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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wie zuverlässig ist der 7805?


Autor: Alex S. (Gast)
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Hallo!
Die Frage steht oben.
Der Strom beträgt ca. 70mA.
Kann er Jahre lang durchgehend ohne Ausfall durchhalten?
Danke
Gruss

: Verschoben durch Moderator
Autor: mhh (Gast)
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Wenn Du die Grenzwerte des 7805 nicht bis zum Anschlag ausnutzt - ja.

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Wie gross ist denn die Verlustleistung, bei welchem Gehaeuse ?

Autor: joBee (Gast)
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ich kenn sogar ein KFZ Steuergerät mit einem 7805

Autor: Hinz (Gast)
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Ist doch wie beim Menschen:

lebt man nicht am Limit, kann man (entsprechende Konstitution
vorausgesetzt) uralt werden, geht es GANZ selten mal bis kurz
vor die Grenze, schadet es kaum, eine Millisekunde zur falschen
Zeit am falschen Ort - und das wars...

Also:
Der 7805 sollte nur so warm werden, dass man ihn noch anfassen kann.
Er muss vor
-  zu hohen Eingangsspannungen (auch sehr kurzen Spitzen!),
sowie vor dem Zustand
-  Spannung am Ausgang größer als am Eingang
sicher geschützt sein und
- es sollte ein Qualitätsprodukt sein.

Autor: bingo (Gast)
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>  Spannung am Ausgang größer als am Eingang sicher geschützt sein

kann man mit einet Schottky-Diode abfangen

Autor: Lionel (Gast)
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Haben bei uns in der firma 7805 bei kunden im einsatz, die seid über 10 
jahren teils 24h am tag laufen. dies in ansehlicher stückzahl... ohne 
probleme...

natürlich sollte der 7805 nicht zu 100% (aus 100% werden schnell 105%) 
ausgelastet sein... aber sehe kein problem...

Autor: digital (Gast)
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bingo schrieb:
>>  Spannung am Ausgang größer als am Eingang sicher geschützt sein
>
> kann man mit einet Schottky-Diode abfangen

ne Freilaufdiode oder was meinst du damit, habe 7805 bisher immer wie im 
Datenblatt angegeben(paar Kondensatoren) verwendet und wenn möglich nen 
zusätzlichen Kühlkörper verwendet.



Ich hatte mal nen Receiver der 7812er drin hatte, der hat jahrelang 
gehalten bis ich ihn durch einen nicht so stromfressenden(wurde richtig 
heiß der kleine) getauscht habe.

Autor: PIC (Gast)
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digital schrieb:
> ne Freilaufdiode oder was meinst du damit

Diode vom Ausgang zum Eingang.
Sinn: Wenn auf der 5V Seite dicke Elkos verbaut sind (Warum?) dann 
entladen die sich nicht rückwärts über den Regler, wenn der Strom weg 
ist.

Autor: Michael_ (Gast)
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>Ich hatte mal nen Receiver der 7812er drin hatte, der hat jahrelang
>gehalten bis ich ihn durch einen nicht so stromfressenden(wurde richtig
>heiß der kleine) getauscht habe.
Was soll das? Er ist doch dazu da, überschüssige Energie in Wärme zu 
verwandeln. Schaltregler in ähnlicher Bauform gibt es zwar, aber sie 
sind doch sehr teuer.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Michael_ schrieb:
>>Ich hatte mal nen Receiver der 7812er drin hatte, der hat jahrelang
>>gehalten bis ich ihn durch einen nicht so stromfressenden(wurde richtig
>>heiß der kleine) getauscht habe.
> Was soll das? Er ist doch dazu da, überschüssige Energie in Wärme zu
> verwandeln. Schaltregler in ähnlicher Bauform gibt es zwar, aber sie
> sind doch sehr teuer.

Bleibt noch der an sich überflüssige Gnd-Strom, um die 10mA :-), der 
etliche mW an Verlustleistung hinzufügt.

Autor: digital (Gast)
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Was soll das ich sollte mich schämen Energie einzusparen, habe sofort 
die Heizung voll aufgedreht und das Fenster geöffnet... danke das du mir 
die Augen öffnest und den Threadsteller weiterbringst

Eher keine Ahnung was dein Kommentar soll, ein Receiver der jahrelang 
funktioniert(24h am Tag ohne Kühlkörper) und heiß wird, also auch mit 
ordentlich Strom belastet wird ist ein Erfahrungsbericht von mir und 
unterstreicht die haltbarkeit von diesen Spannungsreglern

Ehrlich gesagt waren da sogar mehrere 78 oder 79er drin(glaube noch 
ein7x09), weiß nicht mehr genau aufjedenfall habe ich sie beim 
verschrotten ausgeschlachtet und in ein Bastelprojekt gebaut, hier sogar 
mit Kühlkörper ich alter Gönner.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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digital schrieb:
> Was soll das ich sollte mich schämen Energie einzusparen, habe sofort
> die Heizung voll aufgedreht und das Fenster geöffnet... danke das du mir
> die Augen öffnest und den Threadsteller weiterbringst

Wenn du einen 7812 durch einen anderen Linearregler ersetzt und das dann 
soviel Strom spart, dass er nicht mehr heiß wird, dann sollte man dich 
für den Nobelpreis vorschlagen.
Denn auch du kannst die Physik und den Satz von der Erhaltung der 
Energie nicht ändern.
Und für einen Linearregler gilt nun mal:
Der Strom der hinten rauskommt, muss vorne reinrinnen. Und damit und mit 
der Spannungsdifferenz zwischen Eingang und Ausgang steht die 
Energiebilanz fest. Dein Linearregler kann machen was er will, an diesem 
ehernen Gesetz kommt er nicht vorbei. Die Differenz muss in Form von 
Wärme umgesetzt werden, eine andere Möglichkeit gibt es für einen 
Linearrregler nicht.

