Hi Zusammen
Ich hab einen LM2678 in Verwendung für eine 5V Versorung einiger
ATMegas. Für gewöhnlich fliessen lediglich bis rund 300mA, jedoch zieht
die Schaltung auch bis zu 2A, wenn alle Verbraucher eingeschaltet sind.
Mein Problem: Die Regler gibt eine sehr glatte 5V-Spannung aus, jedoch
erst nach einigen millisekunden. Beim Einschalten des Reglers jagt es
mir die 5V Linie auf gute 12V hoch, was die Mikrocontroller wohl nicht
lange mitmachen werden.
Was wären eure Vorschläge, um dies zu verhindern? Ich hatte bisher an
eine Z-Diode gedacht mit Vz 5.5-6V, weiss aber nicht, ob es da noch
bessere Möglichkeiten gäbe.
Falls mehr Informationen über die Schaltung notwendig sind, kann ich
gerne den Schaltplan hochladen.
lg Llemaban
Llemaban schrieb:> Beim Einschalten des Reglers jagt es> mir die 5V Linie auf gute 12V hoch, was die Mikrocontroller wohl nicht> lange mitmachen werden.> Was wären eure Vorschläge, um dies zu verhindern?
Wenn dem wirklich so ist und es sich nicht nur um einen Messfehler
handelt: Den Regler wegwerfen. Denn dann ist er entweder defekt oder ein
Fake-Bauteil.
> Was wären eure Vorschläge, um dies zu verhindern?
Ich würde die Fehlerursache suchen, nicht an dem Symptom herum doktorn.
Ein 5V regler darf auf gar keinen Fall 12V ausgeben. Auch nicht
kurzzeitig.
Schaltplan?
Hast du für den Ausgang einen Low-ESR Elko verwendet, und ist er groß
genug? Hat die Spule genug Induktivität?
Gerd E. schrieb:> Wenn dem wirklich so ist und es sich nicht nur um einen Messfehler> handelt: Den Regler wegwerfen. Denn dann ist er entweder defekt oder ein> Fake-Bauteil.
Oder die Schaltung / das Layout ist madig designt.
Gerd E. schrieb:> Llemaban schrieb:>> Beim Einschalten des Reglers jagt es>> mir die 5V Linie auf gute 12V hoch, was die Mikrocontroller wohl nicht>> lange mitmachen werden.>> Was wären eure Vorschläge, um dies zu verhindern?>> Wenn dem wirklich so ist und es sich nicht nur um einen Messfehler> handelt: Den Regler wegwerfen. Denn dann ist er entweder defekt oder ein> Fake-Bauteil.
Oder ein ganz normaler Vorgang.
Beim "harten" anlegen der Versorgungsspannung kommt es zum
"Durchreichen" zum Ausgang.
Ich habe das selber, an gekauften PT-Displays, mehrfach erlebt. (dem
Hersteller war das auch unbekannt)
Abhilfe: Hochfahren der Eingangsspannung verlangsamen, ich nahm einfach
einen Widerstand und nen dicken Elko dahinter, ab da war Ruhe.
Kurt
Eine Drossel geht auch, jedoch ist deren Verhalten zu bedenken.
Kurt B. schrieb:> Oder ein ganz normaler Vorgang.>> Beim "harten" anlegen der Versorgungsspannung kommt es zum> "Durchreichen" zum Ausgang.
Ne, an einem Spannungsregler ist das definitiv kein normaler Vorgang.
Das ist ein grober Fehler.
Bei einem ordentlichen Buck-Regler ist da eine Spule seriell und ein
Kondensator am Ausgang. Da darf auch bei schnellem Einschalten nicht die
Eingangsspannung zum Ausgang "durchgereicht" werden.
Das ist entweder Messfehler, Defekt/Fake oder falsches Design.
Ist der Spannungsregler auf so einem billigen China-Breakout-Modul? Oder
ist die Beschaltung des Spannungsreglers selbst gemacht?
Kurt B. schrieb:> einen Widerstand und nen dicken Elko dahinter, ab da war Ruhe.> Eine Drossel geht auch, jedoch ist deren Verhalten zu bedenken.
Zugegeben hat eine Drossel kompliziertere Eigenschaften, als ein
Widerstand (reaktiv, AC-R > DC-R, etc.). Aber auch der Elko.
Eigenschaften hat doch aber trotzdem auch der Widerstand?
("Weder geht jede Drossel, noch jeder Elko, noch jeder Widerstand.")
