Guten Abend.
Mein Problem steht eigentlich schon im Titel.
Ich würde gerne den Schaltregler LM2575-12 als Inverswandler verwenden,
habe dafür auch im Prinzip ziemlich genau das Beispiel aus dem
Datenblatt genommen. Das einzige, was bei mir anders ist, ist dass ich
ein paar mehr Glättungskondensatoren verwendet habe, die aber nicht
wirklich das Problem sein können.
Wenn ich den Regler aber nun an Spannung anschließe, liegt die
Ausgangsspannung bei ca. -0,5V statt -12V und er wird extrem heiß, was
bei einem Schaltregler in dem Ausmaß ja eigentlich gar nicht sein
dürfte.
Wenn ich ihn aber nun als normalen Tiefsetzsteller betreibe (selbes IC)
also anstelle von Pin2 Pin 3 und 5 sowie die Diode an der Kathode an
Masse, arbeitet er ganz normal, also das IC ist definitiv nicht defekt.
Einer eine Idee, wo das Problem ist?
Dein Aufbau nicht identisch mit dem Schaltplan? Ein Bild vom Aufbau wäre
von Vorteil.
Eventuell Masse mit dem GND Anschluss des Reglers verbunden?
Achim M. schrieb:> Welches Potential hat die Kühlfahne?
Erst einmal danke für die zahlreichen Vorschläge.
Achim M. schrieb:> Welches Potential hat die Kühlfahne?
Die liegt in diesem Fall auf -12V, bzw. das was -12V sein soll.
HBose schrieb:> Hallo,>> könnte es sein das die Diode defekt ist oder verpolt ist.>> Salu Hans
Habe ich ausgetestet. Die Diode ist definitiv funktionsfähig und auch
richtig angeschlossen.
Christian S. schrieb:>>dafür auch im Prinzip ziemlich genau>> Und was für ene Spule hast Du genommen?>> mfG
Eine Ferrit-Spule, glaube von Astron. 100µH.
Kurt A. schrieb:> Dein Aufbau nicht identisch mit dem Schaltplan? Ein Bild vom Aufbau wäre> von Vorteil.> Eventuell Masse mit dem GND Anschluss des Reglers verbunden?>> Achim M. schrieb:>> Welches Potential hat die Kühlfahne?Dieter schrieb:> Walther E. schrieb:>> paar mehr Glättungskondensatoren>> Gib die mal genauer an.
Wenn ich heute Nachmittag zu Hause bin, lade ich den Schaltplan hoch.
Ist es nicht so dass bei diesen "missbrauchten" Positiv-Schalt-
reglern (also solche die eine positive erzeugen und ein negtaives
Potential genutzt wird) die Sekundär-Masse von der primären
getrennt sein muss?
Wenn man sich das Block Diagramm auf Seite 2 des Datenblatts anschaut
dann würde der interne Transistor im Schalt-Fall die Angangsspannung
auf Masse kurzschliessen - für den Fall der Invertierung, also Aus-
gangspfad auf Masse gelegt.
Walther E. schrieb:> Guten Abend.>> Mein Problem steht eigentlich schon im Titel.> Ich würde gerne den Schaltregler LM2575-12 als Inverswandler verwenden,> habe dafür auch im Prinzip ziemlich genau das Beispiel aus dem> Datenblatt genommen. Das einzige, was bei mir anders ist, ist dass ich> ein paar mehr Glättungskondensatoren verwendet habe, die aber nicht> wirklich das Problem sein können.
Auch Glättungskondensatoren müssen erst mal aufgeladen werden, weshalb
sollen sie also kein Problem darstellen können.
Schau mal in dieses Datenblatt rein, da stehen ab Seite 19 einige
Randbedingungen zum Betrieb als Inversregler.
Bedenkenträger schrieb:> Ist es nicht so dass bei diesen "missbrauchten" Positiv-Schalt-> reglern (also solche die eine positive erzeugen und ein negtaives> Potential genutzt wird) die Sekundär-Masse von der primären> getrennt sein muss?
In dem von mir verlinkten Datenblatt ist von gemeinsamer Masse die Rede.
Knigge schrieb:> In dem von mir verlinkten Datenblatt
Ach, du hast ein Datenblatt verlinkt? Ich sehe keins, muss ich
mir wohl eine neue Brille zulegen, wa?
