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!
Noch ein Hinweis: Die Schaltung entspricht der Standard-Schaltung laut Datenblatt, für die beiden Kondensatoren 0,1 und 10 µF sind Standardkondensatoren verbaut.
Christian H. schrieb: > 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... Dein Poti würde ich mir mal genauer ansehen.
Ist ein nagelneues, hochwertiges Poti mit Metallgehäuse + Metallachse...
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.
Danke für die Ausführungen, werde ich mal ausprobieren. Würden auch ein standard 100µF prallel mit einem standard 47µF gehen? Die hätte ich nämlich da. Grüße Chris
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
Hallo, ja, genauso ist es. Lange Zuleitungen zu mehreren Einspeisungspunkten. Es werde die verschiedenen Kondensatoren mal ausprobieren und berichte... Grüße Chris
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
Christian H. schrieb: > Spannungsregelung ganz normal über den einen Widerstand > des Spannungsteilers über 10 k Poti Was ist ganz normal? Christian H. schrieb: > Am Poti liegt es nicht Im Datenblatt gibt's ein paar Beispielschaltungen. Auch eine Formel, wie man die Widerstände (je nach Last) berechnet. Aber mit 10k habe ich da nichts gefunden :-/
Mach mal ne Skizze von allen Leitungen und versorgungen mit langen und querschnitt
Christian H. schrieb: > Spannungsregelung ganz normal über den einen Widerstand > des Spannungsteilers über 10 k Poti 10K sind zu hochohmig. Verkleinere mal den Spannungsteiler insgesamt auf wenigstens die Hälfte kleiner als jetzt. MfG Paul
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Hallo zusammen, hier mal eine Skizze der Kabellängen und Querschnitte. Grüße Chris
Das mit dem hochohmigen Sopannungsteiler wusste ich nicht. Ich probier's mal aus. Der Eingangskondensator ist ein Standard-10µF-Elko. Passt das? Grüße Chris
Der Ausgangskondensator ist jetzt ein 22µF Tantal. Würde hier ggf. ein grösserer Wert etwas bringen? Grüße Chris
Christian H. schrieb: > Das mit dem hochohmigen Sopannungsteiler wusste ich nicht. Ich probier's > mal aus. Nicht probieren - Datenblatt studieren. > Der Eingangskondensator ist ein Standard-10µF-Elko. Passt das? Was sagt denn das Datenblatt dazu? > Grüße Chris
Christian H. schrieb: > Der Ausgangskondensator ist jetzt ein 22µF Tantal. > Würde hier ggf. ein > grösserer Wert etwas bringen? Das Datenblatt spricht von 150µF Aluminium-Elko. Den würde ich im Gegensatz zu dem Tantal-Dreck bevorzugen. MfG Paul
Das Datenblatt sagt entweder 22µ Tantal oder 150µ Aluminium. Würde jetzt für R1 100 Ohm ansetzen (ähnlich Datenblatt) und für R2 ein 2,5 k Poti. In Ordnung? Aktuell ist R1 ca. 310 Ohm und das Poti wie gesagt ein 10 k Poti. Grüße Chris
Christian H. schrieb: > Würde jetzt Wieso willst du schlauer sein, als der Hersteller des ICs? VERDAMM....... Mach's doch so, wie es empfohlen wird! Dazu sind die 'Verwendungs-Informationen' im Datenblatt doch da!
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
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."
Ok, danke für den Hinweis. Laut meiner LTSpice-Simulation habe ich mit R1 = 100 Ohm und R2 = 2,5 kOhm immer noch gut 11 mA durch R2/R1. Bei R2 = 0 Ohm sind es so um die 15 mA. Sollte also passen. Danke! Grüße Chris
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.
Der Andere schrieb: > Der LT1084 T kann gerade mal 30W max. Power dissipation 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? Denn (wieder Datenblatt): Power Dissipation ............................... Internally Limited
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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
An Ralf G.: Wären 25 mA Deiner Meinung nach auch noch ok durch R1/R2? Finde im Datenblatt keinen Max.-Wert.
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.
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!
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...)
Der Andere schrieb: > 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! Das sind jetzt deine ausgedachten Werte. Nur hier wird mit anderen Größen gefahren.
Ralf G. schrieb: > Das sind jetzt deine ausgedachten Werte. Nur hier wird mit anderen > Größen gefahren. Aber wie oben in deinen zitierten Beiträgen gezeigt ist nicht klar was du willst und um welche Werte es geht.
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...
d.h. auch beim Hochbeschleunigen der Lok und dem Zustand 10 V / 1 A (wo der Regler "stehenbleibt" und keine Spannungserhöhung mehr zuläßt) werden nie die thermischen Grenzen überschritten --> hier dann 20 V Vernichtungsspannung * 1 A = 20 W
Hast Du nun das Potentiometer und den Widerstand in ihren Werten vermindert? Ich sehe keine Sinn darin, 3 Bauelemente zu simulieren und Ergebnisse zu erhalten, die in der Realität völlig anders ausfallen. mfG Paul
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.
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
Ein thermisches Problem ist bei den genannten Bedingungen wenig wahrscheinlich. Ich tippe mal auf ein Problem bei der Load Transient Response, siehe Datenblatt Seite 9 mittleres Bild. Frage: wie groß hast du C(ADJ) gewählt?
Hallo Bernd, im Moment gibt es nur den Eingangs- und den Ausgangskondensator. Am ADJ hängt im Moment keiner. Grüße Chris
Na dann häng doch mal 10µF rein. Mach nix kaputt. Könnte evtl. das Hochregeln der Ausgangsspannung verlangsamen.
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
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.
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Meßtechnik hängt ständig dran, u.a. ein Amperemeter für den Gesamt-Fahrstrom. Es sind nur max. 2,5 A. Grüße Chris
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.
Angehängte Dateien:
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Kondensatoren_LM350.png
11 KB -
Schaltplan_LM350.png
29 KB
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
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
Christian H. schrieb: > LT1084 Wo hast Du den LT gekauft? Chinacopy? LM317 drinnen? Ist es ein TO220 Gehäuse oder das TOP-3? Defekt vielleicht?
Beim LT1084 greift die Strombegrenzung bei zu hoher Eingangs-Ausgangs Spannungsdiffernz ein. Vergleiche die Datenblätter von LM350 und LT1084. LM350 Maximum Output Current Vi-Vo ≤ 10V 4.5A Vi-Vo - 30V 1.0A LT1084 Maximum Output Current Vi-Vo = 5V 6.5A Vi-Vo = 25V 0.6A
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
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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