Deshalb: Bitte Hilfe zur Dimensionierung? (Oder "rumprobieren"?)
Kurt B. schrieb:> einen Widerstand und nen dicken Elko dahinter
WO-"hinter"? Bis dahin verstand ich: Da-"vor" (Schaltregler)?
Leicht verrwirrend, das. Bitte hilf mir da doch.
MfG - Burt Kindle
(-; P.S.: Kurt, auch ohne >>Kurt<< darunter steht doch der Verfasser
schon deutlich darüber... Seinen Namen setzt man, wenn
"nochmalig/zusätzlich", für gewöhnlich nur neben / unter freundliche
Grüße o. ä. - ohne das wäre es eine [unnötige, und da nur Vorname,
inkomplette] Unterschrift. Kurz: Man schreibt seinen Namen nicht völlig
grundlos regelmäßigst/überall hin... außer vielleicht, man ist sehr
stolz auf alle (!) seine Beiträge. ;-)
Oh schon so viele Antworten, danke erstmal
Schaltplan stammt aus dem Webbench von TI, Bauteile davon ebenfalls
übernommen. Der Regler ist nicht defekt, kann ich schon im Voraus
garantieren.
Ich vermute eher, dass genau im Einschaltmoment der Ausgangsstrom noch
extrem niedrig ist (sicher unter 10mA), da die Verbraucher erst nach und
nach einschalten. Die Spannungsquelle des Reglers liegt bei 24V, somit
vermute ich, dass der Regler einfach genau im Einschaltmoment einen
"Peak" erreicht (evtl auch etwas lange FB-Leitung), doch ihr seid da
eher die Profis...
Im Anhang noch ein schneller Auszug aus dem Webbench.
Die Bauteile dazu:
Cin: GRM219R61H225KE15D
Cinx: standard Kerko 100uF (direkt zweischen Input und GND des Reglers)
Cb: standard Kerko 10nF
Cout: 2x A750KS567M1CAAE014
L1: MSS1210-333MEB
D1: SB540
Alle Bauteile neu gekauft bei Farnell, nichts irgendwo ausgelötet oder
so.
@Kurt: hochfahren der Eingangsspannung kann ich leider nicht
realisieren. Spannung an oder aus, aber kein hochfahren möglich.
Weitere Infos notwendig?
lg Llemaban
Wenn das Steuer-IC den Schalt-Transistor einschaltet, steigt die
Spannung am Kondensator allmählich an. Sobald sie den Nenn-Wert erreicht
hat, muss das Steuer-IC den Transistor wieder aus schalten.
Wenn das schon nicht funktioniert, dann liegt ein Fehl-Design vor. Das
kann zum Beispiel passieren, wenn das IC eine extern geregelte
Spannungsversorgungn hat und diese bis dahin noch nicht eingereglt ist.
Ich habe den Fehler einmal erlebt, da hatte die Spule zu wenig
Induktivität und der Kondensator zu wenig Kapazität. Die Spannung am
Ausgang steigt in solchen Fällen schneller an, als der Transistor
abgeschaltet werden kann. Diese Fehlfunktion ist auch denkbar, wenn der
Schalttransistor ungeeignet ist (zu hohe Gate-Kapazität).
Nachdem der Transistor abgeschaltet hat, entlädt die Spule die in ihr
gespeicherte Energie durch die Diode in den Kondensator (und in die
Last). Wenn diese Ladung zu groß ist, oder der Laststrom plötzlich stark
absinkt, während die Last nur eine geringe Kapazität hat, könnte ich mir
einen einzigen Überschwinger vorstellen. In diesem Fall wären wieder
Spule und Kondensator einfach falsch dimensioniert.
Wenn man sich für 1,50€ einen fertigen Schaltregler bei Ebay kauft, der
angeblich jede beliebige Eingangsspannung in jede beliebige
Ausgangsspannung umwandelt und das auch noch bei jeden beliebnigen
Strom, dann muß man sich schon fragen, wie glaubwürdig diese Angaben
denn sind. Das kann nämlich kaum sein, weil ja Spule und Kondensator
entsprechend angepasst sein müssen.
Im Datenblat vom LM2575 ist das sehr deutlich dargestellt und erklärt.
Da kannst du auch nicht einfach eine Spule für beliebige Ströme und
Spannungen verwenden. Da wird klar hervorgehoben, daß eine gewisse
Mindestlast (je nach Spule) nötig ist, damit die Regelung funktioniert.
