Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM7805: Strom fließt in Output


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von n0a (Gast)


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Hallo!

Ich hab mal eine Frage: Was passiert mit einem LM7805, wenn Strom zurück 
in den Output fließt?
Da vom Output ja ein Spannungsteiler nach GND/COMMON geschalten ist, 
sollte über diesen der Strom abfließen, oder?

Gibt es einen Parameter im Datenblatt der angibt, wieviel "Reverse 
Current" der LM7805 aushält? Danke!

: Verschoben durch User
von Harald W. (wilhelms)


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n0a schrieb:

> Gibt es einen Parameter im Datenblatt der angibt, wieviel "Reverse
> Current" der LM7805 aushält?

Da es sich dabei um eine nichtzulässige Betriebsart handelt,
wird soetwas vom Hersteller nicht spezifiziert.

von Hubert G. (hubertg)


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Gemessen habe ich den Strom noch nie. Es wird bei einem 7805 aber auch 
nichts passieren.
Kritisch wird es ab einem 7808. Die Kollektor-Emitterstrecke des 
Serientransistor hält nur etwa 7V im Reversebetrieb aus. Ab 7808 sollte 
daher eine Diode im Sperrichtung zwischen Input und Output sein.

von MaWin (Gast)


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Was hat denn das mit uC zu tun ? War einfach mal das erste Forum zum 
reinposten ?

Es fliesst nicht nur Strom durch den Spannungsteiler (das ist beim 5V 
Regler bis 5V natürlich erlaubt und niemals Problem), sondern auch Strom 
zurück durch den Leistungstransistor in den Eingang. Allerdings 
unterhalb von 6-7V Rückwärtsspannung nur wenig, und oberhalb von 6-7V 
kann bei einem 7805 nicht auftreten.

Ein 12V Regler kann durch den Rückstrom aber beschädigt werden, wenn der 
bei kurzgeschlossenem Eingang und 12V am Ausgang über das 1A oder so 
geht was der Regler aushält. Daher installiert man dann eine 
Rückstromdiode, die verhindert zwar nicht den Stromabfluss, aber leitet 
ihn um den Regler drumrum.

Regler die minimalen Rückstrom haben, weil man Akkus damit lädt, wären 
z.B. PB137, dort steht das dann auch im Datenblatt.

von Manfred (Gast)


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n0a schrieb:
> Ich hab mal eine Frage: Was passiert mit einem LM7805, wenn Strom zurück
> in den Output fließt?
Für die 78xx ist es untersagt, den Augang auf eine höhere Spannung als 
den Eingang zu ziehen / zu halten (sehr großer Elko). Man kann nun 
diskutieren, bis zu welchen Werten das gerade noch geht, irgendwie muß 
das Internet ja befüllt werden und Zeit am Bildschirm verbracht werden.

Da kommt eine Diode (1N400x) zwischen Ein- und Augang über den Regler, 
dann passiert nichts. Die Frage ist natürlich, ob die Hausbank diese 1,5 
cent dafür noch zu finanzieren bereit ist.

Google: 
http://de.f-alpha.net/elektronik/integrierte-schaltungen/spannungsregler/los-gehts/experiment-4-schutzdiode/

von MaWin (Gast)


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Manfred schrieb:
> Für die 78xx ist es untersagt, den Augang auf eine höhere Spannung als
> den Eingang zu ziehen / zu halten (sehr großer Elko).

Nö.

Das hängt von der Ausgangsspanung und Situation am Eingang ab. Gerade 
beim 7805 macht die Diode keinerlei Sinn.

Also nächstes mal vor dem Posten: Datenblatt lesen !

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> Also nächstes mal vor dem Posten: Datenblatt lesen !
Poste mir bitte den konkreten Link samt Verweis, wo die Ausnahme für den 
7805 beschrieben ist.

Ich denke nicht drüber nach, sobald das passieren könnte, habe ich eine 
1N4005 drauf und fertig.

von MaWin (Gast)


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Manfred schrieb:
> Poste mir bitte den konkreten Link samt Verweis, wo die Ausnahme für den
> 7805 beschrieben ist.

Sonst noch Ansprüche. Hol dir selbst dein Datenblatt.

> Ich denke nicht drüber nach,

Solche Leute soll es geben.

von M. K. (sylaina)


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Manfred schrieb:
> Poste mir bitte den konkreten Link samt Verweis, wo die Ausnahme für den
> 7805 beschrieben ist.

