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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit nachgebautem Netzteil - Spannungsregler raucht fast ab.


Autor: Sebi 3k (sebi3k)
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Hallo Zusammen,

ich habe mal die folgende Schaltung nachgebaut:

http://www.scienceprog.com/wp-content/uploads/2008...

Der Trafo wurde mit 2x15V (0,25A) angegeben.
Als Gleichrichter hab ich einen B80C1500 eingesetzt.

Wenn ich nicht die falsche Formel erwischt habe müsste man theoretisch 
die folgende Spannung hinter dem Gleichrichter rausbekommen:

(2/pi)*(Ueff*2^0,5-2*0,7) = 0,64*((2x15)*2^0,5-1,4) = 26,26V

Daraus müssten sich dann doch +- 13,13V in Bezug auf die "virtuelle 
Masse" ergeben, oder?

Der LM7912 müsste dann doch eigentlich nur etwa 1,13 Volt verpuffen 
lassen. Wieso wird das Teil dann so höllisch heiss, das man Spiegeleier 
drauf braten könnte? Da der LM3912 nach 15 Sekunden fast zu rauchen 
anfing, konnte ich die anderen Spannungsregler nich nicht genauer 
betrachten geschweige überhaupt etwas Messen.

Bin für jede einleuchtende Erklärung dankbar :-)

Viele Grüße,
Sebi3k

PS: Bin sonst auch für alternative Schaltungen offen, wie man günstig an 
+12V/-12V/GND/+5V kommt...

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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du schreibst es selbst, nur knapp über 1V drüber. Das sind keine LDOs 
und brauchen >2V mehr am Eingang als man am Ausgang rausholen möchte.

bye

Frank

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Anschlussbelegung des 7912 ist etwas anders :-)

Autor: HildeK (Gast)
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Du hast aber nicht 1*15V mit Mittelanzapfung, sondern 2*15V.
>(2/pi)*(Ueff*2^0,5-2*0,7) = 0,64*((2x15)*2^0,5-1,4) = 26,26V
Die Gleichung lautet aber:
Û = sqrt(2) * Ueff. Das gibt hier dann rund 21V - Udiode. Allerdings 
sind die kleineren Trafos im Leerlauf auch etwas höher in ihrer Spannung 
und unter Last sind es dann eher so 15-17V.

Nach der Rechnung sind dann am Eingang jedes Reglers ca. 21V - es müssen 
also 9V 'verpuffen'.
Aber unabhängig davon - das sollte ohne Last nicht zu starkem Erwärmen 
führen!

Autor: Sebi 3k (sebi3k)
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Eddy Current schrieb:
> Anschlussbelegung des 7912 ist etwas anders :-)

Mist, da bin ich doch echt auf die Kindersicherung reingefallen :-/
Die Platinenindustrie muss ja auch irgendwie gefördert werden.

Danke! :-)

Autor: Sebi 3k (sebi3k)
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HildeK schrieb:
> Û = sqrt(2) * Ueff. Das gibt hier dann rund 21V - Udiode. Allerdings
> sind die kleineren Trafos im Leerlauf auch etwas höher in ihrer Spannung
> und unter Last sind es dann eher so 15-17V.

Das ist doch die Formel für die Spitzenspannung, wenn ich mich nicht 
täusche, oder?

Mal so eine Grundsatzfrage:
Bei einer pulsierenden Gleichspannung, was ist für Bauteile mehr von 
Interesse: Spitzenspannung oder Effektivspannung?
Das das Bauteil die Spitze abkönnen muss ist klar, aber wie verhält sich 
da z.B. so ein Spannunsgregler? Würde er schlappmachen wenn die Ueff 
unter seine minimale Eingangsspannung liegt oder erst wenn Uspitze 
drunter liegt?

Hab leider keine Generatoren um das mal nachzustellen und Multisim 
steigt mit nem Simulationsfehler aus :-(

Autor: HildeK (Gast)
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>Bei einer pulsierenden Gleichspannung, was ist für Bauteile mehr von
>Interesse: Spitzenspannung oder Effektivspannung?
Effektivwert benennt den Wert, der dann an einem Widerstand zu einer 
Leistung werden kann. U²eff / R. Das ist für die Belastbarkeit eines 
Widerstandes dann relevant.

>aber wie verhält sich
>da z.B. so ein Spannunsgregler? Würde er schlappmachen wenn die Ueff
>unter seine minimale Eingangsspannung liegt oder erst wenn Uspitze
>drunter liegt?
Erst mal brauchst du ja einen großen Siebelko. Der versucht schon mal 
eine Gleichspannung zu machen. Unter Last und mit wenig Welligkeit 
(=sehr großer Elko) entspricht dies dann etwa dem Effektivwert.
Aber wenn der Rest des pulsierenden Anteils unter die min. 
Eingangsspannung fällt, dann macht dein Regler schlapp.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Sebi 3k schrieb:
> Mal so eine Grundsatzfrage:
> > Das das Bauteil die Spitze abkönnen muss ist klar, aber wie verhält > sich
> da z.B. so ein Spannunsgregler? Würde er schlappmachen wenn die Ueff
> unter seine minimale Eingangsspannung liegt oder erst wenn Uspitze
> drunter liegt?

