LT1084 zu wenig Spannung

OP #4541040
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Hallo zusammen,

ich habe den LT1084 für eine analoge Fahrspannungsregelung für eine 
Modell-Gartenbahn im Einsatz seit einigen Tagen. Die Jahre vorher hatte 
ich einen LM350, welcher problemlos funktionierte.

Mein Problem ist, dass - nur ab und zu - bei einer langsamen 
Spannungserhöhung von 2 V auf geplante 20 V Ausgangsspannung er bis auf 
ca. 10 V / 1 A hochregelt und nicht weiter. Probiert man es einige Male 
funktioniert es dann plötzlich... Läßt man die Schaltung auf der 
Sollwertvorgabe 20 V stehen und wartet ca. 10 sec, passierts plötzlich, 
dass schlagartig die 20 V anliegen und danach der Regler völlig 
problemlos funktioniert. Woran kann das liegen, den LT1084 habe ich auch 
schon ausgetauscht.

Weitere Info's: Spannungsregelung ganz normal über den einen Widerstand 
des Spannungsteilers über 10 k Poti, großer Kühlkörper natürlich dran am 
Spannungsregler.

Besten Dank im Voraus!
#4541136
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Bei Low Drop Reglern ist der Ausgangskondensator kritisch, weil der in 
die interne Regelung mit einbezogen wird. Insbesonders ist der ESR ein 
wichtiges Kriterium. Daher sind die Herstellerangaben genau zu befolgen.

http://www.linear.com/docs/3741

Das betrifft hier die Seite 10 mit dem Abschnitt 'Stability'

Demzufolge gehört am Ausgang entweder ein Tantal mit 10µF oder ein Elko 
mit 150µF als Ansatz für störungsfreien Betrieb. Leider wird hier nichts 
über den ESR gesagt.
Gast #4541165
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Hallo

Aufteilung in mehreren Kondenstoren verbessert sogar oft noch das ESR 
(geringer)- was meist ein Vorteil ist.
Nun ist es aber seltsamer weise bei LowDrop Regler so das ein zu gutes 
(also niedriges) ESR Probleme verursachen kann - wenn das so ist sollte 
das aber im Datenblatt mit angegeben sein.

Gartenbahn und Fahrspannungsregler klingt für mich nach einen Zentralen 
Punkt von den aus ein oder mehrere Einspeisepunkte über lange 
Versorgungsleitungen versorgt werden.
Lange Leitungen haben oft die seltsamsten Effekte durch EMV Auswirkung 
(Antenneneffekt) und Kapazitive und Induktive Belastung durch die langen 
Leitungen, eventuell sind besondere Maßnahmen notwendig um den Regler 
stabil zu bekommen - oft ist in den Datenblättern ziemlich gut versteckt 
etwas darüber zu lesen wie lang die Zu- und Ableitungen bei den 
"Grunddesign" sein dürfen, was man dann genau bei (zu) langen Leitungen 
macht ist leider oft nicht beschrieben.

Praktiker
OP #4544272
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Verflucht! Alles gecheckt. Am Poti liegt es nicht, habe einen 
Tantal-Kondensator 22µF und einen Aluminium 150µF am Ausgang getestet 
und dann da kein Erfolg in der Verzweiflung eine Diode auf den Ausgang 
gehangen, um Schwingvorgänge zu unterdrücken.

Leider gleiches Verhalten wie vorher.

Habt Ihr noch andere Vorschläge, wie ich den Spannungsregler unter 
Kontrolle bringe?

Danke Grüße Chris
OP #4544671
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Aus dem Datenblatt entnehme ich für die Kondensatoren auf Seite 10:

- Eingang: Standard 10µF Elko
- Ausgang: "For all operating conditions, the addition of a 150μF 
aluminium electrolytic or a 22μF solid tantalum on the output will 
ensure stability"

Auf Seite 16 mittig ist mein Anwendungsfall beschrieben. Spannungsregler 
1,2-15 V. Allerdings benötige ich Spannungen 1,25 bis 28 V bei einer 
Eingangsspannung von 30 V. Darum für R1 100 Ohm (dargestellt sind 90 
Ohm) und 2,5 k für R2. Oder wäre es vorteilhaft R1 und R2 noch weiter zu 
verkleinern?

Grüße Chris
#4544690
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Christian H. schrieb:
> Auf Seite 16 mittig ist mein Anwendungsfall beschrieben.

Aha. Das ist also jetzt:
Christian H. schrieb:
> Spannungsregelung ganz normal über den einen Widerstand
> des Spannungsteilers
Gut.

