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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Seltsames Problem mit Spannungsreglern


Autor: Peter X. (vielfrass)
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Mir ist neulich eine Schaltung mit vielen OP-Verstärkern untergekommen, 
die unter anderem mit +12V und -12V arbeitet.

Diese Versorgungsspannungen werden mit zwei Spannungsreglern, 78*12 und 
79*12 von den Spannungen ca. +19V und ca. -19V abgeleitet und 
stabilisiert. Dummerweise hatte der Konstrukteur den Siebelko der 
negativen 19V Spannung mit 220uF um den Faktor 10 kleiner als den 
Siebelko der posetiven 19V Spannung mit 2200uF dimensioniert. Das führte 
meistens im Einschaltmoment dazu, das die negative Spannung sich früher 
aufbaute und über die OP-Verstärker in den Ausgang des posetiven 
Spannungsregler 78*12 gespeist wurde. Der verweigerte daraufhin den 
Dienst und die Spannung der +12V Versorgung beträgt dann etwa -0,7V. 
Nach kurzem Aus und Wiedereinschalten betrug die +12V Spannung dann auch 
die geforderten +12V.

Meine Lösung ist, den Siebelko der negativen 19V Versorgung auch auf 
2200uF zu erhöhen. Jetzt funktioniert es einwandfrei.

Leider liegt mir die Schaltung nicht mehr vor, sonst hätte ich vieleicht 
auch noch mal probiert, mit einer (Schottky)Diode zwischen +12V und 
Masse, die negative Spannung daran zu hindern, den posetiven 
Spannungsregler abzuschalten.

Eigentlich ist das ein ziemlich generelles Problem, es kann unter 
bestimmten Umständen (alterung von Siebelkos etc.) schon vorkommen, das 
eine der beiden Spannungen früher als die andere da ist. Welche weiteren 
Lösungen hättet ihr da?

Autor: A. N. (nides)
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Hallo!

Das Problem ist mir auch bekannt.
Hatte es zuletzt bei einer +/- 5V Versorgung, vollkommen symmetrisch 
(gleiche Kondensatoren) mit 78/79er Reglern von ST (beide!!).

Das Problem trat nur manchmal auf, war also offenbar ziemlich an der 
Kippe :-)
Hab dann den neg. Regler gegen einen anderen Hersteller getauscht, der 
lt. Oszi wesentlich langsamer ist. Funktioniert, ist aber nicht wirklich 
sauber.

Wenn möglich verwende ich seither Regler mit Reset-Eingang.

Nides

Autor: Peter X. (vielfrass)
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@A. N. (nides)
>Wenn möglich verwende ich seither Regler mit Reset-Eingang.

Kenne ich noch nicht. Kannst du mal eine Typenbezeichnung und Schaltplan 
dazu posten? Wie löst du den Reset dann aus? Reset-Baustein oder per uC?

Autor: Gast (Gast)
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Das mit den Dioden ist eine gängige Lösung.
Eine andere Lösung ist mir nicht bekannt.

Gruß Gast

Autor: A. N. (nides)
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Hi

Als Beispiel fällt mir auf dei schnelle der LM2941 ein.
Aber Regler mit Reset bzw. On/Off gibts echt viele!
Schau mal in die Kataloge von Farnell od. RS, da wirst du schnell 
fündig.

In meinem letzten Projekt hab ich alle Eingangsspannungen (ungeregelt) 
mit einer Reset-Schaltung und erst wenn alle Spannungen OK sind schalte 
ich die Regler ein. Solche Resetbausteine gibts u.a. von Maxim.

Der Trick mit der Diode hatte in meinem Fall nicht funktioniert, lag 
aber möglicherweise an der kapazitiven Last an den Reglern.

Nides

Autor: Wolf (Gast)
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> Eigentlich ist das ein ziemlich generelles Problem,

Ja, deshalb mache(t)en vorsichtige Entwickler (früher) vorsichthalber 
immer eine Diode über jede Versorgungsspannung, so wie es auch sein 
sollte, daß der Regler selbst eine revers spendiert bekommt.

