momentan (nicht nur bei Mouser) 4 Wochen lieferzeit. Gerechnet für ab 50 Sätze (2x DoppelFET, 1x LT4320 & 1x 1µ X5R Kondensator) ergibt sich (bei Mouser):

Code: Alles auswählen

Bauteil_____________________Preis
100x DoppelFET SQJQ960EL___1,07€/St.
50x LT4320IMSE (SMD)_______3,52€/St.
50x 1µ X5R Kondensator_____0,10€/St.

Summe/Satz: 5,76€

(Alle Angaben ohne Gewähr)

Falls wir nicht auf 50 Sätze kommen sollten wird's natürlich etwas teurer, kommen wir über 100 Sätze wird's billiger.

Hinzu kommt natürlich der Platinensatz von Klaus, dessen möglichen Lieferanten und Preis wir aber noch nicht so genau wissen.

Weiterhin wären für Leute, die sich des Sebstbauens nicht fähig fühlen, noch die Bestückungsoptionen zu klären, die auch zusätzlich Kosten verursachen. Ich werde meinen Bedarf selbst aufbauen, aber vielleicht kennt sich ja jemand mit Bestückungslieferanten aus - ggf. bitte melden.

Soweit meine Gedanken zur Weiterführung des Projektes.

Wie man hier sieht, war ich mit meinem Bord ja schon ziemlich weit gekommen und daher wollte ich das einfach als mein erstes Bordlayout auch zuendentwickeln, was inzwischen geschehen ist. Mit dem SMD LT4320 und der Snubberschaltung endete ich bei 16x32 mm Größe, die sechs Löt/Drahtverbindungen sind nach wie vor vorgesehen . Hier Impressionen:





Schaltung (ohne Snubber):



Grüße,
Winfried

4447

[uli.brueggemann]

Winfried,

es spielt keine wichtige Rolle, dennoch mal nachgefragt:
die Verbindung zwischen den Lötaugen von CX und RS erfolgt anscheinend sowohl auf der Unterseite als auch auf der Oberseite.
Dagegen gibt es auf der Oberseite zwischen RS und Cs keine Verbindung. Und auch nicht zwischen Cx (anderer Anschluss) und dem benachbarten Lötauge.

Ich denke die "zusätzlichen" Verbindungen auf der Oberseite würden nicht schaden. Entsprechend könnte man auch die Verbindung S2-D1 und S3-D4 auf der Oberseite machen und damit den Querschnitt verdoppeln.

Grüsse
Uli

[wgh52]

Hallo Uli,

danke für Deine Prüfungsmühe und Hinweise!

Die oberseitig "fehlenden" Verbindungen der Snubberelemente trage ich nach. Es wäre aber auch ausreichend überhaupt nur die unterseitigen oder oberseitigen Verbindungen zu haben, die Ströme sind ja sehr klein und die Verbindungen kurz .

Anders liegt die Sache bei den FETs: Ich habe die oberseitigen Source-Drain Verbindungen wegen der "grossflächigen" Drain-Anschlüsse der FETs, die ja auf der Oberseite aufgelötet werden, bewußt weggelassen, weil sonst D1>S1/D2 und D3>S3/D4 Kurzschlüsse möglich wären. Für mehr Querschnitt rate ich ggf. dazu den unterseitigen Zusatzdraht AC>D4 bis S3 bzw. AC>D1 bis S2 zu verlängern.

Nochmals Danke und Grüße,
Winfried

4448

[luebeck]

Hallo Winfried,
dein Platinenentwurf sieht auch sehr gut aus.
Hattest du vielleicht auch schon mal erwogen, Verbindungen/Drahtbrücken wie bei Klaus durch beidseitige Montage der Fets zu eliminieren?
Oder mache ich da einen Denkfehler?
Bei deiner Stückliste für die eventuelle Sammelbestellung für Klaus' Design ist der LT4320 in SMD-Version drin.
Hatte Klaus da nicht die bedrahtete Version vorgesehen damit Fets drunterpassen?
Schöne Grüße
Günter

[KSTR]

Hi,

Ich habe auch mal die Lage gecheckt und überdacht, und bin zum Entschluss gekommen jetzt doch eine Platinenversion zu machen, die bereits fertig mit dem IC und den SMD-FETs usw bestückt kommt, damit in professioneller Lötqualität. Im prähistorischen DIL-Gehäuse ist der LT kaum erhältlich (ich fühle auch, dass er bald eh abgekündigt wird, zumindest in dem Package), also wird es SMD (ob DFN oder MSOP ist dann letzlich auch egal). Der Blockkondensator am LT wird ein guter Automotive-Typ mit "weichen" Terminals, wg. der Zuverlässigkeit (SMD-C's sind sehr anfällig auf Streß-Bruch durch Biegen oder Wärmeausdehnung).

Bin noch am überlegen diesen C etwas resisitiv abzukoppeln weil sonst haben wir das Problem, dass dieser C über die Zuleitungsinduktivität mit einem etwaigen weiteren kleinen C resoniert, der parallel zu den Haupt-Ladekondensatoren sitzt (Grundregel: niemals zwei kleine Low-ESR-Cs wie Keramiker oder Folie über Entfernung zusammenschließen). Oder auch Ausgangsseitig einen Snubber, als Plan B (Diesen und den anderen Snubber in SMD aber wieder mit THT-Notfalloption).

Ich persönlich bevorzuge es sowieso immer, soviel ohmsche Verluste wie möglich in die Zuleitungen zu bauen, so Größenordnung 100mOhm oder mehr (Je nach Strom) an jedes Bein der Brücke. "Böse" schnelle Pulsenergie freut sich über jedes 10tel Ohm im dem sie sich verheizen kann anstatt sich in die Schaltung weiter zu verbreiten....

PCB würde einen Hauch größer, dafür flacher (einseitig) und einfacher im Handling, und jetzt würde das Layout so, dass die FETs auch strommäßg ausgefahren werden können (20A++) und soviel Kühlung wie möglich bekommen.
Also im Prinzip Winfrieds Ansatz konsequent(er) umgesetzt, ohne Brücken. Vorrausgesetzt ihr wollt das, natürlich, sonst wird es Winfrieds Entwurf (wenn so, bitte Bescheid geben).
Kalkulatorisch ändert sich wohl nicht viel, ich werde mal Anfragen stellen...