Christian H. schrieb:
> Oder wäre es vorteilhaft R1 und R2 noch weiter zu
> verkleinern?
Da würde ich mich wieder am Datenblatt orientieren:
"By placing a resistor R1 between these two terminals, a constant 
current is caused to flow through R1 and down through R2 to set the 
overall output voltage. Normally this current is the specified minimum 
load current of 10mA."
Gast #4544702
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Mal ne blöde Frage:
Mit was wird die Schaltung versorgt? Ist das evt. nur ein TZrafo mit 
Zweiwegegleichrichter, der munter einen 100Hz Brumm von 0 auf Maximum 
hat, ein Schaltnetzteil oder ein gleichgerichteter und gesiebter Trafo, 
wenn ja welche Brumm hast du noch?

Ausserdem sprichst du von 30V Eingang und Gartenbahn. Also 
wahrscheinlich > 1A Strom.

Der LT1084 T kann gerade mal 30W max. Power dissipation und das nicht 
mal bei allen Ein/Ausgangsspannungskonfigurationen. Das Datenblatt dazu:
"Guaranteed maximum power dissipation will not be available over the 
full input/output voltage range."
Siehe http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/108345fh.pdf

Für die Anwendung dürfte der Regler völlig ungeeignet sein, weil du bei 
niedreigen Ausgangsspannungen nur sehr wenig Strom ziehen kannst, sonst 
läuft der Regler in seine thermische Begrenzung.

Was sind genau deine Anforderungen an Spannung und Strom, und was genau 
kriegt der Regler am Eingang, dann kann man weiter reden.
OP #4544725
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Hallo,

ist ein AC/DC-Einbaunetzteil TDK-Lambda HWS-150A-24 6,5 A.

Korrekt, bis zu 2,5 A Fahrstrom, wobei die Bahn automatisch über eine 
Analogsteuerung fährt, d.h. Eingangsspannung in diese Steuerung beträgt 
konstant ca. 27 V, d.h. die Verlustleistung liegt deutlich im grünen 
Bereich (die Steuerung funktioniert dann mit PWM). Bei manueller 
analoger Fahrt liegen die Spannungen irgendwo zwischen 22 und 27 V (in 
den Loks sind Spannungsreduzierer gegenüber dem Fahrmotor verbaut, daher 
die höheren Speisespannungen), die Verlustleistungen liegen also immer 
im grünen Bereich und der Kühlkörper wird höchstens lauwarm. Also im 
schlimmsten Fall (aber auch nur kurzzeitig) max. 8 V * 2,5 A = 20 W, es 
ist ein LT1084CP

Die letzten Jahre habe ich einen LM350 verwendet, der hat aber bei 
höheren Strömen einen relativ hohen Spannungsverlust.

Grüße Chris
Gast #4544768
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Christian H. schrieb:
> ich habe den LT1084 für eine analoge Fahrspannungsregelung für eine
> Modell-Gartenbahn

Christian H. schrieb:
> Eingangsspannung in diese Steuerung beträgt
> konstant ca. 27 V, d.h. die Verlustleistung liegt deutlich im grünen
> Bereich (die Steuerung funktioniert dann mit PWM)

Das widerspricht sich. Ich fasse das jetzt nochmal zusammen:
Der Regler solldie 30V nur auf 27V runterregeln. Der Rest macht dann 
diese "Steuerung"?
Warum dann aber oben der Post mit dem Poti und:

Christian H. schrieb:
> Mein Problem ist, dass - nur ab und zu - bei einer langsamen
> Spannungserhöhung von 2 V auf geplante 20 V Ausgangsspannung

Sorry aber aus deinen Ausführungen werde ich zumindest nicht schlau.

Mach ein Blockschaltbild und schreibe alle entsprechenden Spannungen und 
Stromstärken dran, deine bisherigen widersprücklichen Aussagen helfen 
nicht wirklich weiter.
Gast #4544772
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Ralf G. schrieb:
> Der soll die ja nicht verbraten, sondern liefern.
> Aber:
> Korrekte Werte für die Last in der Simulation angenommen welche
> Verlustleistung hat der LT1084 denn dann?

Das ist ein Liearregler. Wenn der 30V am Eingang hat und soll am Ausgang 
z.B. 12V liefern, dann muss er die restlichen 18V im Regler "verbraten" 
das macht bei 1A 18W und bei 2A schon 36W!
#4544777
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Christian H. schrieb:
> Wären 25 mA Deiner Meinung nach auch noch ok durch R1/R2?
> Finde im Datenblatt keinen Max.-Wert.
Die 100Ohm müssten schon gehen.