Knigge schrieb:> ist von gemeinsamer Masse die Rede.
Von einer Rede kann nicht die Rede sein. Und die interne Schaltung
widerspricht eigentlich der Nutzung einer gemeinsamen Masse.
Da kann ja auch mal ein Flüchtigkeitsfehler passiert sein.
Bedenkenträger schrieb:> Ist es nicht so dass bei diesen "missbrauchten" Positiv-Schalt-> reglern die Sekundär-Masse von der primären getrennt sein muss?
Nein. Siehe auch den
Beitrag "Re: IC für -5V Generierung gesucht (min. 120mA)" und dort weiter
abwärts. Dort werden 2 "übliche" Stepdown so verschaltet, dass sie bei
selbem Massebezug wie der Eingang +-5V machen.
> (also solche die eine positive erzeugen und ein negtaives> Potential genutzt wird)
??
Walther E. schrieb:> Eine Ferrit-Spule, glaube von Astron. 100µH.
Ein Datenblatt dieser Spule wäre sicher sinnvoll. Wenn die bei dem Strom
in die Sättigung kommt, passiert genau das, was als Fehler beschrieben
ist. Die Spule muss immerhin die gesamte Energie zwischenspeichern. Beim
"normalen" Tiefsteller muss sie nur die Zeit überbrücken, in der der
Längsschalter sperrt.
Das hier sollte die Spule sein:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/B400/DS_HBCC_NEU.pdf
Das Schaltbild für den eigenen Aufbau ist im Anhang.
Bei den Randbedingungen zum Inverswandler im Datenblatt habe ich jetzt
geguckt, allerdings werde ich da jetzt nicht draus schlau, es ist eine
Formel für den Peak-Strom angegeben,die wo ich jetzt aber nicht wirklich
weiß, was ich für "I_load" annehmen soll.
Walther E. schrieb:> Das hier sollte die Spule sein:
Naja, als Stabdrossel EMV-technisch eher spannend. Und mit 0,7 Ohm und
0,6A Sättigungsstrom sicher nicht meine erste Wahl für eine
Schaltreglerinduktivität.
> was ich für "I_load" annehmen soll.
Den Laststrom...
> Das Schaltbild für den eigenen Aufbau ist im Anhang.
Und wie sieht der Aufbau an sich aus?
Also nen Bild vom Aufbau hab ich hochgeladen, glaube aber nicht, dass
das viel bringt, da eh fast alle leiterbahnen auf der Rückseite sind.
Wenn I_load der Ausgangsstrom ist, dann hab ich bei der
Peak-Strom-Formel 641mA raus. Ist zwar über dem Nennwert der Spule, aber
ist das wirklich der Grund, dass der Regler quasi gar nicht
funktioniert?
Walther E. schrieb:> ist das wirklich der Grund, dass der Regler quasi gar nicht> funktioniert?
Nein, da ist was falsch verdrahtet, oder ein Bauteil ist kaputt.
(Die "Drosselspule" vielleicht?)
Mir kommt die Drossel suspekt vor. Ich baue jetzt schon über 20 Jahre
derartige "Simple Switcher" und habe niemals die geringsten Probleme
damit gehabt. Deine Drossel sieht wie eine "Signal" HF-Drossel mit hoher
interner Windungszahl aus ohne viel Ferrit intern zu enthalten.
Drosseln für Schaltregler werden als "Power Magnetics" bezeichnet und
man wählt zwecks EMC Verringerung am besten die abgeschirmten Typen.
Diese Power Magnetics Drosseln haben genug Ferrit um die Energie bis zur
Entnahme magnetisch ohne gleich in Sättigung zu geraten zu speichern.
Deine HF Drossel ist dafür einfach nicht geeignet. Bei Schaltregler
Induktivitäten dreht sich alles um die magnetischen Eigenschaften.