     U_aus * I + Abwärme = U_ein * I


Jetzt kommt natürlich noch der Strom dazu, den der Regler für sich 
selber braucht, aber bei halbwegs moderaten Spannungsdifferezen U_ein - 
U_aus macht der das Kraut auch nicht fett. Zumindest nicht so fett, dass 
es denn Unterschied zwischen heiß und kalt ausmacht.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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digital schrieb:
> Ich hatte mal nen Receiver der 7812er drin hatte, der hat jahrelang
> gehalten bis ich ihn durch einen nicht so stromfressenden(wurde richtig
> heiß der kleine) getauscht habe.

Linearregler fressen Spannung, egal welcher Typ.
Die Verlustleistung kann man also nur durch geringere Eingangsspannung 
senken.
Der Eigenverbrauch ist vernachlässigbar.
ST L7812 an 24V: 12V * 4,4mA = 52,8mW

Es sei denn, die alten Regler hatten bereits nen Hieb weg.


Peter

Autor: Genauer (Gast)
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@Alex S.
Um auf den Kern Deiner Frage zurückzukommen: Bitte schau auf den 
diversen Herstellerseiten des xx7805 nach Angaben oder Dokumenten mit 
dem Begriff 'Reliability'. Da sollte Dir geholfen werden.

Autor: Michael_ (Gast)
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> Ich hatte mal nen Receiver der 7812er drin hatte, der hat jahrelang
> gehalten bis ich ihn durch einen nicht so stromfressenden(wurde richtig
> heiß der kleine) getauscht habe.

Etwas unklar formuliert. Kommando zurück! Er hat den kompletten Receiver 
ersetzt.
Alles klar.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Um auch auf die Frage zurückzukommen.

Meine dienstältesten 7805/7905 sitzt in meinem Bastelnetzteil. Das ist 
zwar nicht im Dauereinsatz aber es hat natürlich auch schon so manchen 
Kurzschluss mitgemacht. Gebaut hab ich das Teil, nagle mich jetzt nicht 
auf +- 2 Jahre fest, irgendwann 1984/85/86. Also vor ca 25 Jahren.

Autor: Ulli B. (ulli-b)
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Noch ein Erfahrungsbericht:
Ich kenne Telefonanlagen mit teil mehreren 78xx/79xx, die laufen schon 
seit > 15 Jahren 24/7.
Wie oben schon gesagt: Innerhalb der Specs betrieben leben die Regler 
ewig.
Hätte bei keinem Gerät Bedenken, einen 78xx/79xx ein zu setzen.

MfG
ulli-b

Autor: Michael_ (Gast)
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>Hätte bei keinem Gerät Bedenken, einen 78xx/79xx ein zu setzen.
Warum auch, es ist doch ein stinknormaler Leistungshalbleiter. Da müßte 
man ja alle anzweifeln.
Außerdem gibt es ja die Ausfallwahrscheinlichkeit von den Herstellern 
definiert.

Autor: Transi (Gast)
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Hallo zusammen,

möchte die Frage gerne etwas erweitern.
Bei mir arbeitet ein 7805 in einer Schaltung der weit im grünen Bereich 
betrieben wird. (Eingangsspannung 18V, Strom 15mA, ergibt 270mW, TO 220 
Gehäuse, kein Kühlkörper)
Wenn ich mir jetzt alle denkbaren Fehler zurecht lege, könnte in einer 
Leitung ein Kurzschluss auf der 5V Seite entstehen. Dann steigt der 
Strom natürlich gewaltig an und der Regler wird heiß, wodurch der 
Temperaturschutz anspricht und den Strom auf ca. 100mA zurückregelt.
Betreibe zu Testwecken den Regler nun so schon einige Tage mit solch 
einem Kurzschluss und alles ist soweit o.k. sprich, der Regler wird 
nicht so heiß, dass er sich auslötet oder die Leiterplatte oder das 
Gehäuse sichtbar in Mitleidenschaft gezogen wird. Kann ich mich auf 
diesen Sicherheitsmechanismus verlassen? Es geht nur darum, dass durch 
das Teil keine Brandgefahr ausgeht, falls das überhaupt denkbar ist.
Irgend welche Schutzschaltungen währen sehr aufwendig.
Es handelt sich nicht um ein Einzelgerät, sondern um ein Serienprodukt.

Gruß

Transi

Autor: MaWin (Gast)
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Gut, daß du dir Gedanken machst und es ausprobierst
was im Fehlerfall passiert,
das geht über das hinaus was deutsche Gerichte erwarten,
hier sind regelmässig Fernseher für Zimmerbrände auch mit
Todesfolge verantwortlich und kein Gericht hat je einen
Hersteller deswegen verurteilt.

