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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Seltsames Verhalten eines Spannungsreglers


Autor: Chris W. (squid1356)
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Hi !

Bitte schaut euch die Schaltung im Anhang an.
(dies ist übrigens nur ein aufs wesentliche beschränkter Ausschnitt, 
Originalschaltung kann ich bei Bedarf nachliefern...)

Folgendes Verhalten macht mich stutzig:

Gelegentlich fehlt beim einschalten die positive Versorgungsspannung 
HINTER dem LM7815.
Das Oszilloskop zeigt übrigens daß die pos. Spannung VOR dem LM7815 etwa 
10ms später "da" ist als die negative.

Verbraucher sind 4x INA129P und 1x OPA4227 (beides BurrBrown bzw. Texas)

Hat jemand ne Ahnung woran das liegen kann ??


Gruß und schonmal danke für eurer Interesse

 Christoph

Autor: 11833 (Gast)
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>Gelegentlich fehlt beim einschalten die positive Versorgungsspannung HINTER dem 
LM7815.

Hast du mal deine Verbraucher abgeklemmt, ob das dann immer noch so ist?
Evtl. verbrauchen die Op-Amps in einem bestimmten Zustand zu viel Strom.
Poste auch mal den gesamten Schaltplan.


>Das Oszilloskop zeigt übrigens daß die pos. Spannung VOR dem LM7815 etwa 10ms 
später
>"da" ist als die negative.

...Wenn du genau in dem Moment einschaltest, in dem die negative 
Halbwelle beginnt, ist das relativ logisch...
Evtl. zieht aber auch dein Verbraucher aus dem positiven Supply mehr 
Strom als aus dem negativen.

Ich würde auch einen Brückengleichrichter empfehlen, dann kannst du 
deine Kondensatoren kleiner dimensionieren.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Da war doch noch das mit dem 100nF-Kondensator direkt zwischen dem 
Ausgangs-Pin und dem GND-Pin am Spannungsregler...
Siehe in http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM7815.pdf das Bild 17
"Co improves stability and transient response"

Wie groß ist deine Eingangsspannung (C1/C2)?

Autor: Chris W. (squid1356)
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> Hast du mal deine Verbraucher abgeklemmt, ob das dann immer noch so ist?
ja, dann besteht das Problem nicht

> Evtl. verbrauchen die Op-Amps in einem bestimmten Zustand zu viel Strom.
habe ich auch schon vermutet, allerdings erklärt das nicht warum immer 
nur die pos. Spannung fehlt, nie die neg. Spannung

> Poste auch mal den gesamten Schaltplan.
ja, morgen, komme hier grade nicht dran!

> ...Wenn du genau in dem Moment einschaltest, in dem die negative
> Halbwelle beginnt, ist das relativ logisch...
klar, meine Vermutung war deshalb auch schon dass wenn die negative 
zuerst da ist, die Verbraucher möglicherweise unsymmetrisch auf der 
positiven Seite zu viel Strom ziehen. Das allerdings erklärt nicht warum 
das nur auf der pos. Seite passiert. Außerdem sollte dann der LM7815 
warm werden, wg. überbelastung. Wird er aber nicht. Die LM78xx sind für 
diese Anwendung sowieso großzügig(st) überdimensioniert (liefern 1A bei 
max. benötigten 50mA!!!)

> Evtl. zieht aber auch dein Verbraucher aus dem positiven Supply mehr
> Strom als aus dem negativen.
siehe oben

> Ich würde auch einen Brückengleichrichter empfehlen, dann kannst du
> deine Kondensatoren kleiner dimensionieren.
geht nicht, weil ich dann nen anderen Trafo (mit mittelabgriff) 
bräuchte, soll aber hier nicht!

Autor: Chris W. (squid1356)
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Lothar Miller wrote:
> Da war doch noch das mit dem 100nF-Kondensator direkt zwischen dem
> Ausgangs-Pin und dem GND-Pin am Spannungsregler...
> Siehe in http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM7815.pdf das Bild 17
> "Co improves stability and transient response"
jupp, die sind auch da (0.1µ davor, 0.33µ dahinter) ich poste morgen mal 
die original Schaltung, da is auch alles drin, der Screenshot oben war 
nur mal kurz auf die schnelle ;-)

> Wie groß ist deine Eingangsspannung (C1/C2)?
Eingangsspannung ist 14Veff, also ca. 20V für jeden Kondensator

Autor: Sven Woehlbier (woehlb)
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Ein 79XX Spannungsregler braucht bereits am Eingang eine negative 
Spannung (siehe angehängten Datenblattauszug).