Bei Power Magnetics kommt es darauf an so wenig Streuung des Magnetfelds
wie möglich zu haben damit sich durch den Strom genug Magnetfelddichte
aufbaut um magnetisch gespeichert bis zur Entnahme bleiben. Das
bedeutet, mit so wenig wie möglichen Windungen auszukommen um den
Drahtwiderstand minimal zu halten und ein genug starkes Magnetfeld
erzeugen zu können um es dann beim Abschalten effizient entnehmen zu
können. Deine HF Drossel hat dagegen viele Windungen und wenig, wenn
überhaupt, Ferrit oder Eisenpulver und kann magnetisch nicht richtig
funktionieren. Auch ist deswegen der Drahtwiderstand zu hoch. Der
Drahtwiderstand geht sehr schädlich in den Wirkungsgrad ein. Auch die
Ferritkomposition ist kritisch.
Der beim Einschalten des Transistors gelieferte Strom muß nach dem
Abschalten so effizient wie möglich wieder entnommen werden und
einseitig durch die Diode zurück wieder zur Last fließen. Das Ausgangs C
speichert die Energie zwischen den Schaltzyklen.
Die Drossel sollte auch einen ausreichend hohen Sättigungsstrom
aufweisen.
Hier ist ein Artikel über Drosselwahl:
https://www.powerelectronics.com/content/article/21861300/guide-to-selecting-inductors-for-switching-regulators
Wie gesagt, bei der Drosselsuche kommt es auf das Stichwort "Power
Magnetics" an. HF-Drosseln haben im Umformteil von DC Konvertern nichts
zu suchen.
Walther E. schrieb:> Wenn I_load der Ausgangsstrom ist, dann hab ich bei der> Peak-Strom-Formel 641mA raus. Ist zwar über dem Nennwert
Das war kein Nennwert, sondern ein Maximalwert. Das ist schon ein
Unterschied. Denn was passiert, wenn deine Rechnung nicht ganz aufgeht
und der Strom doch noch größer wird, wenn z. B. Kondensatoren geladen
werden müssen?
Walther E. schrieb:> da eh fast alle leiterbahnen auf der Rückseite sind.
Mit "brauchbar" meinte ich eben Bilder, die Informationen zum Aufbau und
der Verdrahtung klarstellen könnten...
Walther E. schrieb:> Einer eine Idee, wo das Problem ist?
Du nimmst den Schaltregler aber schon ohne oder mit sehr geringer Last
in Betrieb, oder?
Ich kann ja mal den Auszug aus dem Layout hochladen.
Messpunkt ist in diesem Fall da, wo ich C8 markiert hab, alle
Verbindungen zu anderen Schaltungen sind aufgetrennt.
Ein Foto zu machen, wo man erkennt, was was ist, ist ziemlich schwer.
Die 3 Elkos sind aber laut Durchgangsprüfer in Ordnung, also tendenziell
eher nicht verpolt.
> Du nimmst den Schaltregler aber schon ohne oder mit sehr geringer Last> in Betrieb, oder?
Selbstverständlich. Alles, was nicht mit der Schaltung im geposteten
Schaltplan zu tun hat, ist bereits abgetrennt.
Walther E. schrieb:> Das hier sollte die Spule sein:
Nee, lieber nicht sowas. Schau dir mal im beigefüten Bild an, wie ein
richtiges Bauteil für deinen Zweck aussieht.
W.S.
Die Spule kannst du bei einem Invers-Wandler wie für einen Boost-Wandler
mit der Eingangsspannung U+ (12V?, leider nicht angegeben) berechnen,
aber beachten, dass die Ausgangsspannung dann 12V + (U+) beträgt (für
den LM2575 nicht mehr als 40V).
Mit der angegebenen Spule kannst du (wegen Boost-Wandler-Prinzip) keinen
besonders hohen Strom rausholen. Es ist leider kein Sättigungsstrom
angegeben.
Wenn 0,6A ("DC") der Sättigungsstrom ist, sind am Ausgang nicht mehr als
70 mA möglich (wenn überhaupt).
Wie hoch soll der Ausgangsstrom denn maximal sein?
Ich würde außerdem C14 und C4 statt mit System-GND mit dem GND-Pin des
LM2575 (sprich -12V) verbinden (oder versuchsweise einen neuen Elko dort
anschließen), spannungsmäßig mindestens für 12V + (U+) auslegen (C2 und
C6 belassen) – aber zuerst eine geeignete Spule nehmen.
Wenn der Ausgangsstrom nicht allzu groß ist, wird es eher eine größere
Induktivität sein.
