LDO mit P-FET schwingt

[S. M. (opusdiabolus)]

Hallo zusammen,

habe mir hier einen LDO-Regler mit P-FET einfallen lassen, des aber wie 
Sau schwingt. Eingang ist eine 12V Insel-Batterie und dahinter soll ein 
ASUS EEE-PC (Netbook) der genau 12V braucht geladen werden. Der Strom 
geht beim Laden von ASUS EEE-PC bis 4A hoch, deshalb habe ich keinen 
LM2941 genommen. Habe an Ein- und Ausgängen schon verschieden große 
Kondensatore bis 4700µF drangehangen...es ist nur anders, nicht wirklich 
besser geworden. Die Schwingungen treten auch mit einer Halogenlampe von 
20W auf. Wer hat für mich einen Tip, oder ein passendes LDO-IC 12V bis 
ca. 4A?

[A-Freak (Gast)]

Dein Problem ist die Phasenverschiebung im Regelkreis.

Der TL431 bildet zusammen mit dem 10nF einen Integrator der 90° schiebt, 
die Eingangskapazität vom MOSFET zusammen mit dem hohen Widerständen 
auch och einmal. Beides zusammen gibt 180° und der Regler wird zum 
Oszilator.

Bevor wir das Schwingproblem lösen aber noch ein ganz anderer Tip: 
Verbinde den Schleifer und das obere Ende von dem 1k-Poti miteinander 
daß dieses nur noch als variabler Widerstand dient. Falls der Schleifer 
einmal aussetzt sinkt dann die Ausgangsspannung auf Minimum ab anstatt 
auf Maximum anzusteigen.

Jetzt zum empirischen stabilisieren des Reglers. Die Profis werden mir 
verzeihen daß ich mich nicht tiefer mit Ortskurven und 
Stabiliätsfaktoren beschäftige.
1. schalte zwischen Poti und Eingang vom TL431 einen Widerstand von 1k
2. vergrößere den 10nF erst einmal sehr weit bis vielleicht 1µF. Die 
Schaltung sollte dann erst einmal so träge werden daß nichts mehr 
schwingt.
3. schalte ein Poti testweise in Reihe zum Kondensator und erhöhe den 
Widerstandswert solange bis der Regler wieder schwingt. Dann wieder auf 
die Hälfte davon reduzieren.
4. verkleinere den Kondensator bis die Schaltung wieder schwingt. 
Vergrößere den Wert wieder auf das doppelte.
5. belaste den Ausgang impulsweise und schaue dir am Osziloskop an wie 
die Spannung wackelt
6. wenn die Spannungssprünge noch zu groß sind dann expoerimentiere ein 
wenig mit dem Widerstand und dem Kondensator bis das Impulsverhalten 
paßt
7. baue den Widerstand und den Kondensator fest ein.

[S. M. (opusdiabolus)]

Danke A-Freak,

das mit dem Schleifer ist gut, das mache ich.
Die anderen Punkte werde ich morgen mal ausprobieren.

[Helmut S. (helmuts)]

Schau hier und baue auf den Erfahrungen in dieser Diskussion auf.
Beitrag "Spannungsregler"
Deren Ergebnis sieht vielversprechend aus.

[S. M. (opusdiabolus)]

Danke Helmut, werde meinen Regler mal umbauen wie aus Deiner 2. 
Schaltung (mit BC547) zu sehen und dann berichten. Warum ist vor der 
Basis beim BC 547 ein 1 Ohm Widerstand? Das erschließt sich mir nicht.

[Helmut S. (helmuts)]

Hallo,
der 1Ohm Widerstand ist nur ein Platzhalter. Der hat erst mal keine 
Bedeutung.
R6 muss auf 18kOhm erhöht werden um 12V zu erreichen.

Das RC-Glied R3-C9 scheint wegen der schwächeren Gegenkopplung 
R7/(R6+R7) wesentlich unkritischer zu sein.
R9=47k
C3=1n

Helmut

[John (Gast)]

Ist der IFR4905 überhaupt für Linearbetrieb geeignet?

[John (Gast)]

*IRF4905

[S. M. (opusdiabolus)]

Danke Helmut,
werde ich heute Nachmittag mal aufbauen. Wofür ist die LED, damit der 
BC547 sicher sperren kann?

[Helmut S. (helmuts)]

Du kannst auch zwei normale Si-Dioden in Reihe dafür nehmen.
Damit erreicht man, dass der TL431 genug Spannung hat.

Die Schaltung war ja für 6V dimensioniert.
Erhöhe den R2 auf 3,3kOhm(4,7kOhm) wegen deinen 12V..14V.

[S. M. (opusdiabolus)]

So, habe die Schaltung von Helmut aufgebaut und funktioniert für meine 
Zwecke gut. Bei bestimmten Belastungen und Eingangsspannungen schwingt 
sie leicht mit 200 mV bei 20 µSek, das ist aber für mich okay, soll ja 
nur ein Netbook laden. Vielen Dank an Helmut.