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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Versorgungsspannung scheint ein zu brechen?


Autor: Hans Wurst (hans_wurst)
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Hallo,

ich verwende einen Festspannungsregler (MC78T05CT), welcher 3A bei 5V 
kann.
Datenblatt:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...

An ihm angeschlossen habe ich 4 Sensoren, welche im Einschaltmoment 
jeweils 300mA ziehen.
Wenn nur 3 Sensoren angeschlossen sind, klappt alles super. Kommt jedoch 
ein vierter hinzu, reicht die Versorgung anscheinend nicht aus und die 
Sensoren gehen immerzu in den Reset.

4 Sensoren x 0,3A sind doch aber nur 1,2A. Hat jemand eine Idee was ich 
machen kann?

Autor: Rainer Spam (cubi)
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Spielet es eine Rolle welches der 4 Module nicht angeschlossen ist ?

Vielleicht ist an einem Modul ein Kondensator falsch herum eingelötet.
Dann steigt nach einiger Zeit der Stomverbrauch sehr stark an.

Werden Bauteile warm oder sogar heiß ?

Wie wäre es mit Nachmessen der Stromstärke.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Dass der Spannungsregler 3 A kann, ist die eine Sache. Aber was ist 
vor dem Spannungsregler?

Autor: Stein (Gast)
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Hallo,

nicht nur der Strom ist entscheidend sondern besonders die 
Verlustleistung
am Regler.
z.B.: Eingangsspannung 20V; Ausgangsspannung 5V (bei 5V-Regler); Strom 
500mA; Spannung die am Regler abfällt demnach 15V,
nun zur Pv: 15V*0,5A=7,5W; kann das der Regler ab?

Autor: Hans Wurst (hans_wurst)
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@Rainer:
Nein, es ist leider egal welchen Sensor ich anschließe und an welchen 
Stecker (an der Versorgungsleitung) ich es anschließe. Der Fehler tritt 
immer ab dem vierten Modul auf.


@Johannes:
Vor dem (5V)Spannungsregler befindet sich ein 12V Bleiakku.


@Stein:
In meinem Fall wären das dann also:
Pv = (12V-5V)*(0,3A*4Module)
   = 7V * 1,2A
   = 8,4 W
Im Datenblatt steht "Power Dissipation: 25W" Sollte also eigentlich 
ausreichend sein.

Autor: Jurij G. (jtr)
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Hans Wurst wrote:
> @Stein:
> In meinem Fall wären das dann also:
> Pv = (12V-5V)*(0,3A*4Module)
>    = 7V * 1,2A
>    = 8,4 W
> Im Datenblatt steht "Power Dissipation: 25W" Sollte also eigentlich
> ausreichend sein.

Junction to Air 65K/W, mal 8.4W macht 546K + Umgebungstemperatur.
Kannst dir selbst überlegen ob das klappt.

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Hans Wurst wrote:
> Im Datenblatt steht "Power Dissipation: 25W" Sollte also eigentlich
> ausreichend sein.
Tja, Jurij hat es ja schon vorgerechnet: Der Chip kann zwar 25 W 
Verlustleistung, aber wenn die nicht weggebracht wird, dann qualmt's.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Power Dissipation: 25W
Auf den Punkt gebracht lötet man damit Bauteile aus ;-)

Autor: Johannes M. (johnny-m)
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Lothar Miller wrote:
>> Power Dissipation: 25W
> Auf den Punkt gebracht lötet man damit Bauteile aus ;-)
Mein kleiner Lötkolben hat auch 25 W...

Autor: Ich (Gast)
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Kühlkörper zu klein? Bricht die Eingangsspannung zusammen?

@Jurij G. "Junction to Air 65K/W, mal 8.4W macht 546K + 
Umgebungstemperatur.
Kannst dir selbst überlegen ob das klappt."

Die 65K/W beziehen sich auf Betrieb ohne Kühlkörper. Sollte man 
eigentlich wissen.

Autor: Jurij G. (jtr)
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Ich wrote:
> Kühlkörper zu klein? Bricht die Eingangsspannung zusammen?
>
> @Jurij G. "Junction to Air 65K/W, mal 8.4W macht 546K +
> Umgebungstemperatur.
> Kannst dir selbst überlegen ob das klappt."
>
> Die 65K/W beziehen sich auf Betrieb ohne Kühlkörper. Sollte man
> eigentlich wissen.

