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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC/DC Wandler Problem


Autor: Sascha (Gast)
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Hallo,

ich verwende den DC/DC Wandler TES1-2411 von Traco.
Leider sind mir in den vergangenen Tagen drei von acht Stück, in 
identischen Platinen, abgeraucht.
Schaltung wie oben.
Im Dauerbetrieb funktionierte alles tadellos.
Bei erneutem Einschalten explodierte einer der Wandler.

Liegt es vieleicht an den Kondensatoren ?

Hat jemand schon mal ähnliche Erfahrungen damit gemacht?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Diese Zuckerwürfel funktionieren idR. problemlos... :-/
Welche Versorgung hast du?
Welche Last hast du?

> Liegt es vieleicht an den Kondensatoren ?
Was spricht dagegen, den Eingangskondensator "hinter" die Diode zu 
setzen? Wofür ist eigentlich die Diode da?

Autor: Fuerst-Rene (Gast)
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Kenn ich schau mal nach ob du am Ausgang über die Grenze gekommen bist.

Kapazitive Last 33 μF max.

Autor: Sascha (Gast)
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Ja, das wird es sein.
Macht es überhaupt Sinn am Ein- und Ausgang einen Elko zu hängen?

Autor: oszi40 (Gast)
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Elko am Eingang ist nützlich. Frage ist, WOHER Deine Spannung jetzt 
kommt.
Lies mal F23 
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Autor: Sascha (Gast)
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Last ca. 80mA
Versorgungsspannung 24V DC

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Welche Versorgung hast du?
> Welche Last hast du?
Ich meinte damit nicht unbedingt welche Versorgungsspannung bzw.
welchen Laststrom du hast, sondern tatsächlich woher die Versorgung 
kommt, und was die Last ist.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Hat die Last vieleicht auch noch einen Kondensator?
Kann da ein Kurzschluss sein?
Was genau ist die Last? Vieleicht eine Schaltung, die im Moment des 
Einschaltens (Microcontroller noch nicht initialisiert, Schaltung 
schlecht designt) eine Brücke für ne Millisekunde auf Kurzschluss 
schaltet.

Autor: Sascha (Gast)
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Ich werde heute achmittag mal den Rest der Schaltung posten.
Es handelt sich um einen Atmega32 + CAN Controller und ein paar 
Optokoppler.
Kurzschluss schliesse ich erstmal aus.
Bis auf die 100n C an den ICs sind keine Kondensatoren verbaut.
Die Spannung kommt von einem Schaltnetzteil 24V

Autor: oszi40 (Gast)
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>Die Spannung kommt von einem Schaltnetzteil 24V
1.Dann würde ich diese Spannung mal mit dem Oszi zur Kontrolle genauer 
ansehen. Evtl. sind böse Spikes zu sehen?
http://www.tracopower.com/datasheet_g/tes1-d.pdf

2.Wenn Deine DC/DC Wandler schon Jaaahre herumgelegen haben sollTen, 
wären auch evtl. Elkos verdächtig. Kann man da was an den defekten 
Teilen sehen?

3.Woher bist Du sicher, daß das Übel nicht von der restlichen Schaltung 
kommt? Evtl. gelangt von hinten über den Bus eine Spannung auf den 
Wandler?

Autor: oszi40 (Gast)
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4. WAS wird noch aus den 24V gespeist? Induktivitäten??
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit...
Man beachte die induktiven Abschaltspannungen.

Autor: H.Joachim Seifert (crazyhorse)
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Ansonsten: ziemliche Verschwendung, einen isolierten Wandler zu nehmen 
und dann doch wieder die Masse zusammenzuschalten. Ein einfacher 
Abwärtswandler tut es genauso. Kleiner, billiger.
http://www.recom-international.com/pdf/Innoline/R-...
Hat natürlich mit dem Massensterben nichts zu tun :-)

Autor: Sascha (Gast)
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2.Leider nicht, wie gesagt bei einem ist komplett der Hut hochgegangen.
3. Wie gesagt, ich poste heute noch die Schaltung. Vielleicht fällt euch 
etwas auf.
4. Ja, ich steuere Magnetventile über Mosfets an. Ich habe aber immer 
mit Freilaufdioden entstört. Auffällig ist aber das die Regler immer 
beim Einschalten hochgegangen sind.

Autor: tripledot (Gast)
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Einige Tracos funktionieren nicht korrekt bei Verbindung beider Massen!

Trenne die Massen und danach sollte Dein Problem behoben sein!