Autor: Kachel-Heinz (Gast)
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> daß der Regler selbst eine revers spendiert bekommt.

was lt. Datenblatt des 78xx / 78Lxx erst oberhalb 5V erforderlich ist...

Die Diode(n) gegen Umpolen ist / sind bei mehreren Spannungen sicher 
sinnvoll.

> Der Trick mit der Diode hatte in meinem Fall nicht funktioniert, lag
> aber möglicherweise an der kapazitiven Last an den Reglern.

Nunja, kapazitive Last hinter Reglern ist eigentlich recht sinnfrei. Sie 
behindert das saubere Regeln des Reglers.

KH

Autor: oszi40 (Gast)
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1. @ KH, Alle Theorie ist grau

und Stützkondensatoren in der NACHfolgenden Schaltung sind manchmal eben 
nötig! Bis das alles aufgeladen ist, vergeht nun mal eine Zeit, die je 
nach Belastung auch sehr verschieden sein kann bei +12 oder -12V.

2.Aus Netzteilschaltungen der Frühzeit der Transistortechnik erinnere 
ich mich noch gut an einige winzige Z-Dioden, die in Abhängikeit der 
einen Spannung die andere erst später zuschalteten um einen definierten 
Startzustand der Maschine zu sichern.

3.Die 3 für den 78** empfohlenen Schutzdioden schützen zwar gegen 
Rückstrom oder Verpolung aber einen ZEITLICHEN Faktor haben sie nicht.

Da könnte nur ein definiertes EIN/AUS helfen, wie von Nides angedeutet.

Autor: Wolf (Gast)
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> was lt. Datenblatt des 78xx / 78Lxx erst oberhalb 5V erforderlich ist...

Oberhalb 5V?
selbst beim 5V-Regler würde ich ihm diese niedrige Rüchwärtsspannung 
nicht zumuten, auch wenn er das aushält.

Autor: Kachel-Heinz (Gast)
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> Oberhalb 5V?
> selbst beim 5V-Regler würde ich ihm diese niedrige Rüchwärtsspannung
> nicht zumuten, auch wenn er das aushält.

Habe ich bisher auch gemacht, ist aber nicht nötig. Bei etlichen Geräten 
mit Tiny2313, die im Normalbetrieb über je einen 78L05 versorgt werden, 
im Service-Betrieb (Programmierung per ISP, Parametrierung per UART) 
aber "von hinten", habe ich diese Angstdiode allerdings weggelassen.

KH

Autor: A. N. (nides)
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Hi

Wenn ich das Problem richtig verstanden hab (und es dann das selbe ist 
das ich auch hatte) dann hilft die gewöhnliche Revers-Diode garnichts.
Diese verhindert (abgesehen vom Verpolschutz) dass der Regler beim 
Abschalten Schaden nimmt.
Eine Diode müsste von GND nach Vout geschaltet sein um zu verhindern, 
dass am Vout eine negative Spannung anliegt, die von der Last / 
Schaltung / ... kommt.

@Heinz:
Mit kapazitiver Last waren nicht Kondensatoren gemeint sondern ein 
kapazitives Verhalten der Schaltung selbst.
Obwohl das Thema hier gut durchgekaut ist: manche Regler (neuere, NICHT 
78xx/79xx) BRAUCHEN einen großen Koondensator am Ausgang um sauber zu 
regeln (Stromausgang)!

nides

Autor: Kachel-Heinz (Gast)
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Ja sicher doch...

KH

Autor: oszi40 (Gast)
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Hallo KH,
die 78er Schutzdioden sind richtig. Nur das ZEITLICHE Problem lösen sie 
nicht.

Die Dioden schützen zwar den Reglerschaltkreis wie es sich gehört. Sie 
haben aber keinen Einfluss darauf WANN die Spannung nach dem Einschalten 
beim Verbraucher zur Verfügung steht. Folge davon könnTe sein, daß 
Motoren mit 24V schon loslaufen  weil z.B. die Spannung am OPV noch 
schief hängt!!!

Deshalb sollte man am Netzteil an die Einschaltreihenfolge denken. Das 
ist jedoch mit etwas Mühe verbunden wie man bei Nides oben lesen kann.

Autor: Wolf (Gast)
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Oh, oszi.

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