Ich weiss das. Aber von Kühlkörper steht da nichts. Lesen sollte man 
auch können, bevor man klugscheißert.

Autor: Michael (Gast)
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Ein bischen freundlicheren Ton wäre auch recht nett.

Bei 65K/W und lediglich 3 Sensoren (mit dreien geht es ja) sind wir 
immer noch bei ca. 410 K (+ Umgebungstemperatur), das ist auch noch 
ziemlich hoch. Man könnte also nun vermuten, dass ein Kühlkörper 
eingesetzt wird. Also, Frage an den TE: Hast du einen Kühlkörper im 
Einsatz? Wenn nein könnte das Problem also daher kommen. Wenn ja, welche 
Werte weißt der Kühlkörper aus und wie hast du ihn befestigt?

Autor: Ich (Gast)
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@Jurij G. "Ich weiss das. Aber von Kühlkörper steht da nichts. Lesen 
sollte man auch können, bevor man klugscheißert."

Schlecht geschlafen? (weil Du gleich so in die Luft gehst)
Also bleiben wir doch lieber konstruktiv und schütteln uns die Hände. 
i.O.?

Also wir brauchen näheres zur Größe des Kühlkörpers.

Autor: Bernhard R. (barnyhh)
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Hans Wurst schrieb:
"An ihm angeschlossen habe ich 4 Sensoren, welche im Einschaltmoment
jeweils 300mA ziehen.
Wenn nur 3 Sensoren angeschlossen sind, klappt alles super. Kommt jedoch
ein vierter hinzu, reicht die Versorgung anscheinend nicht aus und die
Sensoren gehen immerzu in den Reset."

Die Sensoren ziehen im Einschaltmoment jeweils 0,3 A. Wie lange dieser 
Einschaltmoment dauert, und wie hoch der Betriebsstrom nach dem 
Einschaltmoment ist, das steht nirgends. Genau so wäre es durchaus 
sinnvoll, die Ansprüche der Sensoren an ihre Betriebsspannung (z.B. 
Konstanz) zu kennen, um hier zu einer brauchbaren Lösung zu kommen.

Genau so interessant wäre die Kapazität des Akkus und die Art der 
Verbindung zwischen Akku und Schaltung (Leitungslänge und -querschnitt 
sowie zusätzliche Verbraucher).

Bernhard

Autor: Stephan S. (outsider)
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Du könntest wenn du den Anlaufstrom schon kennst einen passenden 
Kondensator berechnen. Falls du auch weißt wie lange der Anlaufstrom 
fließt. In der Praxis würde ich aber einfach mal im Einschaltmoment den 
Spannungsverlauf an den Sensoren mit dem Oszi ansehen, dann siehst du 
doch was das Problem ist.

Wie schon Leute vor mir gesagt haben: Was ist davor? Auch wenn die 
Stromversorgung theoretisch reichen sollte ists möglich dass durch 
schlechtes Design (Induktivität von Leitungen, Vias etc, zu hochohmige 
Verbindungen) eine Einschaltstromspitze zu Spannungsabfällen führt. 
Müsstest mal rausfinden wie schnell deine Sensoren aussteigen wenn die 
Spannung mal kurz abfällt.

In den Datenblättern von den Reglern ist meistens auch ein Diagramm 
abgebildet wo man die Reaktion auf Laständerungen sieht. Da kann man 
richtig schön rauslesen in welcher Zeit der Regler reagiert und wie weit 
die Spannung bei welcher Last absinkt und am Ende des Einregelns auch 
überschwingt.

Die Diskussion wegen den Problemen wenn er ungekühlt ist ist zwar 
prinzipiell richtig, aber du wirst davon nichts merken weil in der 
Praxis die Wärme länger von der Sperrschicht zum Gehäuserand braucht als 
du dem Regeler einen großen Strom abverlangst. Das kann man wunderbar 
messen, habe solche Kurzzeiterwärungen schon ein paarmal gemessen und 
dabei ermittelt wie lange die Wärme nach außen braucht. Die Zeit hängt 
natürlich vom Aufbau ab, aber sie ist sehr gut bestimmbar und man kann 
mit der Erkenntnis eventuell schlecht aufgebaute Teile (schlechte Lötung 
oder sonstige schlechte thermische Anbindung des Chips im Gehäuse) mit 
einem Kurzzeiterwärmungsversuch rausprüfen. Falls es jemand interessiert 
kann ich das Verfahren gern genauer erklären.

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