Das sollte eigentlich in jedem Datenblatt zum 7805 stehen, sieht z.B. so 
aus wie im Anhang.

EDIT: Das gilt übrigens auch für Kollegen wie den LM317. Gründe wurde 
schon genannt, ggf. einfach mal den inneren Aufbau betrachten und Grips 
einschalten.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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n0a schrieb:
> Ich hab mal eine Frage: Was passiert mit einem LM7805, wenn Strom zurück
> in den Output fließt?
> Da vom Output ja ein Spannungsteiler nach GND/COMMON geschalten ist,
> sollte über diesen der Strom abfließen, oder?
> Gibt es einen Parameter im Datenblatt der angibt, wieviel "Reverse
> Current" der LM7805 aushält? Danke!
Der Denkansatz ist prinzipiell falsch.

Drehen wir das mal um:
> Was passiert mit einem LM7805, wenn Strom zurück in den Output fließt?
Hier heißt es aufpassen: du hast zwar gefragt: "Was passiert, wenn in 
den Ausgang z.B. 500mA fließen?", du hast aber gemeint: "Was passiert, 
wenn am Ausgang eine Spannung von z.B. 5V anliegt, obwohl der Eingang 
nicht versorgt wird?"
Diese Frage sind per Definition zwei komplett unterschiedliche Ansätze!

Die Antwort auf die Frage nach der "Rückwärtsspannung" ist einfach: bei 
einem 7805 passiert nichts. Es fließt nämlich kein Strom.

Wenn du aber eine Stromquelle mit z.B. 500mA anlegst, dann lautet die 
Antwort: weil der 7805 in diese Richtung erst mal sperrt, wird die 
Spannung an diesem Pin so weit ansteigen, bis der Strom irgendeinen Weg 
zu seiner Stromquelle zurück findet. Abhängig vom genommenen Pfad kann 
die Spannung dabei unangenehm hoch werden, so dass die Verlustleistung 
(lokal) zu hoch wird und irgendwas druchbrennt.

Allerdings ist es wie gesagt sehr unwahrscheinlich, dass du 
tatsächlich wissen wolltest, was passiert, wenn Strom in den Ausgang 
fließt.

Manfred schrieb:
> Für die 78xx ist es untersagt, den Augang auf eine höhere Spannung als
> den Eingang zu ziehen / zu halten (sehr großer Elko).
auch diese aussage ist pauschal falsch. Denn wenn der Elko am Ausgang 
des Spannungsreglers so wenig Energie enthält, dass die nicht ausreicht, 
den Spannungsregler zu zerstören, dann passiert da auch nichts.
> Man kann nun diskutieren, bis zu welchen Werten das gerade noch geht,
> irgendwie muß  das Internet ja befüllt werden
Oder man baut eben immmer hübsch seine altbekannten Angstdioden ein. 
Wobei man dann schon mal fragen darf: warum machen die Reglerhersteller 
das nicht selber? Die haben doch das Silizium in der Hand.

: Bearbeitet durch Moderator
von Karl (Gast)


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MaWin schrieb:
> Manfred schrieb:
>> Für die 78xx ist es untersagt, den Augang auf eine höhere Spannung als
>> den Eingang zu ziehen / zu halten (sehr großer Elko).
>
> Nö.
>
> Das hängt von der Ausgangsspanung und Situation am Eingang ab. Gerade
> beim 7805 macht die Diode keinerlei Sinn.
>
> Also nächstes mal vor dem Posten: Datenblatt lesen !

TI sieht das allerdings etwas anders 
(http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7805.pdf).

Die haben doch alle keine Ahnung da, nur gut, dass wir Dich haben, 
MaWin!

von Hp M. (nachtmix)


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M. K. schrieb:
> Angehängte Dateien:
>
>
>
>
>
>           7805_protectDiode.png
>
>           43,7 KB, 46 Downloads

Wobei die dort gegebene Erklärung "The external diode by-passes the 
current from the IC to ground" auch gewöhnungsbedürftig ist.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Karl schrieb:
> Die haben doch alle keine Ahnung da
Du glaubst nicht, was Praktikanten in der Doku-Abteilung aus lauter 
Unwissen in Datenblätter schreiben. Und schon reicht es aus, wenn ein 
Einziger keine Ahnung hat...

Und wenn man sich im Datenblatt den internen Plan des Reglers ansieht, 
dann findet man nur die inverse BE-Diode des Q16 als potentiell 
niederohmigen Pfad.

