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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Absolut narrensicherer Stromversorgungseingang


Autor: Oliver (Gast)
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Moin,

ich habe schlechte Erfahrungen mit Leuten gemacht, die meine Schaltungen 
zerstören.

Es handelt sich um ein kleines Handgerät im Kunststoffgehäuse. Eingebaut 
ist eine übliche Netzteilbuchse (Buchse für "Hohlstecker"). Eingang ist 
ca. 12 Volt von einem unstabilisierten Steckernetzteil (Gleichspannung). 
Dahinter sitzt ein Schaltregler für 1,8 Volt und 3,3 Volt. Ab und an 
bekomme ich ein defektes Gerät zurück mit einem Haufen stinkender Kohle, 
wo früher der Schaltregler saß. Die Steckernetzteile sind in diesem Fall 
seltsamerweise noch völlig in Ordnung.

Ich selber kann diesen Fehler nicht reproduzieren, der Schaltregler ist 
kurzschlußfest etc. Außer durch mutwillige extreme Überspannung oder 
Verpolung - dann legiert der Schaltregler-IC durch und die SMD-Sicherung 
fliegt. Einen Verpolungsschutz habe ich nicht, weil Netzteil und Rest 
der Schaltung zusammengehören und hier eine Verpolung mechanisch 
ausgeschlossen sein sollte.

Gesucht ist jetzt eine Idee, wie ich eine bessere Eingangsbeschaltung 
gestalten könnte, dass dieser Fehler nicht mehr auftritt. Wer Ideen hat, 
was da die Ursache sein könnte, immer her damit. Vielleicht Blitzschlag?

Autor: Philipp (Gast)
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Gleichrichter/seriendiode. supressor gegen überspannung und das alle 
hinter der sicherung am eingang

Autor: mhh (Gast)
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Sicherung (ev. Polyfuse) in Reihe, Varistor und Diode parallel zur 
Schaltung.

Autor: oszi40 (Gast)
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Oliver schrieb:
> ist eine übliche Netzteilbuchse (Buchse für "Hohlstecker")

Entweder falsches Netzteil angesteckt >12V oder Kfz-Netz?
Oder kranke Elkos im Schaltnetzteil? LOW ESR j/n

Autor: Oliver (Gast)
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Die SMD-Elkos im Schaltnetzteil sind alle keramisch und passen von den 
ESR-Werten locker zu den Anforderungen.

Die Ausfälle sind schon etwas rätselhaft, weil es mir hier nicht 
gelingen will, diese totale Verbrutzelung zu provozieren.

Falsches Netzteil oder Kfz-Netz wären natürlich eine Möglichkeit, aber 
das setzt ja schon fast einen "Bastler" voraus, und den Eindruck hatte 
ich bei den Kunden der bisherigen Rückläufer nicht immer.

Autor: oszi40 (Gast)
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Falsche Netzteile gibt es auch für Notebooks und Festplatten was 
irrtümlich oft mit Rauch endet.

Autor: Sebastian R. (sebr)
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Philipp schrieb:
> Gleichrichter/seriendiode. supressor gegen überspannung und das alle
> hinter der sicherung am eingang

Genau so würde ich das auch machen.

Zweite Möglichkeit wäre einen anderen "selteneren" Hohlstecker zu 
benutzen. wahrscheinlich verwendest du einen 5,5/2,1 oder 5,5/2,5mm 
Stecker, die ja recht häufig vorkommen. 3,0/1,1mm wäre 
verwechslungssicherer.

Dritte Möglichkeit: das Netzteil fest mit dem Gerät zu verbinden. 
Müsstest dich dann noch um Zugentlastung und Knickschutz kümmern.


Aber zu allererst mal weiter Ursachenforschung betreiben ob es an der 
Versorgungsspanung liegt. . .

Autor: Hauspapa (Gast)
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Darfst Du ein Foto oder einen Ausschnitt der Platine reinstellen?

Autor: Oliver (Gast)
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Ich habe hier zu Hause kein Foto und auch keine Platine, aber im Prinzip 
handelt es sich um eine Standardbeschaltung des LM2717MT-ADJ mit 
vorgesetzter SMD-Sicherung. Anordnung der Bauteile und Layout entspricht 
dem Beispiel aus dem Datenblatt, zusätzlich habe ich auf der Rückseite 
eine Massefläche, die über zahlreiche Vias angebunden ist.

Die Eingangs-Kondensatoren haben eine Spanungsfestigkeit von 25 Volt. 
Die maximale Nenn-Eingangsspannung des LM2717 beträgt 20 Volt, "Absolute 
Maximum" 22 Volt. So ab 24 Volt geht er auch tatsächlich kaputt.

Das Steckernetzteil hat eine Leerlaufspannung von 16 Volt, sofort beim 
Anstecken meiner Schaltung gehen die aber auf 14 Volt zurück (bei 226 
Volt Eingangsspannung). Zu knapp?

Autor: Oliver (Gast)
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Danke übrigens für die Schaltungsvorschläge.

Was ist besser - Seriendiode oder Paralleldiode + strombegrenzendes 
Element als Verpolungsschutz? Ich habe beides schon häufig gesehen. 
Insbesondere die Kombination Polyfuse plus fette Paralleldiode scheint 
beliebt zu sein.

Am liebsten wäre mir natürlich eine Variante, wo das Gerät nicht 
eingeschickt werden muss. Eine verbrutzelte Platine ist für mich ein 
Totalschaden, eine auszutauschende SMD-Sicherung dagegen leicht machbar. 
Für den Kunden ist beides das gleiche - Totalausfall.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Oliver schrieb:
> Was ist besser - Seriendiode oder Paralleldiode + strombegrenzendes
> Element als Verpolungsschutz?

Kommt auf die Spannung an, die Du vor dem Schaltregler zur Verfügung 
hast. Wenn die hoch genug ist, ist eine Seriendiode (Schottky) die erste 
Wahl.

Autor: mhh (Gast)
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Oliver schrieb:
> Was ist besser - Seriendiode oder Paralleldiode + strombegrenzendes
> Element als Verpolungsschutz?

Du hast scheinbar genug Eingangsspannung zur Verfügung, also Seriendiode 
in dem Fall. Dann Varistor oder Supressor nach einer Polyfuse. Dann 
weitere Zerstörungsfälle abwarten...

Autor: Stefan Wimmer (wswbln)
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...oder Du nimmst eine unipolare Suppressordiode als 
Überspannungsbegrenzung und Paralleldiode in einem.
Sicherung davor nicht vergessen!

Autor: tom (Gast)
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wie lang ist die zuleitung vom steckernetzteil zu deiner schaltung ?

bei verwendung eines keramischen C mit low-esr eingangsseitig fällt mir 
ein das dann ein schwingfähiges gebilde entstehen kann (lange zuleitung 
= L, C des stützkondensators aber geringes R wg. low-esr -> kleine 
Dämpfung = schwingfähig).
Falls sich das hochschaukelt platz dein schaltregler...

Eingang mit scope anschauen und steckernetzteil einstecken (primär als 
auch sekundärseitig).

Lösung: tantal-C mit höherem esr als stütz-C eingangsseitig.

Ist nie verkehrt, einen FAE vom schlatreglerhersteller zu befragen und 
deren empfehlungen für bauteilauswahl und layout zu beherzigen ;o).

gruss, tom.

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