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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler bricht zusammen


Autor: peter (Gast)
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hallo, habe in meiner schaltung, die unter anderem einen mikrocontroller
versorgt, das problem, dass der spannungsregler zu heiß wird und nach
einer gewissen zeit die spannung komplett zusammenfällt. kann mir
jemand einen tip geben, wie ich das schaltungstechnisch noch verhindern
kann.(kühlkörper ist schon vorhanden)die schaltung habe ich angehängt.
(gleichrichter ist ein W02G von reichelt, trafo ist BLOCK Serie VC/VCM
16VA 2x12V von rs)

gruß peter

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Wieviel Strom verbraucht Deine Schaltung?
Wenn Du von einem 12V Trafo in einen 7805 hineingehst,
dann muss der Regler mehr Energie verbraten als er an
die Schaltung weitergibt. Irgendwo muss ja die Differenz
von den ~13V (12V * 1.14) zu den 5V (sind immerhin ~8V)
ja hin. Der Regler setzt die in Waerme um.

Schau auch mal in den Thread '7805 wird sehr heiss'. Da
gehts um dieselbe Problematik.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
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Hallo Peter,

du mußt uns schon etwas mehr mitteilen als das was du hier geschrieben
hast.
Wieviele Strom muß der Regler abgeben? Bei z.B. 1A wäre das schon eine
Wärmeleistung von ca. 10W, da schaltet er über den internen
Temperatursensor ab, wenn der Wärmewiderstand des Kühlkörpers zu groß
ist.

MfG Manfred Glahe

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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Findest du 47µ am ausgang eines reglers nicht ein bisschen übertrieben?
Der 7805 hat dann echt probleme zu regeln.. Weil die große kapazität
des kondensators den 7805 stark belastet. Ich habe die erfahrungen
gemacht dass 100nF-1µ völlig ausreichend sind und an meinem
Arbeitsplatz der 7805 wesentlich kühler bleibt...

Autor: Michael (Gast)
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Kleine Korrektur: 12x1,41 ~ 17V (abzgl. Durchlassspannungen) macht die
Sache noch heißer.

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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Das kommt noch dazu. Vielleicht kannst du nich nen 12V oder 9V regler
davor bauen? Dann teilst du die Verbratene Leistung auf zwei Regler
auf...

Oder zu versuchst mal nen schaltregler, aber die sind emv technisch ein
bisschen kritischer.

Autor: peter dannegger (Gast)
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Die 47µF sind schon ganz in Ordnung, Spannungsregler haben damit keine
Probleme.

Im Gegenteil, bei starker Impulsbelastung (Multiplexanzeige) sind sie
unbedingt notwendig !

Man darf bloß nicht die 100nF vergessen, dann gibts Probleme.


Peter

Autor: peter (Gast)
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ich versuche mal zu ermitteln, wieviel strom die schaltung verbraucht.
auf jedenfall hängt ein atmega8535 mit diversen schaltausgängen, eine
rtc und ein 2x16 display dran.
wenn ich das jetzt richtig verstanden habe, muss der spannungsregler
also von ~17V auf 5V umwandeln, was dann zu viel verlustleistung
verursacht. also platz für einen zweiten spannungsregler hätte ich noch
auf der platine, aber ist es dann nicht trotzdem noch zu viel von z.b.
12V auf 5V? ich werd mich erstmal um den stromverbrauch kümmern.

gruß peter

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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in den datenblättern der meisten 78er regler steht nix von 47µ,
komischerweise.
Das thema ist auch hier schon oft genug besprochen worden, und andere
waren da mit mir einer meinung.
Es ist ja nicht umsonst ein regler. Bei ner Z-Dioden-Reglung könnte ich
das durchaus verstehen.

Achja ich habe an meinen multiplexanzeigen keine großen kapazitäten,
diese neigen dazu die impulse an das GND weiterzugeben. So wurde mir
von jmd geraten der schon viele EMV prüfungen hinter sich hat lieber in
der schaltung mit 100nF abzufangen, und nicht mit einem fetten Elko. Und
aus meiner Erfahrung kann ich sagen, dass die Regler so kühler bleiben.

Autor: Michael (Gast)
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"Und aus meiner Erfahrung kann ich sagen, dass die Regler so kühler
bleiben."

Da würden mich die Meßwerte interessieren.
Die 100nFs sind zwar schön klein, mehr aber auch nicht. Ein paar µFs
sind allemal besser. Insbesondere bei lowdrop-Reglern (LM2940 o.ä.)
sind die Schwingungen am Ausgang nur mit µFs zu unterdrücken.