Autor: Chris W. (squid1356)
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Sven Woehlbier wrote:
> Ein 79XX Spannungsregler braucht bereits am Eingang eine negative
> Spannung (siehe angehängten Datenblattauszug).
hat er doch ??? !!!

Autor: Sven Woehlbier (woehlb)
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Stimmt.

Autor: Jens Plappert (Firma: Bei mir und dir.) (gravewarrior)
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Ich bin grad Baff wegen der Schaltung da oben. Hatte neulich (gut es war 
schon nachts) auch eine Sym. Spannung gebraucht. Natürlich Pronttrafo 
ohne Mittelabgriff dagehabt. Also dann ne virtuelle Masse mit 
Widerständen hingefummelt und ewig empirisch rumprobiert. Diese 
Schaltung wie oben habe ich noch nie (bewusst) gesehen. Ich vemrute nun 
dass sie für die meisten hier ein alter Hut ist, und bin selbst einfach 
Baff dass ich da noch nicht drauf gekommen bin, bzw dass ich das noch 
nicht gesehen habe.

Grüßle, Jens

Autor: Chris W. (squid1356)
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Jens Plappert wrote:
> Ich bin grad Baff wegen der Schaltung da oben. Hatte neulich (gut es war
> schon nachts) auch eine Sym. Spannung gebraucht. Natürlich Pronttrafo
> ohne Mittelabgriff dagehabt. Also dann ne virtuelle Masse mit
> Widerständen hingefummelt und ewig empirisch rumprobiert. Diese
> Schaltung wie oben habe ich noch nie (bewusst) gesehen. Ich vemrute nun
> dass sie für die meisten hier ein alter Hut ist, und bin selbst einfach
> Baff dass ich da noch nicht drauf gekommen bin, bzw dass ich das noch
> nicht gesehen habe.
>
> Grüßle, Jens

Hi,

manchmal sieht man der Wald vor Bäumen nicht, gell ? ;-)

ist wegen der großen Elkos die die fehlende Halbwelle überbrücken sicher 
nicht die schönste Lösung, aber wenns halt nur nen "billig" Trafo gibt 
gehts nicht anders. Gruß Christoph

Autor: Gast (Gast)
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>Gelegentlich fehlt beim einschalten die positive Versorgungsspannung
>HINTER dem LM7815.

Fehlt diese dann immer, oder nur für eine kurze Zeit?

versuch mal die beiden Seiten mit einem 100Ohm widerstand zu belasten.
Geht es dann?

Sind die Beiden Kondis auch gleich groß (einfach mal tauschen)? die 
schwanken mit -10%/+20%.

Autor: Chris W. (squid1356)
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Gast wrote:
>>Gelegentlich fehlt beim einschalten die positive Versorgungsspannung
>>HINTER dem LM7815.
>
> Fehlt diese dann immer, oder nur für eine kurze Zeit?
wenn die spannung fehlt, fehlt sie immer

> versuch mal die beiden Seiten mit einem 100Ohm widerstand zu belasten.
> Geht es dann?
ok, versuche ich. ergebnis morgen

> Sind die Beiden Kondis auch gleich groß (einfach mal tauschen)? die
> schwanken mit -10%/+20%.
dito..

Autor: Peter X. (vielfrass)
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@ Christoph Weidenhaupt (squid1356)

Genau dieses Problem hatte ich in dem Thread den ich jetzt nicht 
wiederfinde gepostet. Lösung ist einfach am Ausgang der Spannungsregler 
eine Diode von GND nach +15V zu schalten, Kathode an +15V und Anode an 
GND.

Eine zweite Diode könnte von -15V nach GND gehen. Hier allerdings die 
Anode an -15V und die Kathode an GND.

Sollte man immer machen!

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Ausgang der Spannungsregler eine Diode von GND nach +15V zu schalten

Was bringt das?

Autor: Chris W. (squid1356)
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Peter X. wrote:
> @ Christoph Weidenhaupt (squid1356)
>
> Genau dieses Problem hatte ich in dem Thread den ich jetzt nicht
> wiederfinde gepostet. Lösung ist einfach am Ausgang der Spannungsregler
> eine Diode von GND nach +15V zu schalten, Kathode an +15V und Anode an
> GND.
>
> Eine zweite Diode könnte von -15V nach GND gehen. Hier allerdings die
> Anode an -15V und die Kathode an GND.
>
> Sollte man immer machen!

werde ich auch gleich morgen probieren. konntest du damals auch 
rausfinden warum das problem besteht und was da genau passiert? das 
würde mich nämlich mal interessieren!

das mit den dioden als verpolungsschutz (den die lm78xx und 79xx ja 
nicht haben) über dem Regler  kenne ich auch, aber hinter den LM7xxx 
noch dioden gegen GND einzubauen ist mir echt neu.

