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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM2576 wird heiß bei 60mA Last!


Autor: Markus Z. (Gast)
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Hallo,

ich habe hier einen Step-Down mit dem LM2576-ADJ aufgebaut (ist nicht 
mein erster). Nur wird das Schaltregler-IC bei nur 60mA Last nach ein 
paar minuten sehr heiß. Das sollte aber ja bei der kleinen last nicht 
mal lauwarm werden.

Der Schaltregler wird mit 24VDC versorgt und Gibt am Ausgang 14.5VDC 
raus. Soweit alles ok. Am Ausgang kommt später ein LED-Cluster dran das 
500mA zieht, das ist aber noch nicht angeschlossen da ich Angst um das 
Hatte... :-)

Momentan ist am Ausgang des Schaltregler nur ein 7805 Linearregler dran 
der für einen PIC 16F877 die 5-Volt bereitstellt. In den Linearen 
fließen etwas 60mA rein, er wird auch etwas warm, hält sich aber in 
Grenzen. Ich wollte halt für den uC nicht noch mal nen Switcher aufbauen 
bei der kleinen Last.

Habe mit Oszi an der Rückschlagdiode am Schaltregler gemessen (1N5822, 
schnelle Schottky) Masseklemme des Oszi an die Kühlfahne des LM2576-ADJ, 
gemessen wird dann an Pin2 (Ausgang) des Schaltreglers. Ich messe dort 
irgendwas um die 95-100KHz rum, der LM2576 soll aber doch laut Datasheet 
nur mit 52KHz arbeiten.
Belaste ich die Schaltung mit 24Ohm so daß etwas mehr als 500mA am 
Ausgang fließen fängt der Regler nach 5min an zu fiepen und geht mit dem 
PWM-Verhältnis rauf (hä?). Ich vermute das der in die thermische 
begrenzung geht (das Ding war Schweineheiß). Die Drossel wird sehr warm 
(Ist eine Power-SMD-Induktivität von Reichelt PISR-680uH). Ich vermute 
irgendwas schwingt da, nur was? Laut dem Design-Tool von National brauch 
ich den Regler nicht mal kühlen, sogar bei max. Last von 500-600mA am 
Ausgang sollte das nicht notwendig sein.

Mach ich was falsch bei dem Ding? Layout ist sehr klein wie bei 
Schaltreglern üblich. Ich weiß ehrlich gesagt momentan nicht mehr 
weiter.
Vorher war ein P3596 (natürlich mit kleinerer Drossel) Drin da hatte ich 
das gleiche Problem ich dachte allerdings das das an dem billigen 
Schaltreglerbaustein liegt der soll ja manchmal Probleme haben laut div. 
Forenbeiträgen hier.

Hat wer einen Tip was ich verkehrt mache?

MfG
Markus

: Verschoben durch Admin
Autor: stephan_ (Gast)
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versuch's mal mit nur 100uH, das scheint mit besser zuzutreffen. Oder 
die Diode hat eine Macke: es muss eine SCHOTTKY sein!

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Bild vom Aufbau? Layout? Schaltplan?

Autor: A. K. (prx)
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stephan_ schrieb:

> versuch's mal mit nur 100uH, das scheint mit besser zuzutreffen.

Bei maximal 0,5A ist eine Drossel 680µH / 1,2A korrekt.

> Oder die Diode hat eine Macke: es muss eine SCHOTTKY sein!

Die angegebene Diode ist eine Schottky-Diode.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Layout ist sehr klein wie bei Schaltreglern üblich.
Ja, zeigs trotzdem mal. Denn "klein" heißt nicht zwingend "gut"  ;-)

Autor: Markus Z. (Gast)
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Hier das Layout,
ich denke das sollte selbsterklärend sein

@Stephan,
das Design-Tool meinte aber was von 680uH, sollte das damit nicht auch 
gehen?
Dafür benutze ich das Programm von National ja damit ich nicht selbst 
rumrechnen muß. Aber Probieren kann ich das ja mal.

Beim 7805 sind keine Abblockkondensatoren im Layout zu finden (die 
üblichen 100nF) die Sind aber drin als SMD 1206 Baugröße direkt an den 
Pins des Linearreglers. Da schwingt auch nix zumindest laut Oszi.

Autor: Markus Z. (Gast)
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Nachtrag:
an dem Leiterbahnbocken oben links im Eingangszweig des Schaltreglers 
ist noch mal ein 220uF Kondensator verbaut, Lötaugen hatte ich im Layout 
vergessen und die Löcher naher einfach durch die Leiterbahnen gebohrt. 
Alle Kondensatoren sind low-ESR-Typen.

Autor: Markus Z. (Gast)
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Ups meinte natürlich "Leiterbahnbogen" ohne CK.... :-)

Autor: Markus Z. (Gast)
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Nachtrag2:
Die SMD-Diode zwischen Pin 1 & 2 ist natürlich nicht eingebaut, die ist 
ein Überbleibsel von div. Änderungen. Es ist nur die Bedrahtete Schottky 
Eingebaut.

Autor: A. K. (prx)
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Sind die Elkos low-ESR Typen?