Deonnoch hilft dir bei 15mA vielleicht ein LM78M05 weiter.
(der LM78L05 hätte ja auch weniger Kühlfläche).

Autor: Michael O. (mischu)
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@ Transi
In einem Seriengerät darfst Du auch durchaus eine Sicherung einbauen :)


So einfach ist die Frage nach der Zuverlässigkeit nicht beantwortet, da 
es bei einem Halbleiterbaustein verschiedene Alterungseffetke gibt (die 
Liste erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit).

Mit steigender Temperatur nimmt die Lebensdauer des Halbleiters ab. Zum 
einen werden Effekte wie die Diffusion in der Halbleiterstruktur 
begünstigt, zum anderen sinkt die Avalanche-Energie und kann 
kurzfristige Durchschläge ermöglichen, die die HL-Struktur zerstört.

Thermische Zyklen (Temperaturwechsel) stellen eine mechanische Belastung 
für die Bond-Drähte dar, da das Silizium einen sehr viel niedrigeren 
Ausdehnungskoeffizienten hat als die Bond-Drähte.

Bei niedrigen Arbeitstemperaturen kann der Chip lanfristig auch 
Feuchtigkeit aufnehmen und so das Silizium oxidieren.

Welcher dieser Effekte in der konkreten Applikation dominiert, kann man 
nicht pauschal sondern nur im Einzelfall sagen.

Autor: Ulli B. (ulli-b)
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@Transi:

Wenn Du schon solche Tests machst, dann solltest Du die 5 Volt von dem 
78xx eher alle Minute oder so kurz schliessen (1 Minute Kurzschluss - 1 
Minute kein Kurzschluss, ..).
Denn der Regler wird in dem Moment, in dem der Kurzschluss passiert, 
kurz mal richtig heiss. Sobald dann die interne Sicherung anspricht 
kühlt er wieder etwas ab. Und gerade dieser heiss/kalt-Wechsel ist 
Stress für das Bauteil. Hier würde mich ein Selbstauslöten auch nicht 
wundern.

Die Frage ist natürlich: In welchem Gerät kommen im Minutentakt 
Kurzschlüsse vor ?

Und noch eine Frage: Du schreibst, Du betreibst den Regler jetzt schon 
einige Tage mit einem Kurzschluss.
Was ist das für ein Gerät, bei dem die 5 Volt Versorgung tagelang 
ausfallen darf ?
Schaltet da dann nicht auch irgend ein Controller ab und damit das ganze 
Gerät aus ?

Mir ist schon klar, dass Du eine Beschädigung durch Überhitzen 
ausschliessen möchtest.
Doch realistisch sollte es eben auch sein (ich kenn ja das Gerät nicht).

MfG
ulli-b

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Wenn der Kurzschußfall im Betrieb warscheinlich ist, sollte man besser 
ne Strombegrenzung vorsehen.
Z.B. nen LM317 als Stromkonstanter vor dem Spannungsregler.
Oder nen Spannungsregler mit einstellbarer Strombegrenzung, z.B. L200.


Peter

Autor: Jens G. (jensig)
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@Transi:

Diese Schutzschaltungen sind dazu da, nicht permanent benutzt zu werden.
Klar kannst Du Dich darauf verlassen - aber nur im Rahmen des zu 
Erwartenden.
Zu erwarten ist z.B., daß er bei dauerhafter Brattemperatur irgendwann 
mal vorzeitig den Geist aufgibt, wie jeder Halbleiter.
Wenn er innerlich seine Temperatur bei rund 150°C hält, dann wird er es 
schon noch einige Monate oder gar Jahre aushalten. Aber ich glaube, so 
genau ist die "Temperaturregelung" der 78xx nicht (wie auch die 
Strombegrenzung), deswegen könnte er auch bei 170°C herumbraten, und 
dann isses nicht mehr lange hin. Das ist aber nicht 78xx-typisch, 
sondern betrifft jeden Halbleiter.

Autor: Transi (Gast)
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Danke für Eure Antworten.
Das Gerät stammt aus dem Bereich des Modellbaus wo an einer Buchse eine 
Kabelfernbedienung angeschlossen wird, die mit den 5V des Gerätes 
versorgt wird. Zu einem Kurzschluss kommt es nur dann, wenn die Leitung 
kaputt ist. Betriebstechnisch ist das nicht kritisch. Das Gerät 
funktioniert dann halt nicht. Das Gerät wird auch nicht über Jahre 
betrieben, sondern eher Stunden. Aber es kann ja immer sein, dass das 
Gerät in solch einem Fehlerfall länger betrieben wird. Eine 
Schmelzsicherung will man nicht einbauen. Eine Alternative ist natürlich 
ein Polyswitch, aber das Gerät ist sehr preissensitive.

Gruß

Transi

Autor: oszi40 (Gast)
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Ein lange funktionierender Schaltkreis garantiert noch lange nicht ein 
gut funktionierendes Gerät wenn der konkrtete Aufbau "suboptimal" ist.

Dicke Finger, Thermischer Stress, Spannungsspitzen, Schmutz oder 
Schwingungsresonanzen sind der Feind jeder Technik.