Karl schrieb:
> TI sieht das allerdings etwas anders
> (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7805.pdf).
Dieses Datenblatt gilt aber auch für alle Regler der Familie, also 
auch für Spannungen über 8V...

: Bearbeitet durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Karl schrieb:
> TI sieht das allerdings etwas anders
> (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7805.pdf).
>
> Die haben doch alle keine Ahnung da, nur gut, dass wir Dich haben,
> MaWin!

TI sieht das nicht anders, nur dein Englischverständnis reicht nicht 
aus.

Can heisst nicht will, sondern can heisst dass Zusatzbedingungen gelten.

Siehe:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ua7805.pdf

von Karl (Gast)


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MaWin schrieb:
> TI sieht das nicht anders, nur dein Englischverständnis reicht nicht
> aus.

Stimmt, um den Satz

When using large capacitors at the output of these regulators, a 
protection diode connected input to output (Figure 15) may be required 
if the input is shorted to ground.

zu verstehen als

MaWin schrieb:
> Gerade beim 7805 macht die Diode keinerlei Sinn.

reicht mein Englischverständnis wirklich nicht aus.

Und auch um zu erkennen, was ein anderes IC (der ua7805) mit dem LM7805 
zu tun hat reicht mein Verständnis nicht aus.


Und ja,

Lothar M. schrieb:
> Dieses Datenblatt gilt aber auch für alle Regler der Familie, also
> auch

... für den LM7805.

Aber kann gerne jeder glauben, was er will.

von BlaBla (Gast)


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Aber warum sollte man den Eingang auf Ground (Kurzschluss) legen?

von MaWin (Gast)


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Karl schrieb:
> Stimmt, um den Satz
> "When using large capacitors at the output of these regulators, a
> protection diode connected input to output (Figure 15) may be required
> if the input is shorted to ground."
> zu verstehen reicht mein Englischverständnis wirklich nicht aus.

Offenkundig. Auch dort steht "may be" und nicht "is".

Karl schrieb:
> Aber kann gerne jeder glauben, was er will.

Wenn man nichts weiss, muss man glauben.

Klügere Leute wissen

"9.2.2.2 Reverse-Bias Protection
Occasionally, the input voltage to the regulator can collapse faster 
than the output voltage. This can occur, for
example, when the input supply is crowbarred during an output 
overvoltage condition. If the output voltage is
greater than approximately 7 V, the emitter-base junction of the 
series-pass element (internal or external) could
break down and be damaged. To prevent this, a diode shunt can be used as 
shown in Figure 4."

Und wenn das eine Datenblatt für dich unverständlich ist, weil du bei 
ihm den abgedruckten internen Schaltplan verstehen müsstest, guckt man 
halt ins nächste in dem das Verhalten textlich beschrieben ist.

Selbst im unvollständigen steht aber

"Generally no protection diode is required for values of output 
capacitance
≤ 10 μF."

Aber du verstehst ja kein Englisch. Nun ja, Pech.

von (prx) A. K. (prx)


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BlaBla schrieb:
> Aber warum sollte man den Eingang auf Ground (Kurzschluss) legen?

Das ist eine vereinfachte Darstellung des grundlegenden Problems. 
Szenario: 24V Akku-Versorgung mit grosser Last dran, plus 7812 mit 
einigen Elkos dahinter für die Elektronik. 24V Versorgung wird 
abgeschaltet und stellt nun aufgrund der Last praktisch einen 
Kurzschluss dar. Die Elkos der 12V-Versorgung halten länger durch und 
schiessen per Rückstrom den Regler ab.

: Bearbeitet durch User
von Soul E. (Gast)


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Karl schrieb:

> Die haben doch alle keine Ahnung da, nur gut, dass wir Dich haben,
> MaWin!

Früher habe ich auch immer gedacht, Datenblätter und Application Notes 
würden ausschließlich von absoluten Vollprofis verfasst. So Leuten wie 
Bob Pease, Jim Williams oder Bob Dobkin.

Als ich seinerzeit nach dem Studium (und vor meiner Promotion) die erste 
Runde Bewerbungen losgeschickt habe, war eins der resultierenden 
Vertragsangebote eine Stelle als Application Engineer. D.h. Datenblätter 
und Anwendungshinweise schreiben für neuentwickelte DSL-Chipsätze. Die 
hätten also keine Skrupel gehabt, dafür einen Berufsanfänger 
einzustellen.