Gerhard O. schrieb:> Der beim Einschalten des Transistors gelieferte Strom muß nach dem> Abschalten so effizient wie möglich wieder entnommen werden und> einseitig durch die Diode zurück wieder zur Last fließen. Das Ausgangs C> speichert die Energie zwischen den Schaltzyklen.>> Die Drossel sollte auch einen ausreichend hohen Sättigungsstrom> aufweisen.>> Hier ist ein Artikel über Drosselwahl:>> https://www.powerelectronics.com/content/article/21861300/guide-to-selecting-inductors-for-switching-regulators>> Wie gesagt, bei der Drosselsuche kommt es auf das Stichwort "Power> Magnetics" an. HF-Drosseln haben im Umformteil von DC Konvertern nichts> zu suchen.
Alles klar, vielen Dank für den Artikel. Dann werde ich mir wohl doch
eine andere Spule raussuchen müssen.
Eberhard H. schrieb:> Die Spule kannst du bei einem Invers-Wandler wie für einen Boost-Wandler> mit der Eingangsspannung U+ (12V?, leider nicht angegeben) berechnen,> aber beachten, dass die Ausgangsspannung dann 12V + (U+) beträgt (für> den LM2575 nicht mehr als 40V).
Das ist ein wichtiger Hinweis: Da der GND-Pin auf dem -12V
Ausgangspotential liegt, muss die Eingangsspannung entsprechend kleiner
sein.
Zu der Spule ist ja alles gesagt. Die war auch mein "Favorit" als
Verursacher für die Fehlfunktion.
Also die Eingangsspannung ist 15V.
Von 40V Differenz bin ich also beim Inverswandler weit genug entfernt.
Ginge diese Spule hier?
https://www.reichelt.de/smd-power-induktivitaet-100-h-eaton-dr127-101-p245720.html?&trstct=pol_0&nbc=1
Ist zwar etwas doof, so eine SMD-Spule jetzt auf nem fertigem THT-Layout
festzulöten, aber ich denke, etwas perfekt passendes werd ich eh nicht
finden und wegen so einem Fehler neue Leiterplatten bestellen ist
natürlich auch nicht so toll.
Walther E. schrieb:> Damit versau ich das Layout nur minimal.
Wenn ich mir die Strompfade da so ansehe, kannst du da nicht mehr viel
schlechter machen. Eine Überarbeitung ist da sowieso nötig. Such mal bei
dir im Layout die 3 Strompfade (Laden grün, Entladen orange, Recovery
blau) und zeichne sie ein. Du siehst, dass mit ein wenig besser
positionierten oder auch nur umgedrehten Bauteilen einiges an Umweg zu
sparen ist.
Besonders der Recovery-Pfad rings um den ganzen Regler von U+ über den
LM Pins 1-2 und die Diode über -12V zurück nach U+ hat das Zeug zum
wirksamen Störsender.
Dort mal ein paar Erläuterungen zu den Strompfaden beim Stepdown:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-SchaltreglerEberhard H. schrieb:> Wenn 0,6A ("DC") der Sättigungsstrom ist, sind am Ausgang nicht mehr als> 70 mA möglich (wenn überhaupt).
Deshalb würde ich mal den 2mF Kondensator am Ausgang rausmachen und
schauen, ob das Ding gegen "weniger" Kurzschluss (ein entladener
Kondensator ist wie ein Kurzschluss) besser anläuft.
Danke für den Hinweis, das ist ja nen Ding.
Ich habe nichts geändert, habe nur die eine Seite der Drossel anstelle
der unteren Seite von Pin 2 vom Regler einfach direkt an die Kathode der
Diode gelötet (Was ja eigentlich das selbe Potential ist) und der Regler
funktioniert.
Ich werde ihn natürlich trotzdem mit einer anderen Spule upgraden, aber
dass das so einen Unterschied macht (zumal der Regler ja trotz des
"Fehlers" als Tiefsetzsteller normal arbeitet) ist erstaunlich.
Aber danke für die große Beteiligung und der Hilfe bei der Lösung.
Hallo,
man hätte gleich auf die dritte Antwort hin klären können, daß´die
verbaute Spule keine Speicherdrossel ist, sondern eine ungeeignete
HF-Drossel. Deswegen gleich meine Frage. Aber die Aufbauten sind gerne
geheim.
siehe
Beitrag "PNP turn-off Transistor als FET-Treiber wird heiß"
mfG
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