Autor: faustian (Gast)
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Irgendwo bei Pease glaube ich steht beschrieben wie ein an der Grenze 
arbeitender LM317 zu einem thermischen Oszillator bei etwas unter 100Hz 
werden kann....

Autor: Abacus (Gast)
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> (Eingangsspannung 18V, Strom 15mA, ergibt 270mW, TO 220
 > Gehäuse, kein Kühlkörper)

Wie sieht denn die Formel aus, damit da 270mW rauskommen...

Autor: Transi (Gast)
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Ups,

18V * 15mA = 270mW ist natürlich Schrott.

Im Betrieb sind es natürlich nur (18V-5V) *15mA = 195mW.

Die Betriebswerte sind nicht das Problem, sondern nur der Fehlerfall. 
Dort ist die Verlustleistung natürlich so groß, dass die Thermische 
Sicherung anspricht.
Habe eigentlich extra einen 7805 verwendet und keinen 78L05, da ich 
dachte dieser ist robuster. Betriebstechnisch geht ein 78L05 natürlich 
auch. Im Fehlerfall würde dieser den Strom wohl auf wenige mA 
zurückregeln. Vielleicht ist dieser Tip ja gar nicht so schlecht. 
Kleines Bauteil -> kleine Masse die heiß werden kann. Hat ein 78L05 den 
thermischen Schutz auch, meine 78L05 schon geschlachtet zu haben.

Gruß

Transi

Autor: 007 (Gast)
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> Ist doch wie beim Menschen:
>
> lebt man nicht am Limit, kann man (entsprechende Konstitution
> vorausgesetzt) uralt werden,

sport ist mord;-)

Autor: Abacus (Gast)
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In deinem Geschäft schon, du Geheimdienstler.

Autor: Ulli B. (ulli-b)
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@Transi:
Wenn Du schreibst es wird ein Teil aus dem Bereich Modellbau, und 
gleichzeitig sei es kostensensitiv, dann wird es wohl eher ein Spielzeug 
werden.
Ausserdem sei der Fehlerfall gleich zu setzen mit einem defekten Kabel.

Dann würde ich sagen, da kannst Du eine Sicherung fest einlöten. Denn 
ein Billigspielzeug wird keiner reparieren wenn das Kabel defekt ist.
Und wenn es doch jemand reparieren sollte, dann findet derjenige auch 
die Sicherung.

MfG
ulli-b

Autor: Meier (Gast)
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Wie berechnet man eigentlich die Zuverlässigkeit einer Schaltung in 
Zahlen? Ich kenne bisher nur MTBF - manche Hersteller geben das an - 
aber leider nicht, wie sie darauf kommen. Und wie man von der MTBF der 
einzelnen Bauteile auf die MTBF des ganzen Gerätes kommt.

In sicherheitsrelevanten Anwendungen muss man ja teilweise 
Zuverlässigkeiten von 10^-9 pro Stunde nachweisen... Wie soll das gehen?

Autor: Johannes M. (johannesm)
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Die MTBF Werte werden z.B. nach MIL HDBK-217F, SN29500 oder DIN 
EN/IEC61709 berechnet. Ich habe bisher nur mit MIL oder SN gearbeitet.

> In sicherheitsrelevanten Anwendungen muss man ja teilweise
> Zuverlässigkeiten von 10^-9 pro Stunde nachweisen... Wie soll das gehen?

Hier meinst du wahrscheinlich die Gefährdungsraten für komplexe Systeme 
und die Anforderungen der verschiedenen Safety Integrity Level. Da muß 
man dann Redundanz mit Diversität usw. einsetzen. Außerdem 
Fehlbedienungen verhindern durch geeignete Prozesse. Das Thema (RAMS(S)) 
ist etwas zu Umfangreich um das hier aufzuschlüsseln.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Sollte ich noch erwähnen, das Reichelt mal ne Serie schlechter 7805 
verkaufte? Ich meine, es wundert mich schon wenn mir einer davon 
ruck-zuck den Geist aufgibt. Und dann später von weiteren Opfern las.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Dann liegt das aber an den China-Grauimporten, die bei Reichelt gerne 
untergemischt wird.
78xx von den üblichen Herstellern hab ich teilweise übel mitgespielt, 
und die haben das trotzdem überlebt.
Ein Exemplar habe ich mal soweit erhitzt, das die Hartpapier-Platine 
unter dem Kühlkörper eine andere Farbe bekommen hat. Wohlgemerkt ohne 
Ausfall. Im Vergleich zu anderen Halbleitern können die wirklich was 
wegstecken...

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Ich ∗kicher∗ hab' mal einen ∗kicher∗ 7805 verschluckt ∗kicher∗ ∗kicher∗. 
Ich hab' es überlebt ∗kicher∗.

Aber mal im Ernst: Kennt irgend jemand jemanden, der einen kennt, dessen 
7805 im spezifikationsgerechten Betrieb war und der dennoch kaputt 
gegangen ist? Ich nicht. Es gibt weitaus komplexere Schaltkreise, bei 
denen schon eher bezweifelt werden könnte, dass sie ein halbes 
Jahrhundert durchhalten. So ab 1 Milliarde Transistoren aufwärts.