Autor: peter dannegger (Gast)
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@Sebastian

"in den datenblättern der meisten 78er regler steht nix von 47µ,
komischerweise."

Daran ist nichts komisch, denn Du suchst auf der völlig falschen
Seite.

Es sind die Lasten, die eine Abblockung erfordern, z.B. beim MAX7219
werden minimal 10µF empfohlen.
Und las da noch mehrere ICs aufm Board sein, sind 47µF schnell
zusammen. Sind viele ICs drauf, nehme ich bis zu 470µF pro Platine.


"Und aus meiner Erfahrung kann ich sagen, dass die Regler so kühler
bleiben."

Wenn Du nicht ein Perpetuum Mobile erfunden hast, ist das Unsinn.

Bei gleichem Laststrom setzt jeder Linearregler auch die gleiche
Leistung um.

Mehr Leistung kann nur sein, wenn der Regler schwingt und dadurch nicht
auf 5V, sondern höher regelt und damit der Laststrom stark ansteigt. Das
kann dann passieren, wenn man nur einen Elko nimmt und die 100nF-Pillen
wegläßt oder sie nicht direkt am Regler plaziert.


Ich schalte jedem Elko ne 100nF-Pille parallel und hatte damit noch nie
"hitzige" Spannungsregler oder EMV-Probleme.


Peter

Autor: peter (Gast)
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also der strom sollte so max. bei 500mA liegen. soll das jetzt heißen,
dass die verlustleistung bei max. ca. 6W liegt, oder.

gruß peter

Autor: Hubert.G (Gast)
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So ist es. Überleg mal einen LM2574 oder LM2575 einzusetzten.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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Noch ne  Möglichkeit wäre:
Einen Vorwiderstand vor den Regler zu setzen, der bei größerer Last die
Spannung vor dem Regler verkleinert.
Eingangsspannung: 12V~ ist ca. 16,5V nach der Gleichrichtung.
Du Brauchst 5V, dh. Differenz 11,5V.
Regler braucht ca. 3V Überschuss, dh. 8V um gut zu regeln(5V+3V).
-> 16,5-8=8,5 V, die wir loswerden wollen.
Strom: 500mA
Vorwiderstand: R=8,5V/0,5A=17Ohm
Da es das so'n Wert nicht gibt, entweder 10 OHM = 5V weniger = 2,5W
max. Verlust (5W Betonklotz). Oder 3x 47 Ohm parallel = 15,6 Ohm = 7,8V
weniger, 3,9W Verlust . Widerstände mit jeweils einer Belastbarkeit von
2W (1,3W rechnerisch pro R).
Ich würde die erste Methode nehmen, weil weniger Aufwand und billiger.

Gruß

Autor: Tobias (Gast)
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Kleine Ursache große Wirkung: Transformator wird kurzgeschlossen.

Wenn das Bild im ersten posting stimmt, dass zwei Brückengleichrichter
aus einem Transformator mit Mittelanzapfung gespeist werden, und die
Minus Anschlüsse der Brückengleichrichter werden verbunden, dann kann
deine Schaltung, Transformator und Regler nur den Dienst quitieren.
Spielt es mal durch, ihr werdet feststellen, bei einer Halbwelle wird
der Transformator kurzgeschlossen und der Regler hängt nicht an der
einen Sekundärwicklung sondern an beiden. Damit wird der Regler und der
Transformator heiß.

Dass in der Zeichnung auch noch der +24V Punkt mit der oberen
Trafowicklung verbunden ist, dürfte wohl ein zeichnungsfehler sein.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@ Tobias
Die Schaltung ist schon i.O.
Es ist kein Fehler drin, ausser dass der Siebkondensator am 24V Kreis
oben nicht verbunden ist.
Da wird auch nichts kurzgeschlossen. Die Verbindung der "Minusse"
stellt lediglich den Bezug her. Eine Spannung ist ja immer eine
Potentialdifferenz.
Bei mir hat diese Schaltungsart immer gut funktioniert.
(z.B. zur Erzeugung einer neg. Vorspannung bei Röhrenverstärkern, da
ist lediglich der "Mittelabgriff" das Bezugspotential, und der Regler
wäre ein 79xx)

Gruß

Autor: peter dannegger (Gast)
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"nichts kurzgeschlossen" stimmt, aber in Ordnung ist das nicht.