Autor: Bernd Wiebus (Gast)
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Hallo Christoph.

>>>Gelegentlich fehlt beim einschalten die positive Versorgungsspannung
>>>HINTER dem LM7815.
>> Fehlt diese dann immer, oder nur für eine kurze Zeit?
>wenn die spannung fehlt, fehlt sie immer

Es gibt defekte LM78xx, die beim einschalten unter Last genau diesen 
Fehler zeigen. Habe ich aber bisher nur ein oder zweimal selber 
beobachtet.
Schaltest Du sie zuerst (durch anlegen der Versorgungsspannung) ein, und 
dann erst die Last dazu, ist alles ok.
Anderen LM7815 nehmen.....eventuell aus zuverlässigerer Quelle.

Peter X schrieb noch:
>Genau dieses Problem hatte ich in dem Thread den ich jetzt nicht
>wiederfinde gepostet. Lösung ist einfach am Ausgang der Spannungsregler
>eine Diode von GND nach +15V zu schalten, Kathode an +15V und Anode an
>GND.
>Eine zweite Diode könnte von -15V nach GND gehen. Hier allerdings die
>Anode an -15V und die Kathode an GND.
>Sollte man immer machen!

Eine Induktionsspitze von hinten kann den LM78xx schon strubbelig 
machen. In meinem Falle war aber die Diode, sogar als Supressordiode 
passender Dimensionierung, vorhanden.
Darum ging ich von einem defekten LM7815 aus.


> versuch mal die beiden Seiten mit einem 100Ohm widerstand zu belasten.
> Geht es dann?

Bei mir war es der 7805 im TO220 Gehäuse, mit 10mA kam er noch hoch, mit 
30mA nicht mehr. Ohne Last kam er immer hoch und war dann voll 
belastbar.
Da es sofort beim Einschalten auffiel, bin ich von einem von vorneherein 
defekten IC ausgegangen. Bei mittlerweile zwei Fällen von weit über 1500 
eingesetzten wohl eine realistische Annahme.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de

Autor: Kupfer Michi (Gast)
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Funktionsweise der Latch Up Dioden wird auch hier beschrieben:

LM317/LM337: Symmetrische Ausgangsspannung
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> .. aber hinter den LM7xxx noch dioden gegen GND einzubauen ist mir neu.
>> Siehe in http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM7815.pdf das Bild 17
Wie gesagt... ;-)

> .. ist wegen der großen Elkos .. sicher.nicht die schönste Lösung ..
Die Schaltung hat bei unsymetrischer Belastung auch noch den 
Nebeneffekt, dass ein Gleichstrom durch den Trafo fliesst und dessen 
Kern daher eher in die Sättigung bringt. Zudem wird das Ding dann 
wärmer...

Autor: Chris W. (squid1356)
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Lothar Miller wrote:
>> .. aber hinter den LM7xxx noch dioden gegen GND einzubauen ist mir neu.
>>> Siehe in http://www.fairchildsemi.com/ds/LM/LM7815.pdf das Bild 17
> Wie gesagt... ;-)
jupp gesehen und für gut befunden ;-)


>> .. ist wegen der großen Elkos .. sicher.nicht die schönste Lösung ..
> Die Schaltung hat bei unsymetrischer Belastung auch noch den
> Nebeneffekt, dass ein Gleichstrom durch den Trafo fliesst und dessen
> Kern daher eher in die Sättigung bringt. Zudem wird das Ding dann
> wärmer...
richtig, ist aber hier vernachlässigbar, da überdimensioniert

Autor: oszi40 (Gast)
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Wenn einer das Licht nicht anschaltet helfen auch 1000 Dioden nicht.

Die notwendigen, oben fehlenden Schutzdioden schützen zwar 78er 
wunderbar gegen Verpolung und rectale Spannungen, aber NICHT gegen 
zeitliche Probleme der verfügbaren Spannung.