Die kritischen Teile einer Schaltung sind erfahrungsgemäß 
(Home-Audio/Video/PC) eher ausgetrocknete Elkos (zu nah an heissen 
Bauteilen, z.B. Kühlkörper) bzw. unter dauernder mechanischer Spannung 
stehende Lötverbindungen. Unterdimensionierte, schlecht gekühlte 
Bauteile ebenso.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Wie gesagt, ich kenne mich, reicht das nicht? Da hatte Reichelt Mist 
eingekauft. Wobei ich mich frage, was Reichelt mittlerweile mit 
Rückläufern macht? Gibts da Erfahrungsberichte?


Prozessoren für PCs sind für maximal 20 Jahre Laufzeit ausgelegt. Was 
für einen PC schon eine recht hohe Lebenserwartung ist.

Zilog hatte sich mal zur erwarteten MTBF für den Z80 geäußert. Wenn ich 
mich recht erinnere, waren es 12 Jahre. Einen defekten Z80 kam ich aber 
nie zu Gesicht.


Elkos sind eigentlich kein Problem, wenn sie richtig ausgewählt werden. 
Wenn man nur spart, ist klar wie es ausgeht. Zumal bei diesem 
Problemkreis gerne die einmalig defekte Serie eines Chinesen als für die 
ganze Kategorie vertretende Eigenschaft erwähnt wird.
Es gibt sehr wohl hochwertige Elkos. Wenn du es richtig belastbar haben 
willst, nimm OS-CON. Die Dinger kannst du bis zum Schmelzen belasten! 
Selbst ausgetestet. Billig wird das dann allerdings nicht. Lustigerweise 
bietet Conrad solche an - wo sie doch sonst eher Schrott verkaufen. 
Haben übrigens auch noch einige andere interessante Exoten.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Aber mal im Ernst: Kennt irgend jemand jemanden, der einen kennt, dessen
>7805 im spezifikationsgerechten Betrieb war und der dennoch kaputt
>gegangen ist?

Also, ich habe schon öfters Linearregler austauschen müssen. Oft sinkt 
die Lebensdauer ganz rapide, wenn die Kühlung dieser Dinger schlecht 
ist. Außerdem verlieren diese Regler ganz gerne ihren SOAR-Schutz, wenn 
man sie auf die eine oder andere Weise beschaltet.

Aber von Zeit zu Zeit ist ein Regler auch schon von Anfang an defekt 
oder weicht zumindest so stark von den Spezifikationen ab, daß sich ein 
Einsatz verbietet.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Die 78er sind halt ein Massenmarkt. Jeder Taiwanese der gerade seinen 
eigenen Chipladen aufmacht, versucht erstmal die Standardbauelemente 
nachzumachen. Die sprichwörtliche Zuverlässigkeit von Halbleitern hat 
dadurch arg gelitten.

Meine Erfahrung aus der Massenproduktion und Support in der Industrie 
ist eigentlich, daß bei gehäuften Ausfällen grundsätzlich irgendwas faul 
war. Entweder beim Hersteller, Zwischenhandel oder in der Verwendung. 
Habe da die komischsten Sachen erlebt. Verwunderte Anrufe, warum denn 
das Prozessormodul so oft in der Kirchturmspitze getauscht werden muß, 
wo man doch nur ein Relais am 8255 angeklemmt hat, waren da ganz normal.

Autor: Jens G. (jensig)
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also ich hatte auch noch nie einen 78xx austauschen müssen, solange der 
einigermaßen im Rahmen der Spezifikationen betrieben wurde.
Solange man den Kühlkörper bzw. die Kühlfahne des 78xx anfassen kann 
(auch wenn man das Gefühl für äuserst heis hat), ist noch lange keine 
Gefahr in Verzug.
Ich hatte aber mal einen Videorekorder, bei dem waren zwei 7805 parallel 
geschaltet. Einer war hinüber, und der andere konnte den Strom nicht 
mehr tragen. Den einen getauscht, und jetzt ging die Kiste wieder.
Nach einigen Minuten wollte ich aber mal die kleinen Kühlkörperchen 
anfassen, und war schon nah am Verbrennen (schätze 100°C, wie ein 
Edelstahltopf voller kochendem Wasser). Der andere dagegen war etwas 
kühler. Warum, ist eigentlich klar. Die teilen sich den Strom ja nicht 
brüderlich, sondern sind reichlich egoistisch - einer gewinnt, der 
andere stirbt irgendwann verfrüht. Allerdings zeigt dieses Beispiel, wie 
lange so ein Regler an der Schmelzgrenze mitzumachen vermag, denn paar 
Jahre war das Ding schon alt.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Die hohe Dauertemperatur ist weniger das Problem. Die Mechanik dieser 
Bauelemente macht viel eher schlapp, wenn man Temperaturzykelt. 100 
Zyklen reichen schon aus um deutliche Spuren zu hinterlassen!
Bei MOSFETs sind 175°C Die Dauertemperatur kein Thema mehr.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Allerdings zeigt dieses Beispiel, wie lange so ein Regler an der
>Schmelzgrenze mitzumachen vermag, denn paar Jahre war das Ding schon alt.