Und mittlerweile, gute 25 Jahre später, sind mir etliche FAEs begegnet, 
denen ich erstmal erklären musste wie ihre Produkte funktionieren, und 
genausoviele Datenblätter wo einfach nur Bullshit drinsteht.


Insofern ist es nicht verwunderlich, dass jemand beim (Ab-)schreiben des 
Kapitels zur Rückstromdiode einfach das Verständnis fehlt, dass diese 
Situation erst bei Uout - Uin > 7 V problematisch wird, und letzteres 
bei Uout = 5 V doch eher unwahrscheinlich wird.

von (prx) A. K. (prx)


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TI hat bei der Übernahme von NSC sehr viel Bauteile geerbt, die ihren 
Ursprung bei NSC haben, aber bis zur Übernahme auch als eigene Version 
von TI existierten. Folglich findet man heute bei der Web-Suche nach 
Datasheets bei TI etliche Bauteile gleicher Funktion, unter teils 
gleichen und teils etwas verschiedenen Namen, mit u.U. etwas 
unterschiedlichen Eigenschaften.

Weshalb manches TI Datasheet ziemlich direkt von NSC stammt und nur 
umbenannt wurde, manches hingegen von TI selbst oder evtl. einer anderen 
Übernahme ist. Die Erwähnung der 7V-Grenze geht erkennbar auf TI zurück, 
denn im Original von NSC (LM340) steht dazu reinweg nichts drin.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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M. K. schrieb:
> EDIT: Das gilt übrigens auch für Kollegen wie den LM317. Gründe wurde
> schon genannt, ggf. einfach mal den inneren Aufbau betrachten und Grips
> einschalten.
Der LM317 ist deutlich toleranter und empfiehlt eine abweichende 
Diodenbeschaltung.

Karl schrieb:
>> beim 7805 macht die Diode keinerlei Sinn.
>> Also nächstes mal vor dem Posten: Datenblatt lesen !
>
> TI sieht das allerdings etwas anders
> (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm7805.pdf).
> Die haben doch alle keine Ahnung da, nur gut, dass wir Dich haben,
> MaWin!
Hir gibt es ein Mißverständnis, was MaWin leider nicht belegen will: Die 
Diode wird nicht global in Abrede gestellt, aber behauptet, dass sie 
(nur) beim 7805 nicht notwendig sei.

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> "9.2.2.2 Reverse-Bias Protection
> Occasionally, the input voltage to the regulator can collapse faster
> than the output voltage. This can occur, for
> example, when the input supply is crowbarred during an output
> overvoltage condition. If the output voltage is
> greater than approximately 7 V, the emitter-base junction of the
> series-pass element (internal or external) could
> break down and be damaged. To prevent this, a diode shunt can be used as
> shown in Figure 4."
Na endlich - hättest Du das direkt schon auf meine Frage herausgelassen, 
wäre die Diskussion nicht enstanden.

Wenn auch etwas spät: Danke!

von MaWin (Gast)


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Manfred schrieb:
> Na endlich - hättest Du das direkt schon auf meine Frage herausgelassen,
> wäre die Diskussion nicht enstanden.

Du verwechselst hier ganz grob etwas.

Ich bin nicht dein Angestellter Laufbursche.

Deine Arroganz, nichts lernen zu wollen, sondern trotz gegenteiliger 
Feststellungen anderer Leute hier an deinem Unwissen festzuhalten, hat 
die Diskussion ausgelöst.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred schrieb:
> Hir gibt es ein Mißverständnis, was MaWin leider nicht belegen will: Die
> Diode wird nicht global in Abrede gestellt, aber behauptet, dass sie
> (nur) beim 7805 nicht notwendig sei.
Ich hatte doch schon die Innenbeschaltung zusammen mit der Frage nach 
den Rückstrompfad gepostet. Und hast du einen gefunden?
Wer so eine Schaltung lesen kann, der braucht die Prosa bestenfalls noch 
für Details. Denn der Fließtext und die Prosa im Datenblatt basiert 
auf dieser Schaltung.

BlaBla schrieb:
> Aber warum sollte man den Eingang auf Ground (Kurzschluss) legen?
Nimm mal eine Autobatterie als Quelle und schalte 6 Stück 50W Lampen an 
die Batterie. Dahinter schaltest du den 7808 mit einem 100uF 
Kondensator.
Ergebnis: die Lampen leuchten und du bekommst 8V.
Und jetzt klemmt du die Batterie ab. Ergebnis: die 6 Lampen wirken quasi 
als Kurzschluss gegen GND.
Wenn der Groschen nicht sofort fällt: aufmalen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Hermann (Gast)


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Manfred schrieb:
> Hir gibt es ein Mißverständnis, was MaWin leider nicht belegen will: Die
> Diode wird nicht global in Abrede gestellt, aber behauptet, dass sie
> (nur) beim 7805 nicht notwendig sei.

