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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik exotische Step-Down-Regler-Frage


Autor: Günter (Gast)
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Hallo

hat einer von euch eine Idee wie sich die Spannung an dem Reglereingang 
einstellt? Also zwischen Pin1 und 3?

Die Trimmerwerte können X-beliebige Werte zwischen 0-7 Ohm annehmen.

der Regler ist ein: "P 3596 L-5,0 :: Schaltregler 3A, 5,0V"

Ich steh irgendwie auf dem Schlauch.

Grüße Günter

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Wo hast du diese Beschaltung mit R11 her?
Funktioniert die tatsächlich?

Autor: Günter (Gast)
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Hehe, keine Ahnung ob das so funktioniert. Deswegen frage ich ja ;-).

Die Kondensatoren hab ich im Bild natürlich weggelassen, die kommen aber 
später auf jeden Fall ran.

Hätte eher fragen soll: Geht das so überhaupt?

Gruß Gunter

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Günter schrieb:
> Hätte eher fragen soll: Geht das so überhaupt?

Die Schaltung ist ungefähr so als wenn du im ersten Gang und Vollgas auf 
der Autbahn fährst, und mit der Kupplung die Geschwindigkeit regelst...

In gewisser Weise funktioniert das, aber gut ist etwas anderes.

Da der Regler versucht die Spannung auf 5V zu regeln, und da ein 
Schaltregler eine negative Strom/Spannungskennlinie am Eingang hat, wird 
die Schaltung so schnell instabil werden, falls die Potis als 
Strombegrenzung dienen sollen. Die Spannung kann man damit auf jedenfall 
nicht einstellen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Hätte eher fragen soll: Geht das so überhaupt?
Dann hätte die Antwort sofort gelautet: Nein  ;-)

Autor: Günter (Gast)
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Herr Miller können Sie mir das begründen?

Autor: Günter (Gast)
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>...falls die Potis als
>Strombegrenzung dienen sollen. Die Spannung kann man damit auf
>jedenfall nicht einstellen.

D.h. das die Spannung zwischen Pin1 und 3 schwingt? oder pendelt die 
sich je nach Trimmerwerte ein?

Am besten wird es wohl sein das Teil mal aufzuubauen.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Entweder Schwingt die Spannung, oder sie springt zwischen 2 Werten hin 
und her:
Da bei einem Schaltregler gilt Pout=Pin*Wirkungsgrad, und Pout bei 
konstanter Last konstant ist, sinkt die Stromaufnahme mit steigender 
Eingangsspannung und umgekehrt. Der Innenwiderstand des Spannungsreglers 
hat daher eine negative Kennlinie wenn man diesen in Abhängigkeit der 
Eingangsspannung betrachtet.
Was nun passiert wenn man noch einen Widerstand dazu in Reihe schaltet 
ist folgendes: Der Widerstand begrenzt die Spannung, der Regler arbeitet 
mit 100% Duty und die Spannung die über dem Widerstand abfällt reicht 
nicht aus, damit der Regler die gewünschte Ausgangsspannung erreichen 
kann. Die Schaltung arbeitet daher als Linearregler und der Widerstand 
verheizt einen Großteil der Energie. Die Ausgangsspannung liegt je nach 
Strom und Widerstand irgendwo <5V. Sinkt die Last am Ausgang soweit ab, 
dass der Schaltregler sein Tastverhältnis verringern kann, sinkt der 
Eingangsstrom, was dazu führt, dass der Spannungsabfall am Vorwiderstand 
kleiner wird und somit die Eingangsspannung steigt, was das 
Tastverhältnis weiter verringert.
Daher sind die Widerstände sinnlos bei einem Schaltregler.

Autor: MaWin (Gast)
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> hat einer von euch eine Idee wie sich die Spannung an dem Reglereingang
> einstellt? Also zwischen Pin1 und 3?

Nun, abhängig von der Belastung, ist doch klar.

Ohne Last fliesst fast kein Strom, an den Potis also fast kein 
Spannungsabfall, die Spannung zwischen IN und GND/EN liegt also bei fast 
24V.

Mit Last von 1A bei auf 1 Ohm eingestellten Potis sinkt die positive 
Spannung um 1V und steigt die negative Versorgung um 1V, verringert sich 
also die Differenz um 2V auf 22V. Bei 3A und auf 7 Ohm aufgedrehten 
Potis bleibt dem Spannungsregler keine ausreichende Differenzspannung um 
5V erzeugen zu können.