Achtung, selbst wenn die MTBF ein paar tausend Jahre beträgt, heißt das 
nicht, daß dein Regler nach genau dieser Zeit den Schirm zumacht. Das 
sind immer statistische Größen, die nur für eine riesige Anzahl von 
Bauteilen gilt und dann auch nur als Schätzwert.

Über das Einzelschicksal deines speziellen Reglers sagen diese 
statistischen Größen nichts aber auch garnichts aus! Ob und wann dein 
Regler den Löffel abgibt ist und bleibt ein reines Lotteriespiel.

>Die 78er sind halt ein Massenmarkt. Jeder Taiwanese der gerade seinen
>eigenen Chipladen aufmacht, versucht erstmal die Standardbauelemente
>nachzumachen. Die sprichwörtliche Zuverlässigkeit von Halbleitern hat
>dadurch arg gelitten.

Ja, du hast völlig Recht, das ist ein riesiges Problem geworden. Früher 
konntest du eine 1N4148 von Siemens kaufen, da hat der gute alte Herr 
Siemens noch persönlich den Draht gebogen. Heute zutage werden die 
meisten dieser Standardbauteile schon lange nicht mehr von nahmhaften 
Herstellern gefertigt oder zumindest nach deren hohen 
Qualitätsanforderungen fertigen gelassen.

Was sich da auf den Märkten tummelt ist Low Cost Ware von völlig 
unbekannten chinesischen Firmen, die nicht selten der Fälschermafia 
angehören. Wir hatten hier ja schon "interessante" Beispiele. Wenn man 
sich mal bei Reichelt die Datenblätter zu irgendwelchen Halbleitern 
anschaut, kommt einem das Grausen. Schwer vorstellbar, daß das alles 
Markenqualität sein soll...

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Du meinst bestimmt die Datenblätter, die manipulierte Kopien der 
Original-pdfs sind? Da wo über dem Kontaktinformationen auf der letzten 
Seite nun ein weißes Rechteck liegt, womöglich nur als Layer im pdf 
definiert, und aus dem A4 Format plötzlich Letter wurde?

(Du merkst, das ist die Einleitung zu einem realen Beispiel. Damit nicht 
wieder einer hier kommt und das Gegenteil behauptet)


Bei Reichelt gibt es eh keine Hersteller-Korrelation zwischen Datenblatt 
und tatsächlich geliefertem Bauelement. Entweder es gibt nur einen 
Hersteller für die Typennummer oder einem ist die Marke egal. Alles 
andere brauch man bei Reichelt nicht mehr kaufen!

Autor: Herb B. (s-stoerung)
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Wenn es die 7805 nicht geben würde, dann könnte man bestimmt ein 
Kohlekraftwerk abschalten xD

Autor: Jens G. (jensig)
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@Abdul K. (ehydra)
>Die hohe Dauertemperatur ist weniger das Problem. Die Mechanik dieser
>Bauelemente macht viel eher schlapp, wenn man Temperaturzykelt. 100
>Zyklen reichen schon aus um deutliche Spuren zu hinterlassen!
>Bei MOSFETs sind 175°C Die Dauertemperatur kein Thema mehr.

Ja und nein.
Grenztemperatur (ob nun 150 oder 175 oder 200) sind schon ein Thema, 
auch wenn oder erst recht, denn auch wenn die Dinger dafür spezifiziert 
sind, geben die den Löffel trotzdem deutlich zeitiger ab (in 
Monaten/Jahren ausgedrückt). Schließlich sind Materialwandervorgänge bei 
1xx°C deutlich flotter, wenn auch in absoluten Zahlen ausgedrückt immer 
noch sehr klein.
Daß Hoch/Runter-Zyklen noch eins drauf setzen (Gehäuse/Anschlüsse vor 
allem), ist schon klar. Das wird aber auch so bei meinem Beispiel 
gewesen sein, denn der wurde ja sicherlich auch mindestens täglich im 
Standby gewesen sein, wo die Dinger Urlaub machen durften.

@Kai Klaas (Gast)
>Achtung, selbst wenn die MTBF ein paar tausend Jahre beträgt, heißt das
>nicht, daß dein Regler nach genau dieser Zeit den Schirm zumacht. Das
>sind immer statistische Größen, die nur für eine riesige Anzahl von
>Bauteilen gilt und dann auch nur als Schätzwert.

ist schon klar. Trotzdem sind MTBF-Zahlen idR. nicht für Grenzumgebungen 
gemacht, sondern weit davor. D.h. bei absoluter Temperaturgrenze wird 
man solche Zahlen vergessen dürfen.
Ich kenne vor allem von Leistungselkos solche Werte - da sind paar 
wenige Tausend h angegeben - allerdings meist wohl bei 85°C, was 
zumindest im Consumer-Einsatz eher selten ist. Man kann die auch höher 
betreiben, man muß aber dann eine Handvoll Elkos als Ersatz mitliefern 
;-)

Was ich eigentlich sagen wollte: die 150°C sind doch nur ein 
Kompromisswert, wo der Hersteller sich sagt, das kann man als sinnvolle 
Einsatzgrenze betrachten, was Lebensdauer angeht. Du kannst (wenn das 
Gehäuse mitmacht) auch 200°C drumherum strömen lassen - das macht der 
auch ne Weile mit - nur eben nicht mehr so lange. Ich habe schon öfters 
Halbleiter mit Anlauffarben gesehen (vorrangig in meinen Versuchen ;-), 
aber auch Auto-Audio-Verstärker, wo die Kühlung nicht so richtig wollte) 
- vor allem Mosfets machen da schon ganz schön was mit. Wenn die 
fliegend angelöteten Drähte sich so langsam selbständig machen, isser im 
Kern wohl schon eher bei 250-300°C - trotzdem geht er noch (wenn auch 
nicht mehr datenblattkonform ;-) Das Teil geht also bei 150°C nicht 
plötzlich aus.