Autor: Markus Z. (Gast)
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@prx, ja sind alles gute Yageo- Speziell für Schaltregleranwendungen. 
Ich hab schon alle Kondensatoren und auch die Schottky mal 
sicherheitshalber getauscht, trotzdem ist der Fehler noch da.

Ich habe grade mal eine Schaltung mit dem LM2574 die ich noch rumliegen 
hatte gemessen, Oszi über der Rückschlagdiode angeklemmt, alles OK 
kommen saubere 52 KHZ raus...
Warum geht dann das ganze mit dem LM2576 nicht? Ärger
Ich steht momentan etwas auf dem Schlauch ehrlich gesagt...
Hat mir Reichelt etwas Schrottige Schaltregler verkauft? Plagiate? Aber 
gleich 20* LM2576 und 10* P3596 die alle nen Knall weg haben sind etwas 
unwarscheinlich (die habe ich letztens erst bestellt bei denen).

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Wie hoch ist denn der Eingangsstrom (und Eingangsspannung)? Ich vermute 
irgendwo einen Kurzschluss.
Hast du vielleicht noch ein Bild von dem Oszillogramm?

Autor: Markus Z. (Gast)
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Eingangsstrom ist bei 24VDC ca. 480mA

Kommt mir aber etwas viel vor da ich am Ausgang ja etwas über 500mA 
ziehe.

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Hä?
480mA < 500mA - also nicht viel, sonden etwas zu wenig.

Wenn ich am Ausgang 500mA ziehe, sollten diese auch am Eingang vorhanden 
sein (bzw eher mehr).

Autor: A. K. (prx)
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Christian H. schrieb:

> Wenn ich am Ausgang 500mA ziehe, sollten diese auch am Eingang vorhanden
> sein (bzw eher mehr).

Das ist ein Schaltregler

Autor: Markus Z. (Gast)
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@netzwanze,

beim Schaltregler ist es etwas anderst:
Je größer die Eingangsspannung im Verhältnis zum Ausgang ist desto 
weniger Strom saugt der Schaltregler am Eingang.

Was du meinst ist ein Linearregler, den kann ich in dem Fall aber nicht 
verwenden sonst hätte ich eine Heizung... :-)

Autor: Sven (Gast)
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Tja, bei dem Strom müsste da ja etwa 1 A hinten rausgehen. Was kommt den 
an Spannung an: Spannung vor 7805, Spannung nach 7805. Irgendwo muss der 
Strom ja hingehen.

Ich hab auch 2576 aktuell von Reichelt, die tun mit 100µ bei 24V in 5V 
out bis 1A problemlos. Und mein Layout ist deutlich schlechter. ;-)

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Wieviel Ripplestrom hast du bemessen? Kann sein daß der alleine genügt 
damit deine Spule in die Sättigung geht. Auch die Frequenz spricht für 
ein Spulenproblem.

Autor: nobody (Gast)
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löte Dir doch mal einen kleinen Widerstand (z.B. 0,2 Ohm) in Reihe mit 
der Spule und sieh' Dir den Strom auf dem Oszi an. Der sollte während 
der Einschaltdauer des LMs schön linear ansteigen. Wenn dagegen die 
Steigung ab einem gewissen Punkt zunimmt, geht die Spule in die 
Sättigung (zu klein dimensioniert)

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Markus Z. schrieb:
> beim Schaltregler ist es etwas anderst:
> Je größer die Eingangsspannung im Verhältnis zum Ausgang ist desto
> weniger Strom saugt der Schaltregler am Eingang.

Wenn ich genau drüber nachdenke, ist das klar.
Tja, damals während meiner Ausbildung gab es nur Linearregler (oder wir 
hatte nur damit zu tun). Ich bin halt nicht mehr auf dem Laufenden ;-)

Autor: BUZman (Gast)
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Hier: 
http://www.siongboon.com/projects/2005-08-07_lm257...
wurde über 2576er berichtet, die schon beim Kauf defekt waren. Wäre also 
auch eine Möglichkeit, gerade da der kleine Bruder ja tut.
Gruß
W.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Für mich ist die Sache klar, du hast auf deiner Platine irgendwo einen 
Kurzschluss oder sowas am Ausgang. Untersuch doch mal die Platine (ggf. 
nachmessen).

Autor: Markus Z. (Gast)
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Also,

ich habe mal gemessen, am Eingang des 7805 stehen 14.5V an. Am Ausgang 
5.0xxV soweit also alles kein Problem.
Ich hab auch den 7805 mal abgehängt so daß nur der auf die Kondensatoren 
arbeitet ohne Last, dann wird das Ding nur Lauwarm und zieht 
Eingangsseitig etwa 10mA. Tzotzdem kann ich mir das nicht erklären warum 
der LM2576 so warm wird. Ich habe andere Schaltungen da kann ich aus 
einem LM2574 knappe 500mA raussaugen bei Eingangsseitig 35V, 
Ausgangsseitig 24V und das Ding wird nach einigen Stunden Betrieb gerade 
mal Handwarm (das IC) Spule und Diode bleiben kalt.