Christian H. schrieb:
> die Verlustleistungen liegen also immer
> im grünen Bereich und der Kühlkörper wird höchstens lauwarm. Also im
> schlimmsten Fall (aber auch nur kurzzeitig) max. 8 V * 2,5 A = 20 W
Und Dauerverlust ungefähr 8..9W. Bekommst du die ordentlich vom Regler 
weg? [ Ich übertreibe jetzt mal: Wenn du den Kühlkörper daneben stellst, 
bleibt der sogar kalt ;-) ]
Kannst du da testweise was anschließen, was mit deutlich weniger Strom 
auskommt? (Vielleicht reicht die Kühlung doch nicht...)
OP #4544794
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Manuelle Steuerung:
Fahrspannung ca. 22-28 V bei voller Fahrt (Lok fährt erst bei ca. 16-17 
V an, zieht hier aber natürlich erst nur kleine Ströme von 300-400 mA 
und nur relativ kurzzeitig bis Endgeschwindigkeit erreicht ist, hier 
liegt dann der Strombedarf bei max. 2,5 A). Und hier trat das Problem 
auf, dass beim Beschleunigungsversuch der Regler bis 10 V hochregelt bei 
dann 1 A Strom, aber die Spannung nicht weiter gesteigert werden kann.

--> Worst-Case Bedingung hier: 8 V * 2,5 A = 20 W

Automatische Steuerung:
Eingangsspannung in Steuermodul 28 V, die Geschwindigkeitsänderungen der 
Lok wird über Pulsweitenmodulation des Steuermoduls realisiert.

--> max. 2 V * 2,5 A = 5 W Verlust am Regler

Nochmal: Es ist definitiv kein thermisches Verlustleistungsproblem, da 
der Kühlkörper unter all den Betriebsbedingungen nur lauwarm wird...
Gast #4544841
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Christian H. schrieb:
> d.h. auch beim Hochbeschleunigen der Lok und dem Zustand 10 V / 1 A (wo
> der Regler "stehenbleibt" und keine Spannungserhöhung mehr zuläßt)

Das würde aber ziemlich gut zu der beobachteten Begrenzung passen. Der 
Regler regelt ab weil er in der Begrenzung ist, deshalb steigt die 
Ausgangsspannung nicht weiter.
Der geht schon bei unter 70° Chiptemperatur in die Begrenzung bei 
weniger als 30W. Da kann der Kühlkörper noch kalt sein. Je nachdem wie 
die Last beim Anfahren war (Gleichstromotore ziehen beim Anlaufen 
schnell mal einen 5 mal so hohen Strom) kann das schon reichen um den 
Chip so warm werden zu lassen dass er begrenzt.
Das würde auch passen dass es nicht immer passiert.
Sobald der Regler nicht abregelt sinkt der Strom weil die Lok dann 
angefahren ist und der Regler bleibt nicht mehr stecken. Wenn du weiter 
beschleunigst sinkt sogar seine Abwärmeleistung weil die 
Ausgangsspannung entsprechend steigt.

Fakt ist dass der Regler für deine gedachte Anwendung eher ungeeignet 
ist, weil er max. 30W verbraten kann.

Warum baust du nicht für das manuelle fahren auch einen PWM Regler oder 
kaufst ihn für ein paar Euro bei ebay und co.
OP #4544899
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Hallo Paul,

kann das erst heute abend oder morgen testen mit den kleineren 
Widerständen... dann sehen wir weiter.

@Der Andere: Falls es wirklich ein thermisches Problem ist, verwundert 
es mich, dass der LM350 über Jahre noch nie dieses Verhalten gezeigt 
hat, obwohl das Gehäuse bzw. die wärmeabgebende Fläche kleiner ist. Auch 
hab ich den Test schon gemacht, dass ich sehr schlagartig hochregele 
(also im Bruchteil einer Sekunde). Komischerweise gleiches Verhalten, 
regelt bis 10 V aber nicht höher.

Grüße Chris
OP #4545312
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Hallo zusammen,

habe jetzt all Eure Vorschläge ausprobiert, Ergebnis gleich null:

Die Widerstandswerte des Spannungsteilers massiv gesenkt, 10µF an den 
ADJ gehangen, keine Wirkung.