Der Regler kann scon nicht mehr regeln wenn das Minimum der ungeregelten 
Spannung unter der minimal zulässigen Eingangsspannung Spannung liegt.

Und das Ueff < min. Uin ganz sicher erfüllt.
D.h. die Regelung setzt aus.


>
> Hab leider keine Generatoren um das mal nachzustellen und Multisim
> steigt mit nem Simulationsfehler aus :-(

skizze auf Papier reicht dafür schon ;-)

hth,
Andrew

Autor: der mechatroniker (Gast)
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Irrtum. Je größer der Siebelko, desto mehr entspricht die 
gleichgerichtete Spannung dem Spitzenwert (da nur noch kurz vor jedem 
Scheitelpunkt mit einem kräftigen Stromimpuls nachgeladen wird)!

Autor: HildeK (Gast)
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>Irrtum. Je größer der Siebelko, desto mehr entspricht die
>gleichgerichtete Spannung dem Spitzenwert

Soso.
Dann kannst du also mit einem sehr großen Siebelko Energie gewinnen?
Der Trafo liefert einen Effektivwert - entsprechend einer mittleren 
Leistung an einem gegebenen Widerstand. Jetzt richtest du gleich und 
nimmst einen großen Siebelko. Die Spannung erhöhe sich dann auf 
Ueff*sqrt(2), die Leistung wäre dann die Doppelte. Wie geht das?

Ich schrieb 'unter Last'! Und im Leerlauf ist die Größe des Siebelko eh 
egal.

Autor: Sebi 3k (sebi3k)
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Hab Multisim nun zum laufen bekommen, indem ich die Fehlertoleranz 
hochgeschraubt hab.

der mechatroniker schrieb:
> Irrtum. Je größer der Siebelko, desto mehr entspricht die
> gleichgerichtete Spannung dem Spitzenwert (da nur noch kurz vor jedem
> Scheitelpunkt mit einem kräftigen Stromimpuls nachgeladen wird)!

In meiner Simulation scheint dies genau so zu sein.
Bei 30Vac hinter dem Trafo kommem laut Multi 25,5V an einem Widerstand 
hinter dem Gleichrichter an und das virtuelle Oszi zeigt eine gerichtete 
und pulsierende Spannung von ~40V mit einer Frequenz von 120Hz - alles 
andere wäre auch komisch ;-)

Ueff = 0,9 * 30V - 1,4V = 25,6
Us = sqrt(2) * 30 - 1,4 = 41V

Wenn ich nun einen 2mF Elko parallel schalte, sieht man eine geglätte 
Gleichspannung am Oszi und das Multi zeigt jetzt auch 40,7V an. Sehr 
interessant dieser Effekt!

Wenn das alles stimmt, würde das bedeuten das ein 2*12V Trafo vollkommen 
genügt hätte, da man damit auf 15,6V kommen müsste, was für den 
Spannungsregler eigentlich ausreichen sollte!? Oder gibts hier noch 
etwas zu berücksichtigen?

Autor: Sebi 3k (sebi3k)
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Ich versuche mal meine laien- und lückenhaft formulierte Vermutung 
abzugeben:

Ich glaube dass an dieser Stelle die Stromstärke bzw. Leistung ins Spiel 
kommt. Während der Aufladephase zieht der Elko strom, der Verbrauch 
steigt insgesamt an und der Trafo muss kurzzeitig mehr Leistung 
erbringen (Mit zunehmender Ladung nimmt der Widerstand eines Elkos zu). 
Der Elko bekommt das maximale Potenzial also Us ab. Beim entladen soll 
ein Kondensator sich ja wie eine Spannungsquelle verhalten. Er hat also 
40V und einen haufen Ladungsträger gespeichert die er dann loswerden 
will und gibt diesen dann ab. Die Spannung bleibt bei 40V und wenn der 
Elko groß genug und entsprechend der last dimensioniert ist, kann er die 
periode überbrücken!?

Nun bin ich selbst auf die Lösung des Rätsels gespannt. :-)

Grüße,
Sebi3k

Autor: Ich (Gast)
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Ich sage es mal so: Wenn der Elko größer ist, wird er, bedingt durch den 
Widerstand der Trafowicklung, nicht vollständig geladen. D.h. die 
Simulation entspricht in diesem Punkt nicht der Realität.

Autor: HildeK (Gast)
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>Nun bin ich selbst auf die Lösung des Rätsels gespannt. :-)
Nimm einfach mal einen Trafo, Gleichrichter und Elko sowie diverse 
Lastwiderstände und ein Skope.
Ein 24V-Trafo (55VA) hätte rund 34V Spitzenwert - 1.4V am Gleichrichter. 
Nach Gleichrichtung und kräftiger Siebung unter Nominallast bleiben dann 
rund 26V DC mit einigen Volt Ripple - je nach Elkogröße (gemessen bei 
10000µF: 2..3Vss Ripple!).

Wenn also ein Spannungsregler nachgeschaltet wird und der noch 3V zum 
Regeln braucht, dann sind nicht viel mehr als 21V Ausgangsspannung drin. 
Die Welt ist eben selten so perfekt wie in der Simulation ...

>Ich sage es mal so: Wenn der Elko größer ist, wird er, bedingt durch den
>Widerstand der Trafowicklung, nicht vollständig geladen.
Du sagst es!

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