Der C11 wird immerhin auf 24V * 1,4 = 34V aufgeladen, kein Wunder, daß
da der Regler heiß wird.

Und bei 0,66A ist die arme 1N4148 schon weit außer Limit.


Peter

Autor: peter (Gast)
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die kritik ist natürlich berechtigt. beim schnell mal nachzeichnen
passiert. hier ist der schaltungsaufbau wie er tatsächlich aufgebaut
ist angehängt.

sorry.

@hubert: was macht der lm2575 denn genau? außerdem gehören zu dem dann
wieder ne extrabeschaltung. da hört sich der vorschlag mit dem
vorwiderstand schon verlockender an.

@marc: die rechnung hört sich plausibel an, das werd ich auf jeden fall
mal probieren, ist auf jedenfall die simpelste, denke ich

gruß peter

Autor: Patrick (Gast)
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Hallo Peter,

dein zweiter Brückengleichrichter (rechte Seite) ist ziemlicher
Blödsinn. Nicht nur, dass zwei der vier Dioden keine Funktion haben,
spuckt dir eine der anderen Beiden ordentlich in die Suppe.

Autor: Patrick (Gast)
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Sorry, habe genau in dem Moment geantwortet, als du deine neue Schaltung
angehängt hast. Vergiss also meinen Einwand

Autor: peter (Gast)
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@patrick: kein thema war ja mein fehler

gruß peter

Autor: peter dannegger (Gast)
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Ändert aber nichts daran, daß IC2 (34V-5V)*0,5A=14,5W verheizen muß:

+34V von Trafo unten -> BR3 rechts unten -> C11 -> BR4 links oben ->
Trafo oben zurück


Peter

Autor: peter (Gast)
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hallo peter,
wie wäre es denn richtig? war mir sicher, dass es so korrekt ist.

gruß peter

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@ Peter Dannegger
Wie kommst Du eigentlich auf die 34V?
Die 5V werden zwischen Bezug und dem Mittelabgriff erzeugt, also rund
16V bis 17V nach dem Gleichrichter BR3 und dem Siebelko C11.
die 34V liegen gleichgerichtet und gesiebt nach C1 an.

Gruß

Autor: ,,,, (Gast)
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Ganz toll. Wenn ich deinen Anhang öffne, kommt nur:
"Grafik-Konvertierungsfilter kann nicht geladen werden. Weiter mit
Doukumentkonvertierung?"

Offensichtlich eine in ein Word-Dokument eingebettete Grafik. Stell sie
doch gleich als JPG hier rein, dann kann definitiv jeder diese Datei
ansehen.

Schade, hätte auch gerne mein Kommentar abgegeben.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@ 4xKomma :-)
OpenOffice macht das ohne Probleme

Autor: peter (Gast)
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hier nochmal für ,,,,als jpeg

gruß peter

Autor: A.K. (Gast)
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Wie man auf 34V kommt? Probier mal beide Halbwellen durch, bei der einen
gibt's 12V~ bei der anderen 24V~ im Gleichrichter.

Autor: Sebastian Heyn (Gast)
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Was ich nicht ganz verstehe ist, warum man zwei brückengleichrichter
einsetzt?

Autor: peter dannegger (Gast)
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Anbei die richtige Schaltung.

Sind dann zwar immer noch 17V Spitzenwert, aber besser als 34V.


Peter

Autor: Hubert.G (Gast)
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@Peter
So ein Schaltregler hat nur zwei zusätzliche Bauteile, eine
Schottky-Diode und eine Drossel, die Kondensatoren brauchst du ohnehin.
Der Vorteil liegt im geringeren Stromverbrauch und damit geringerer
Wärmeentwicklung, interessant wenn das Gerät immer ein ist.

Autor: Marc Meise (bytewood) Benutzerseite
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@ Peter Dannegger
Danke für die Hilfe!
Ich hab's nachgeprüft und es stimmt.
Bei 24V habe' ich ne schöne pulsierende GS, bei den 12V ist jede 2.
Halbwelle eine 24V. Damit müsste nach Glättung der 12V eine Spannung
von  rund 25V entstehen.
Auf die 34V komme ich aber immer noch nicht.

Gruß

Autor: peter (Gast)
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hallo,
verstehe nur noch nicht, warum ich den zweiten gleichrichter nicht
brauche? muss doch mit DC in den spannungsregler. kann mir das nochmal
einer erläutern, dann ist alles klar. danke

gruß peter

Autor: A.K. (Gast)
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Einfach für jede Halbwelle dem Stromfluss folgen.

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