Autor: Jens G. (jensig)
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Ach ja - ich komme auch gern nochmal auf mein Ge-Transistorbeispiel 
zurück.
75°C sind nicht unbedingt die Zerstörungsgrenze, sondern die Restströme 
werden da langsam unerträglich hoch (Eigenleitung), was man aber 
vermutlich in der Herstellung einigermaßen steuern konnte, denn es gab 
ja auch Ge-Transistoren mit reichlich 100°C - zerfallen wird er 
natürlich zunehmend schneller, je höher die Temperatur.

Autor: Ich (Gast)
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>Wenn es die 7805 nicht geben würde, dann könnte man bestimmt ein
>Kohlekraftwerk abschalten xD

ja^^

Autor: Jens G. (jensig)
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dann könnte man viel mehr Kohleschichtwiderstände bauen ...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>ist schon klar. Trotzdem sind MTBF-Zahlen idR. nicht für Grenzumgebungen
>gemacht, sondern weit davor. D.h. bei absoluter Temperaturgrenze wird
>man solche Zahlen vergessen dürfen.

Soweit ich weiß, werden diese MTBF Werte mit "Accelerated Baking" bei 
bis zu 150°C bestimmt. Daraus kann dann mit der Arrhenius-Formel und 
anderem statistischem Gedöns die MTBF für beliebige darunter liegende 
Chip-Temperaturen ausrechnen. So gesehen gelten die MTBF Werte schon 
auch für "Grenzumgebungen". Jetzt weiß ich aber natürlich nicht, was du 
mit "absoluter Temperaturgrenze" meinst, denn es ist klar, daß bei 200°C 
ein Silizium-Chip natürlich etwas anderem Streß ausgesetzt ist als bei 
150°C.

Die ganze MTBF Rechnerei steht und fällt sowieso mit der richtigen 
Aktivierungsenergie in der Arrheniusformel und die wird meist aus 
vorrangehenden MTBF Bestimmungen einfach nur abgeschätzt. Oftmals wird 
auch einfach nur eine feste Aktivierungsenergie angenommen, die sich 
unter den Herstellern als De-Fakto Standard eingebürgert hat.

Die ganzen MTBF Berechnungen sind meiner Meinung nach ziemliche 
Augenwischerei, weil die verschiedenen Ausfallmechanismen 
unterschiedliche Aktivierungsenergie haben, daß aber nie berücksichtigt 
wird. Außerdem wird das "Accelerated Baking" fast immer nur mit ganzen 
Wafern durchgeführt, sodaß alle die Ausfallmechanismen, die mit dem 
anschließenden Zerstückeln, Bonden und Vergießen zu tun haben, überhaupt 
nicht berücksichtigt werden. Bedenkt man jetzt noch, daß eine ganz 
wesentliche Belastung das Löten und später folgende Temperaturzyklen 
sind, ist der von den Herstellern angegebene MTBF Wert praktisch gesehen 
fast ohne Aussagekraft. Ein hoher MTBF Wert drückt dann lediglich aus, 
daß der Hersteller beim Belichten und Ätzen von Wafern keine 
Anfängerfehler macht.

Kai Klaas

Autor: Jens G. (jensig)
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Vielleicht hast Du auch recht. So sehr habe ich mich mit der 
MTBF-Theorie auch nicht beschäftigt, so daß Du wahrscheinlich eher im 
Vorteil bist ;-)

Was ich mit 200°C meine: es gibt Teile, die sind dafür spezifiziert.
Aber auch nicht dafür spezifizierte Teile gehen deswegen nicht gleich 
übern Jordan (zumindest halbleitermäßig - da gibt z.T. eher das Gehäuse 
nach)

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Vielleicht hast Du auch recht. So sehr habe ich mich mit der
>MTBF-Theorie auch nicht beschäftigt, so daß Du wahrscheinlich eher im
>Vorteil bist ;-)

Nicht daß du denkst, daß mir diese Rechnerei Spaß macht. Ich mußte das 
mal beruflich für einen Flash-µC ausrechnen...

Kai Klaas

Autor: Jens G. (jensig)
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und hat er statistisch gehalten, was er rechnerisch verspricht ;-)

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hersteller und Benutzer möchten eigentlich Chips haben, die zu einem 
ganz genau definiertem Zeitpunkt möglichst alle die Viere strecken. 
Wobei der Benutzer meist dann die Zahl unendlich einsetzen möchte. Der 
MTBF gibt aber nur den gewichteten Mittelwert an. Wie heißt das genau 
ihr Statistiker??