Prüfe auch genau Deine 24V Eingangsspannung. Die TES1 Serie erlaubt 
meiner Erinnerung nach nur eine Toleranz von +/- 10%. Und nein, sie 
verzeihen es nicht, wenn auch nur Sekundenbruchteile die Spannung drüber 
liegt (selbst "getestet" mit TES1-1212).

Autor: oszi40 (Gast)
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>Auffällig ist aber das die Regler immer beim Einschalten hochgegangen sind.

Das heißt aber nicht, daß sie nicht schon beim Ausschalten durch die 
induktiven Abschaltspitzen oder hochlaufen des Netzteils beschädigt 
wurden?

Erst beim erneuten Einschalten reicht dann die Leistung um "Flüssiges 
Siliziun" mit einem freundlichen Peng zu melden.

Autor: Sascha (Gast)
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Danke für den Tip mit der Masse !
Gibt es vergleichbare Typen die mehr Toleranzen verzeiht bzw. einen 
größeren Eingangsspannungsbereich haben?
Möchte gerne bei SMD Typen bleiben.
Habe auch schon drüber nachgedacht auf die simple switcher von TI 
umzusteigen.

Autor: Hauspapa (Gast)
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Bei 24V und 100mA könntest Du zur Not sogar auf Linearregler und 
Kühlkörper umsteigen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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tripledot schrieb:
> Einige Tracos funktionieren nicht korrekt bei Verbindung beider Massen!
Warum?

> Gibt es vergleichbare Typen die mehr Toleranzen verzeiht bzw. einen
> größeren Eingangsspannungsbereich haben?
Weil die dinger ungeregelt sind, ist die Eingangsspannung so eng 
spezifiziert. Dir sollte auch klar sein, dass die abgegebene Spannung 
nur bei Nennlast und richtiger Eingangsspannung korrekt ist. Bei 
geringer Belastung steigt die Ausgangsspannung, bei höherer 
Eingangsspannung steigt die Ausgangsspannung ebenfalls! Das sagt das DB:
Regelabweichungen  – Eingangsänderung    1.2 % / 1 % Änderung Uein 
Oder in Worten: wenn du 5% mehr Eingangsspannung hast, dann hast du 6% 
mehr Ausgangsspannung.

Autor: oszi40 (Gast)
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> Oder in Worten: wenn du 5% mehr Eingangsspannung hast, dann hast du 6%
> mehr Ausgangsspannung.

1W-Typ mit 400mW belastet wird kaum die Todesursache sein? Es wird wohl 
eher induktive Spitzen geben, von seinen Magnetventilen, die evtl. 
ungünstig angeordnet sind?

5.Frage wäre noch: ob schon DC/DC Wandler gestorben sind als noch keine 
Magnetventile angeschlossen waren.

Autor: Sascha (Gast)
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5. Ja sind sie

Autor: tripledot (Gast)
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"Gibt es vergleichbare Typen die mehr Toleranzen verzeiht bzw. einen
größeren Eingangsspannungsbereich haben?"

Ja, es gibt zB die 2 Watt Typen, die ich momentan als Ersatz für die 
TES1 einsetze: TES2N-1212 (12V->12V), die haben 9..18V 
Eingangsspannungsbereich, es gibt auch noch welche, die einen doppelt so 
großen Eingangsbereich haben). Das war jetzt das Beispiel für den 12V 
Eingangs-Typ. Die gibt es auch noch mit 24Vnenn Eingang.


"> Einige Tracos funktionieren nicht korrekt bei Verbindung beider 
Massen!
Warum?"

Warum? Ich habe hier die ehrenvolle Aufgabe gehabt, eine bereits fertig 
bestückte Platine in Betrieb zu nehmen. Dabei hat jemand die Massen 
eines TES2N-Typs verbunden. Raus kamen dann keine 5V sondern 
irgendwelcher schwingender Mist, dann habe ich gemerkt, dass die Massen 
verbunden waren -> Massen getrennt und direkt waren stabile 5V da.

Was da intern passiert, müsste man die Traco Ingenieure fragen.

Autor: Matze (Gast)
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Hallo Sascha,
ich denke auch, dass du dir mit den 10uF am Ausgang dein DCDC Wandler 
beim Einschalten zerstörst.
Ich würd den Vorschlag von Hauspapa aufgreifen!
Auch ich versorge eine kleine 5V Logik aus 24V. Dazu verwende ich im 
ersten Schritt ein Schaltregler der aus 28V 8V zaubert und anschließend 
wird mit einem Linearregler auf 5V geregelt. Läuft bei mir seit Jahren 
Problemlos die Schaltung.
Grüße Matze

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Matze (Gast)

>ich denke auch, dass du dir mit den 10uF am Ausgang dein DCDC Wandler
>beim Einschalten zerstörst.