Was ich allerdings festgestellt habe: Unter Laborbedingungen (in der 
Werkstatt), d.h. dort ist der Spannungsregler belastet mit einem 
Ohmschen Widerstand (Strom vergleichbar mit der Lok im Freien) OHNE 
lange Zuleitungen, funktioniert alles prima. Auch nach langem Betrieb 
mit einer viel höheren Verlustleistung (bis der Kühlkörper richtig heiß 
ist) regelt er völlig problemlos.

Nur im Freien in der Anlage treten die Probleme auf.

Grüße Chris
#4545349
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Gartenbahn und 1A? Erfahrungsgemäß ziehen Gartenbahnloks >> 5A. Pro 
Stück.

Ein Linearregler ist hier fehl am Platz.

PS: Hast du mal überschlagen wie der Fehlerstrom deiner Strecke im 
feuchte Freien aussieht? Häng doch mal Messtechnik dran, welcher Strom 
ohne Verbraucher schon fließt.
Gast #4545500
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Roland E. schrieb:
> Gartenbahn und 1A? Erfahrungsgemäß ziehen Gartenbahnloks >> 5A.

Sag ich doch. Zumindest beim Anfahren. Da muss der Chip bei 20V 
Spannungsdifferenz und 5A bis zu 100W verbraten. Der wird in 10 ms 100° 
heisser.

Christian H. schrieb:
> Was ich allerdings festgestellt habe: Unter Laborbedingungen (in der
> Werkstatt), d.h. dort ist der Spannungsregler belastet mit einem
> Ohmschen Widerstand (Strom vergleichbar mit der Lok im Freien) OHNE
> lange Zuleitungen, funktioniert alles prima.

Passt auch zu meiner Theorie. Ein DC Motor ist kein ohmscher Widerstand. 
Siehe Anfahr und Blockierstrom.
OP #4545524
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Bei einem Conrad-Netzteil-Bausatz (exakt den habe ich die Jahre vorher 
erfolgreich ohne jede Störung verwendet, allerdings den LM317 gegen 
LM350 ausgetauscht) sind noch weitere Kondensatoren verbaut, z.T. 
Folienkondensatoren. Welchen Zweck haben diese (bis auf C1, das ist klar 
der Glättungselko)?

Anbei der Schaltplan und die verwendeten Kondensatoren.

Grüße Chris
Angehängte Dateien:
Gast #4545594
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Christian H. schrieb:
> Aber wieso funktioniert die Sache völlig problemlos mit einem pobelig
> kleinen LM350??

Weiss ich nicht, ich weiss auch nicht ob das wirklich die Ursache ist, 
aber es ist meiner Meinung nach eine plausible Vermutung.
Dumme Frage: warum hast du den LM 350 ersetzt wenn es damit 
funktioniert?
2. Dumme Frage: Warum ersetzt du nicht einfach deine lineare Steuerung 
durch eine PWM
Siehe z.B. hier:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25
OP #4545779
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Hallo zusammen,

DAS WAR DER ENTSCHEIDENTE TIPP:

Ich habe an der Lok 6 Personenwagen mit Innenbeleuchtung dranhängen. Die 
Innenbeleuchtung ist in jedem Wagen so realisiert: 5V Spannungsstabi + 
SuperCap 5,5 V + LED.

Sind die 5 V Gleisspannung erreicht, regelt der 5V-Spannungsstabi bei 
100 mA Ladestrom ab. So, dann haben wir 6 x 100 mA = 0,6 A + ungefähr 
bei 5 V Gleisspannung 150 mA was der Lokmotor hier zieht. In Summe:

0,75 A Verbrauch bei 25 V Verlustspannung und sind damit im Bereich, wo 
der LT1084 schon in der Begrenzung ist, der LM350 aber noch nicht!

Habe gleich den Stichversuch gemacht: Spannungsversorgung der Waggons an 
der Lok abgezogen und siehe da, der LT1084 regelt wie er regeln soll und 
alles funktioniert!

Den LM350 wollte ich deshalb rausschmeissen, da er bei hohen Strömen ca. 
1 V mehr Verlustspannung zwischen Eingang und Ausgang hat.

Ich als Laie habe nun gelernt, dass man viel mehr aus den Datenblättern 
ziehen kann als gedach.

Euch allen nochmal besten Dank für Eure Mithilfe!!!

Grüße Chris
Gast #4546423
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Hallo Christian

Es ist empfehlenswert den Leitungsquerschnitt für die Stromversorgung 
der Geleise auf 2.5mm^2 zu erhöhen. Das gibt weniger Spannungsverlust 
bei langen Leitungen und hohem Strom.

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