Als Beispiel mal:
Der A244 aus der DDR hatte sehr große Toleranzen in der Herstellung. 
Viele Chips waren besser als das Datenblatt, andere schlechter und 
wurden als R244 an Bastler verhökert.
Der praktisch gleiche Chip von Siemens hieß TCA440 und hatte wesentlich 
engere typische Toleranzen.
Dabei gabs dann natürlich A244 die dem TCA440 überlegen waren.

Was ist nun besser?!

Autor: Jens G. (jensig)
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>Was ist nun besser?!

Was hat das jetzt mit Zuverlässigkeit zu tun?
Aus dem Fakt, daß in der DDR Teile als Bastelversion verkauft wurden, 
würde ich nicht schließen wollen, daß die Dinger besonders hohe 
Toleranzen hatten. Es wurden einfach nur sinnvollerweise auch die etwas 
schlechteren Teile in Anwendung gebracht - macht doch Sinn in reinen 
Bastelprojekten.
Ich würde nicht behaupten, daß Siemens praktisch 100% Ausbeute hatte.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Worauf willst du hinaus, Jens?

Klingt nach, unsere Leistungen in der DDR waren auch nicht schlecht! 
Meinst du das?

Ich habe versucht, den Unterschied zwischen durchschnittlicher 
Ausfallserwartungszeit und akzeptabler Mindestlebensdauer 
herauszuarbeiten.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Worauf willst du hinaus, Jens?
ich meine einfach, daß die Toleranzen innerhalb eines IC's keinen Bezug 
zu dessen statistischer Zuverlässigkeit hat (es sei denn, er kommt 
deswegen irgendwo an Grenzen, die seine Lebensdauer beeinflussen).

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Abdul K. schrieb:
> Der praktisch gleiche Chip von Siemens hieß TCA440 und hatte wesentlich
> engere typische Toleranzen.

Womöglich hatte Siemens die Exemplare, die nicht in den Toleranzrahmen 
passten, einfach verworfen, anstatt wie die Kollegen in der DDR sie 
einfach als "Bastlerchip" zu verhökern.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Nach Toleranz kommt Ausfall. Das ist eine Kette. Heute nacht bin ich 
wachgeworden und habe doch tatsächlich im Kopf ein Erklärungsdiagramm 
gemalt...


Ob Siemens die weggeworfen hat, weiß ich nicht. Sowas wird natürlich 
gerne gemacht, um die Marktpreise künstlich hoch zu halten. Das leidige 
Thema der Lebensmittelvernichtung ist da ja ein sehr gutes Beispiel.

Meiner Meinung nach, hat es aber in der DDR wirklich an der 
Prozeßkontrolle gekrankt. So wie überall dort eben. Einzelne gute 
Produkte unter einem Haufen Schrott. So daß man nicht in die Gewinnzone 
kam.

(Ich stamme aus der DDR)


Einen sehr ähnlichen Effekt machen wir ja gerade mit China durch. Von 
dort kommt die mit halbgereinigtem Blei verlötete äh gepappte 
Sankt-Martin Kinderlampe genauso wie der doch eher hochwertige iPOD.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Ob Siemens die weggeworfen hat, weiß ich nicht. Sowas wird natürlich
>gerne gemacht, um die Marktpreise künstlich hoch zu halten. Das leidige
>Thema der Lebensmittelvernichtung ist da ja ein sehr gutes Beispiel.

entweder die habens weggeworfen (ich rede nur von Teilen, die auserhalb 
DB-Spezifikation waren), oder die haben es heimlich mit verkauft als 
vollwertige Teile in der Hoffnung, daß zumindest kleine Ausreiser nicht 
auffallen. Bis jetzt gehe ich mal von ersterem aus.
In der DDR wurden dagegen die Teile mit kleinen Ausreisern als 
Bastlerversion verkauft.

>Meiner Meinung nach, hat es aber in der DDR wirklich an der
>Prozeßkontrolle gekrankt. So wie überall dort eben. Einzelne gute
>Produkte unter einem Haufen Schrott. So daß man nicht in die Gewinnzone
>kam.

Also ich habe nun nicht mehrere A244 durchgemssen, und mit dem 
westdeutschen Bruder verglichen, aber bei anderen Teilen hatte ich nicht 
unbedingt den Eindruck, daß ich unerwartet schwer mit Toleranzen zu 
kämpfen hatte. Will sagen, hatte eigentlich nicht mit Teilen zu tun, wo 
die Abweichungen vom typischen Wert unerwartet extrem gewesen wären. Und 
wenn es solche Exemplare gegeben hat - einkalkulieren muß man das 
sowieso, wenn man es in Serie nutzen will, und wenn es so im DB steht 
(und die ostdeutschen DB's waren ziemlich durchweg 1:1 identisch zu den 
westlichen Brüdern)

Und zu deiner Theorie, daß größere Toleranzen größere 
Ausfallwahrscheinlichkeiten hervorrufen: dem kann ich nur folgen, wenn 
die Toleranzen zu einer größeren Belastung des Teils führt. Wird wohl 
beim A244 kaum der Fall sein. Würde ich also nicht so undifferenziert 
verallgemeinern.

>(Ich stamme aus der DDR)

Macht nix - ich auch

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