Nein. Der Wandler verkraftet offiziell 33uF und da glaube ich auch.

>Auch ich versorge eine kleine 5V Logik aus 24V. Dazu verwende ich im
>ersten Schritt ein Schaltregler der aus 28V 8V zaubert und anschließend
>wird mit einem Linearregler auf 5V geregelt.

Und was soll der Unsinn?

MFG
Falk

Autor: Knut (Gast)
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Man hofft wohl das der Linearrgler die Welligkeit rausregelt...


Gruß Knut

Autor: Matze (Gast)
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@ Falk Brunner
Falk Brunner schrieb:
> Und was soll der Unsinn?

Wenn ich gleich einen Linearregler benutzt hätte würden bei 24V 
Eingangsspannung und 500mA Strom ca. 8W Verlustleistung entstehen 
[(24V-5V)*0.5A] Davon abgesehen, mag ich es nicht wenn ich mehr 
Verlustleistung als Wirkleistung erzeuge :)

Autor: oszi40 (Gast)
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@Matze: Gut gemeint, hilft aber nicht die Ursache zu finden.

Meine Glaskugel tendiert nun eher zu
-unerklärlichen Schwingungen,
-Einspeisung von hinten oder
-bösen Spannungsspitzen,
-Aubauproblemen ...

Das sollte mit dem Oszi zu finden sein.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Matze (Gast)

>Wenn ich gleich einen Linearregler benutzt hätte würden bei 24V
>Eingangsspannung und 500mA Strom ca. 8W Verlustleistung entstehen

Ach was? Und warum nicht gleich 5V direkt per Schaltregler erzeugen? Das 
kann der auch. Und es ist ein Irrtum, den Rippel eines Schaltreglers mit 
einem Linearragler wegzubüglen, die sind dafür praktisch zu langsam.

MFG
Falk

Autor: Matze (Gast)
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@Falk Brunner
Achso...tut mir Leid, aber trotz deiner sehr präzisen Fragestellung "Und 
was soll der Unsinn?" wusste ich nicht, welchen Teil meiner Schaltung du 
in Frage stellst.
Also der Linearregler dient mir als Überspannungsschutz, da ich recht 
empfindliche Bauteile verwende und eine sehr genaue 5V Spannung 
benötige.
Und ja, ich habe auch gehofft eventuelle Schwingungen damit weg zu 
bügeln.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Matze schrieb:
> Also der Linearregler dient mir als Überspannungsschutz, da ich recht
> empfindliche Bauteile verwende und eine sehr genaue 5V Spannung
> benötige.
Ein Halbleiter ist prinzipiell ein schlechter Schutz:
Was passiert, wenn dein Schaltregler kaputtgeht?
Und was passiert, wenn dein Linearregler kaputtgeht?
Fazit: zwei Komponenten, die kaputtgehen können, und jedesmal ist die 
Schaltung dahinter kaputt... :-/

> Und ja, ich habe auch gehofft eventuelle Schwingungen damit weg zu
> bügeln.
Ein Linearregler lässt den Ripple eines Schaltrglers geradeaus durch, 
denn der Regler ist einfach zu langsam (immerhin ist der für die 
traditionellen 100Hz nach einem Brückengleichrichter optimiert).
Schlimmstenfalls bringt der Ripple den Regler noch durcheinander und zum 
Schwingen...

Autor: Sascha (Gast)
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Um die Sache noch einmal zu konkretisieren...
Hier die Schaltung und das zugehörige Board.
Vielleicht erkennt jemand etwas.

Autor: Michael (Gast)
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Was macht die Diode vor deinem Wandler?
Kann's evtl. sein, dass Deine Ausgangsspannung beim Abschalten 
kurzzeitig höher ist, als die Eingangsspannung? Manche Regler 
(besonderes auch Linearregler) mögen das nicht!

Autor: Michael (Gast)
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Lothar Miller schrieb:
>> Und ja, ich habe auch gehofft eventuelle Schwingungen damit weg zu
>> bügeln.
> Ein Linearregler lässt den Ripple eines Schaltrglers geradeaus durch,
> denn der Regler ist einfach zu langsam (immerhin ist der für die
> traditionellen 100Hz nach einem Brückengleichrichter optimiert).
> Schlimmstenfalls bringt der Ripple den Regler noch durcheinander und zum
> Schwingen...