Was MaWin meint ist doch klar: ein 7805 hat den Kondensator nur auf 5V 
aufgeladen und 5V Gegenspg kann der Regler ab. Also braucht man die 
Diode nicht.
Anders sieht es aus, wenn man irgendwie am Ausgang eine externe Spg 
anlegt, die >7V ist. Ist wohl eher selten, aber man könnte ja einen 
geladenen Kondensator anschließen. Dann braucht man evtl. doch die 
Diode.

von 家伙 (Gast)


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Hermann schrieb:
> Ist wohl eher selten, aber man könnte ja einen geladenen Kondensator
> anschließen. Dann braucht man evtl. doch die Diode.

Es könnte auch der Blitz auf der Ausgangsseite einschlagen, dann nützt 
selbst die Diode relativ wenig.

von Hermann (Gast)


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家伙 schrieb:
> Es könnte auch der Blitz auf der Ausgangsseite einschlagen, dann nützt
> selbst die Diode relativ wenig.

Genau! Also läßt man die Diode beim 7805 weg!

von ths (Gast)


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Und wenn ein Benutzer von außen versehentlich 12 V anlegen könnte, wäre 
so eine Diode nicht unbedingt schlecht.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ths schrieb:
> Und wenn ein Benutzer von außen versehentlich 12 V anlegen könnte, wäre
> so eine Diode nicht unbedingt schlecht.
Dann wäre vermutlich die fehlende Diode das kleinste Problem...

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred schrieb:

>> Also nächstes mal vor dem Posten: Datenblatt lesen !
> Poste mir bitte den konkreten Link samt Verweis, wo die Ausnahme für den
> 7805 beschrieben ist.

Das sind Grundlagen der Transistortechnik: Praktisch alle Silizium-
Planartransistoren haben eine begrenzte Basis-Emitter-Spannung von
ca. 5...7V. Wird diese Spannung überschritten, kommt es zum Durch-
bruch eines bestimmmten Transistors innerhalb des ICs. Ist dann der
fliessende Strom zu hoch, wird dieser  Transistor  dauerhaft zerstört.

> Ich denke nicht drüber nach, sobald das passieren könnte, habe ich eine
> 1N4005 drauf und fertig.

Der Hund ist tot; besser ists, wir binden ihn an.

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

> Du glaubst nicht, was Praktikanten in der Doku-Abteilung aus lauter
> Unwissen in Datenblätter schreiben. Und schon reicht es aus, wenn ein
> Einziger keine Ahnung hat...

Das läuft dann so ähnlich wie mit dem Eisen im Spinat.
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/hartnaeckige-irrtuemer-mythen-an-die-selbst-mediziner-glauben-a-525056.html

von Harald W. (wilhelms)


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BlaBla schrieb:

> Aber warum sollte man den Eingang auf Ground (Kurzschluss) legen?

Das passiert automatisch, wenn der Siebelko leer ist.

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Auch dort steht "may be" und nicht "is".

May be, may be no, may be rain, may be snow.

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


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Harald W. schrieb:
>> Gibt es einen Parameter im Datenblatt der angibt, wieviel "Reverse
>> Current" der LM7805 aushält?
>
> Da es sich dabei um eine nichtzulässige Betriebsart handelt,
> wird soetwas vom Hersteller nicht spezifiziert.

Das kann aber durchaus vorkommen, wenn man die internen Schutzdioden von 
ICs zur "Pegelanpassung" missbraucht ... Dann schaltet man aber 
üblicherweise am Ausgang einen Widerstand parallel, der das dann 
verbrät.

Betrifft jetzt vlt nicht unbedingt den 7805er, aber bei 5V-Logik in 
Verbindung mit 3,3V-IOs von FPGAs ist das nicht unüblich, vor den 3,3V 
Input einen Widerstand zu schalten, der den Strom durch die Schutzdiode 
begrenzt. Üblicherweise muss der Widerstand am 3,3V-Spannungsregler dann 
soviel Strom verbraten, wie über die Schutzdioden fließen, sonst kann es 
das Potential hoch ziehen.

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