Das ist alles nicht schwer herauszufinden,

Aber die Scahltung ist Humbug.

Es gibt keine 7 Ohm Potis, und Potis mit 63 Watt machen auch wenig Sinn. 
Die Schaltung ist entweder theoretischer Schulkram, oder die Simulation 
einer schlechten Leitung vom Trafo zum Regler.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Herr Miller können Sie mir das begründen?
Vorab eine Frage: wo willst du die für einen Schaltregler zwingend 
nötigen Eingangs- und Ausgangskondensatoren anschliessen? Und wie 
verlaufen dann die Ströme, die in
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layo...
gelb und rot eingezeichnet sind?

Am einfachsten ist die Betrachtung: Sollte die Schaltung wider Erwarten 
laufen, dann stellt der Regler stellt seine Ausgangsspannung zwischen 
GND und FB auf z.B. 5V ein. Und wird versuchen, diese Spannung 
auszuregeln. Wenn jetzt dein ausgangskondensator zwischen L3 und GND 
hängt, dann muß der Freilaufstrom über die Diode ==> der ESR des 
Ausgangskondensators steigt durch R11 auf unbrauchbare Werte.
Liegt der C zwischen L3 und Pin3 von Schaltregler, dann fällt bei 
Stromentnahme am R11 Spannung ab.

Mir kommt da die Gegenfrage: wozu willst du den Regler so beschalten?

Autor: Michael_ (Gast)
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Wieder so ein Knochen, der uns vor die Füße geworfen wird. Also, woher 
ist die Schaltung und was soll sie machen.
Der Analogtyp LM2575 macht auch nur 1A, laut Datenblatt.

Autor: Günter (Gast)
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Vielen Dank erstmal für die Zeit die ihr mit geopfert habt!

Die Widerstände sind so leider vorgegeben... fragt lieber nicht wofür 
;-) ich will euch davor schützen schlecht zu schlafen. :D Das die die 
Energie sinnlos verpulvern wird, ist mir bewusst aber unumgänglich.

Ich wollte nur wissen ob es theoretisch möglich ist.

Die Kondensatoren kommen an Pin1+ und 3- und 2+ und 3-. Also da wo die 
Pfeile eingezeichnet sind.

Benedikt: Also dürfte es nur ein Problem werden wenn die Versorgung zu 
klein ist. Wenn ich z.B. 40V nehme dürfte der Regler nie auf 100% Duty 
kommen. Die Frage ist halt nur wie der Regler sich einpendelt. Drei 
Möglichkeiten gibt es ja:
1) Optimal: Auf der Versorgungsleitung fließt der kleinstmögliche Strom 
<1A und der Regler mach daraus 5V/3A. Die Spannungsabfälle über den 
Potis sind klein. Verlustleistung ist klein.
2) Nicht so Optimal: Am Regler liegen nur 5V an und er schaltete zu 
100%. Der Strom ist 3A groß. Die Spannungsabfälle über den Potis sind 
groß. Verlustleistung ist groß.
3) Mischung aus den beiden ersten Fällen

Bzw noch eine vierte: NIX geht. :-(

Da wird wohl nur ein Versuch helfen.

Danke und Grüße Günter

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das wichtigste ist, dass beim Einschalten keine große Last am Ausgang 
liegt: Dann kann der Stepdown Regler starten, alle Elkos laden und 
regelt auf ein geringes Tastverhältnis, alles ist ok. Danach kann die 
Last den vollen Strom ziehen, der Spannungsabfall an den Widerständen 
ist klein, da aufgrund des geringen Tastverhältnisses der Eingangsstrom 
gering ist.

Ich hatte nämlich gerade das Problem selbst: Eine Schaltung mit 5V 
0,2-0,3A wird mit einem 10V 2VA Trafo versorgt. Der Trafo liefert im 
Leerlauf aber 17V und unter Last etwa 13V hinter dem Gleichrichter, 
daher ist ein Stepdown eingebaut, was den Trafo Strom mäßig sehr 
entlastet, denn es fließt nur wenig Strom. Wenn allerdings die Schaltung 
direkt beim Einschalten startet, schafft es der Trafo garnicht erst auf 
>7V zu kommen und die Schaltung funktioniert nicht, da hinter dem 
Stepdown nur 4,xV rauskommen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> alle Elkos laden
Ja, welche Elkos denn? In der Schaltung vom OP ist nicht 1 einziger :-/

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