Das halte ich für Quatsch... Ein Linearregler hat auch bei 100 kHz noch 
einen PSSR von ~30 dB oder mehr... Und normal wird ein Linarregler dafür 
eingesetzt, damit er schnelle Änderungen ausgleicht und stabilisiert - 
nicht um einen 50 Hz Rippel zu Glätten - das kann ich auch mit einem 
"dicken" Kondensator erreichen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Michael schrieb:
> Ein Linearregler hat auch bei 100 kHz noch
> einen PSSR von ~30 dB oder mehr...
Aus dem DB eines angesagten Highrunner-Standard-Linearreglers 7805:
Ripple Rejection RR   f = 120Hz    VO = 8V to 18V     min. 62 typ. 73 dB

> Und normal wird ein Linarregler dafür eingesetzt, damit er
> schnelle Änderungen ausgleicht und stabilisiert -
> nicht um einen 50 Hz Rippel zu Glätten
Es dürfte klar sein, woher diese 120Hz vom DB kommen, oder?

Und jetzt zeig mir die Stelle mit den 100 kHz...  :-/

Autor: Daniel S (Gast)
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http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf

Seite 7, Diagramm rechts in der Mitte. hat bei 100kHz noch gut 40dB.

Zu den DC-DC-Wandlern: Die Massen darf man im Normalfall verbinden, wenn 
es galvanisch getrennte Wandler sind. Löte mal eingangsseitig und 
ausgangsseitig je eine eine entsprechend ausgelegte Suppressordiode 
1.5KE... drüber.

Autor: Me (Gast)
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Daniel S schrieb:
> http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf
>
> Seite 7, Diagramm rechts in der Mitte. hat bei 100kHz noch gut 40dB.

jup. Danke! Bist mir zuvor gekommen :)
Das Verhalten ist bei fast allen Linear bzw. LDOs ähnlich.

Aber BTT: Sascha hast du mal versucht, die Diode über den Linear-Regler 
zu bauen?

Autor: Sascha (Gast)
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Hallo Daniel, was meinst du mit über dem Regler?

Autor: ... (Gast)
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Sascha schrieb:
> Im Dauerbetrieb funktionierte alles tadellos.
>
> Bei erneutem Einschalten explodierte einer der Wandler.

Schalte mal statt der Diode D9 einen NTC, so 12 Ohm Kaltwiderstand, 
davor.
Viele Wandler mögen den Einschaltstromstoß nicht.

Autor: HGD (Gast)
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Die Diode ist schuld, da bin ich mir sicher.
Elko hinter die Diode setzen und evtl vergrößern.

Autor: Manfred Kraus (Gast)
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Entferne die Diode. Die braucht kein Mensch. Der arme DCDC Wandler kann 
doch gar nicht mehr "atmen". Gerade beim Hochlaufen muss er das aber.

Autor: Me (Gast)
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ich würde das so aufbauen...
@Manfred: was meinst Du mit "atmen"?

Autor: ... (Gast)
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Me schrieb:
> ich würde das so aufbauen...

Das ist kein Dreibein-Regler.

Autor: Me (Gast)
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... schrieb:
> Me schrieb:
>
>> ich würde das so aufbauen...
>
>
>
> Das ist kein Dreibein-Regler.Beitrag melden | Bearbeiten | Löschen |

Oh Mensch... das war doch nur beispielhaft gezeichnet...
ist doch ganz egal, wie viele MassePins das Teil hat... auch wenn der 
galvanisch trennt - kann man die trotzdem zusammenführen...

Autor: ... (Gast)
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Me schrieb:
> wie viele MassePins das Teil hat... auch wenn der
>
> galvanisch trennt - kann man die trotzdem zusammenführen...

Das meinte ich nicht. Sondern die Diode. Das ist ein Schaltregler, ich 
kann mir nicht vorstellen, dass der eine Rückführung auf den Eingang 
mag.

Autor: oszi40 (Gast)
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... schrieb:
> kann mir nicht vorstellen

Kommt auf konkreten Fall an,
wurde aber gelegentlich praktiziert, um zu verhindern, daß eine größere 
rückfließende Spannung (besonders im Ausschaltmoment) von hinten in den 
Regler gelangt und diesen zerstört.

Im Zweifelsfall Hersteller kontaktieren.

Autor: ... (Gast)
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oszi40 schrieb:
> von hinten in den
>
> Regler gelangt und diesen zerstört.

Das ist richtig bei den üblichen Längsreglern wie 78XX, 79XX aber nicht 
bei einem DC/DC-Wandler.

Autor: Blinder mit Krückstock (Gast)
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Im Zweifelsfall Hersteller kontaktieren.

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