Ich dachte schon das ich auf die Reichelt-Tüte reingefallen bin die ich 
mal da hatte da stand LM2576 drauf, drin war aber der UTC-P3596. Die 
habe ich gleich richtig beschriftet.

Ich habe nochmals alles nachgemessen, bezeichnungen der Bauteile 
kontrolliert, stimmt alles, keinen Kurzschluß gefunden, nix...
Ich habe langsam den Verdacht das das am LM2576 liegt. Vielleicht habe 
ich ja wirklich defekte Teile bekommen...
Ich werde mir Morgen (Mittwoch) mal einen aus einer erprobten Schaltung 
von mir auslöten und dann werde ich ja sehen... :-)

Vorher mache ich aber noch den Test mit dem Shunt in der Switcherleitung 
zur Spule um den Stromverlauf mal ansehen zu können...

MfG
Markus

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Was machst du eigentlich mit einem 7805 wenn dein Schaltregler 5V 
rausgibt? Irgendwie kapier ich diesen Zusammenhang nicht.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael X. schrieb:
> Was machst du eigentlich mit einem 7805 wenn dein Schaltregler 5V
> rausgibt? Irgendwie kapier ich diesen Zusammenhang nicht.
In der ersten Zeile des Posts vor deinem steht:
>> ich habe mal gemessen, am Eingang des 7805 stehen 14.5V an.
>> Am Ausgang 5.0xxV soweit also alles kein Problem.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Wenn du den 7805 abhängst, dann läuft alles normal? Wird der 7805 nicht 
warm? Irgendwie versteh ich das nicht.

Autor: Markus Z. (Gast)
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@simon,
Der 7805 hängt hinter dem Schaltregler. Der Schaltregler setzt 24V am 
Eingang auf 14.5V am Ausgang runter.
Wenn ich den 7805 Eingangsseitig Abhänge sinkt die Stromaufnahme des 
Schaltreglers am Eingang auf ca. 10mA. Hänge ich den 7805 wieder an 
steigt diese wieder auf 60mA. Ich werde den 7805 mal externs Speisen mal 
sehen ob der eventuell ein Problem hat.

Weiteres kann ich sagen wenn ich den Schaltregler (LM2576) mal durch 
einen anderen Ersetzt habe.

Hat eigentlich schon einmal jemand mit dem P3596 gearbeitet und 
eventuell Tips auf was man achten sollte oder was für "Macken" das IC 
hat?
Wegen der hohen Schaltfrequenz wäre das Teil wenn es anständig 
funktioniert recht interessant da die Spule sehr kleine 
Induktivitätswerte haben kann und dementsprechend viel Strom kann. 
Welche Werte für die Drossel sind da so in etwa vernünftig? Vielleicht 
kann ja jemand eine Aussage darüber treffen wie es um das IC bestellt 
ist. Im Datasheet zum P3596 steht leider nicht mal drin welche Drossel 
dafür geeignet ist (oder ich finde das nicht).

Markus

Autor: A. K. (prx)
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Der P3596 weist grosse Ähnlichkeit mit dem LM2596 auf. Und da steht mehr 
drin.

Autor: Markus Z. (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eben den Strom gemessen mittels Stromshunt. Das ist alles 
mögliche aber nicht Dreiecksförmig...
Also habe ich die Spule getauscht, aber keine Änderung.

Nun habe ich eine Testschaltung von mir genommen und dort am LM2576 
gemessen, saubere 52 KHz, schöne Dreiecksspannung in der Testschaltung, 
wird auch nix warm. Den LM ausgelötet und in meine Aktuelle Schaltung 
eingelötet.

Kurzum, das Problem ist weg. Es bleibt alles kalt. Der verdammte 
Schaltreglerchip hat anscheinend ne macke. Da das schon der zweite ist 
(hab ich schon mal gewechselt) und der auch immer so bei 100KHz 
rumschwingt (wenn man das Schwingen nennen kann was der macht, da ist ja 
der MC34063 noch besser) werde ich alles an Reichel zurückschicken. Die 
Teile sind definitiv hinüber schon ab werk (oder fälschungen)

Ich hab auch grade eine Testschaltung mit dem P3596 aufgebaut (kein 
Steckbrett, sondern geätzte Platine!) Die Schwingfrequenz beträgt auch 
so um die 100KHz, sollte der nicht mit 150KHz schalten?
Da das ganze fast gleich wie bei dem ominösen LM2576 aussieht schleicht 
sich bei mir der Verdacht ein das die LM2576 eventuell umgelabelt sein 
könnten...

Das ganze Zeug geht jedenfalls morgen früh zurück und ich ruf bei 
Reichelt mal an die sollen mir neue Schicken.

Noch ne Frage zum schluß, was ist besser bzw. effizienter an 
Schaltregler, niedrige Frequenz (dicke Spule, LM2576-52KHz) oder hohe 
Schaltfrequenz (kleine Spule, P3596, 150KHz)? Steigen bei hoher Frequenz 
nicht die Schaltverluste im Transistor und somit die Verlustleistung im 
Package?

Grüße und Danke an alle die mir geholfen haben,

MArkus

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