Man könnte messen, ob die Spannungen vor den 78er Schaltkreisen zur 
gleichen Zeit ausreichend hoch sind, ob die Belastung recht 
unterschiedlich ist und versuchen Schaltkreise anderer Hersteller zu 
benutzen. Letztendlich ist es aber nur ein Glücksspiel, solange Regler 
ohne Steuereingang benutzt werden und damit nicht definiert 
eingeschaltet werden können.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Letztendlich ist es aber nur ein Glücksspiel, solange Regler
> ohne Steuereingang benutzt werden und damit nicht definiert
> eingeschaltet werden können.
Jetzt aber nicht gleich den Teufel an die Wand malen ;-)

Immerhin geht das weltweit und seit Jahrzehnten mit überraschend 
geringen Fehlerqouten gut. Man muss sich aber trotzdem an die 
Datenblätter halten, die Hersteller schreiben die Dinger nicht aus purer 
Freude am Schreiben.

Autor: Chris W. (squid1356)
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oszi40 wrote:

> Man könnte messen, ob die Spannungen vor den 78er Schaltkreisen zur
> gleichen Zeit ausreichend hoch sind...
nein, steht ganz oben. es sind 10ms unterschied, was ja genau die zeit 
zwischen 2 Halbwellen ist. Logisch.

> ...ob die Belastung recht unterschiedlich ist...
Belastung: 4x Messverstärker + 4x OpAmp, sprich: sehr wenig
wie unterschiedlich die Belastung ist werde ich morgen mal genauer 
prüfen.

> und versuchen Schaltkreise anderer Hersteller zu
> benutzen.
ähnlichen Tip hatte Bernd Wiebus ja auch gegeben.

Autor: Chris W. (squid1356)
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Lothar Miller wrote:
> Immerhin geht das weltweit und seit Jahrzehnten mit überraschend
> geringen Fehlerqouten gut. Man muss sich aber trotzdem an die
> Datenblätter halten, die Hersteller schreiben die Dinger nicht aus purer
> Freude am Schreiben.
Jupp, denke auch daß die Schaltung generell recht unkritisch ist, hier 
rächt sich anscheinend nur die weggelassene Diode.

Autor: Michael Lenz (hochbett)
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Hallo Christian,

wenn Du schon eine Diode nimmst, kannst Du auch an eine Zenerdiode 
denken.
Die hat den Vorteil, daß sie auch kurzfristige Spikes nach oben abfängt.

Eigentlich sollte hinter dem Regler nichts Schlimmes passieren, aber 
seitdem ich mir mit einem schlechten Netzteil vor dem Spannungsregler 
(es hat sehr hart geschaltet) mal ein paar empfindliche OPV zerschossen 
habe, kommt bei mir hinter jeden Spannungsregler eine Zenerdiode.


Gruß,
  Michael

Autor: Olli R. (xenusion)
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Aufgrund der fehlenden 100nF-Kondensatoren schwingen die Regler mal und 
mal nicht, daher ist die Spannung mal da und mal nicht.

Autor: Chris W. (squid1356)
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Olli R. wrote:
> Aufgrund der fehlenden 100nF-Kondensatoren schwingen die Regler mal und
> mal nicht, daher ist die Spannung mal da und mal nicht.

es fehlt kein 100nF, hatte ich schonmal geschrieben, s.o.

Autor: Gast (Gast)
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>Letztendlich ist es aber nur ein Glücksspiel, solange Regler
>ohne Steuereingang benutzt werden und damit nicht definiert
>eingeschaltet werden können.

nein es ist kein Glücksspiel, sonnst müssten die Hersteller ja 
reinsreiben dass es nur alle 5mal geht.
Die Spannungen sind zwar am Ausgang nicht gleichzeitig verfügbar, das 
stört aber meist nicht.

Autor: Chris W. (squid1356)
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FERTIG!

Schaltung mit Dioden Ergänzt, läuft nun!!

hier jetzt auch die komplette Schaltung!!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> FERTIG!
Die Kondensatoren vor und nach dem Regler sind im DB etwas anders 
bewertet. Eingang 330n, Ausgang 100n. Aber was solls:

> läuft nun!!
Gut so.

Autor: Chris W. (squid1356)
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Lothar Miller wrote:
> Die Kondensatoren vor und nach dem Regler sind im DB etwas anders
> bewertet. Eingang 330n, Ausgang 100n. Aber was solls:
das ist von Hersteller zu Hersteller etwas verschieden. National Semi. 
schreibt 2,2µ und 1µ, Fairchild Semi. schreibt 330n und 100n ...
ach ja, vertauscht hab ich sie tatsächlich, aber nur im schaltplan :-D 
tztz...

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