Geräte mit extrem schwankender Stromaufnahme würde ich ohnehin lieber
mit einem Linear-Regler betreiben. Ein ESP8266 + 3,3V Schaltregler würde
mir schlaflose Nächte bereiten.
Kurt B. schrieb:> Oder ein ganz normaler Vorgang.>> Kurt
Ersetz den "getarnten" Voltage Mode Regler durch einen Current Mode
Regler eines nahmhaften Herstellers. Wenn der LM2678 mit einem 1000uF
Elko am Ausgang selbst bei Null Last einen derartigen "overshoot"
hinlegt, ist das Design Murks.
Gerd E. schrieb:> Ist der Spannungsregler auf so einem billigen China-Breakout-Modul? Oder> ist die Beschaltung des Spannungsreglers selbst gemacht?
Weder noch, es waren TP-3000 von Wilke (wird inzwischen nicht mehr
hergestellt) welche am 24V Schaltnetzteil problemlos liefen.
Nachdem wir das durch eine niederohmige 24V Accuversorgung ersetzt
hatten war das Display (bzw. der Steuerrechner darauf) beim ersten
Anlegen der Versorgungsspannung hinüber.
Ein Widerstand von wenigen Ohm in Reihe zur Versorgungsspannung und ein
dicker Elko am Eingang des Pannels brachten Ruhe.
Seitdem geht's wieder ohne Probleme.
Ob das jetzt am Design lag kann ich nicht beurteilen, jedenfalls die
Schaltung war wohl so aufgebaut wie es der Hersteller empfiehlt (laut
Auskunft von Wilke).
Ich kann mir durchaus vorstellen dass ein Schaltregler bei "hartem"
Anlegen der Spannung in einem noch nicht eingeregelten Zustand gerät/ist
und da was durchkommt.
Mit dem Oszi konnte man das sogar sehen.
Kurt
Llemaban schrieb:> @Kurt: hochfahren der Eingangsspannung kann ich leider nicht> realisieren. Spannung an oder aus, aber kein hochfahren möglich.
Die Spannung braucht ja auch nicht hochschleichen, sondern einfach ein
bisserl weniger Steil ansteigen.
Ich habe damals einen Widerstand im zehntelohmbereich genommen und einen
Elkos bei einigen 100 µF.
Diese Kombi mindert auch Leitungsinduktivitäten die auch Überschwinger
produzieren können ab .
Nimm einem Oszi damit kannst du sehen wie sich der Einschaltvorgang
gestaltet.
Kurt
Kurt B. schrieb:> Nimm einem Oszi damit kannst du sehen wie sich der Einschaltvorgang> gestaltet.
DSO dann. Mit nem analogen wird man dabei nicht glücklich.
THOR schrieb:> Kurt B. schrieb:>> Nimm einem Oszi damit kannst du sehen wie sich der Einschaltvorgang>> gestaltet.>> DSO dann. Mit nem analogen wird man dabei nicht glücklich.
Ist wohl Gewohnheitssache.
Den Trigger so setzen dass er bei > 5V zündet dann sieht man schon was.
Kurt
Im Anhang noch die Bilder der Einheit des 5V Reglers (Rasterplatine).
Alles was auf der Oberseite links vom Kühlkörper ist, ist vom 5V Regler,
rechte Seite ist ein 12V Regler.
Ich habe gerade einen Versuch mit Last am Ausgang gemacht. 100Ohm
Widerstand angehängt und den Regler gestartet: Wie erwartet war dieser
"Peak" fast nicht mehr vorhanden.
Ich habe leider kein Oszi zur Hand, um die genauen Werte präsentieren zu
können. Augemessen ist das ganze mit Multimeter und einem Komparator, um
den Peak-Wert genauer zu erfassen. Ich werde jedoch eins besorgen für
nächste Woche.
Das ich für diese Ströme bis 300mA einen Linearen Regler verwenden
könnte war mir schon klar, doch ich wollte alles über diesen einen
Regler laufen lassen.
Stefan U. schrieb:>> Und daß Schaltregler eine gewisse minimal-Last benötigen ist auch kein> Geheimnis.
Die nächste Urban legend. Das gilt überwiegend für voltage mode Regler,
nicht für modernere Reglertopologien.
Sorry, ich habe im Prinzipschaltbild die Diode falsch platziert:
1
Spule
2
12V in o----[Transistor]--+--XXXXXX---+-----o Ausgang
3
| |
4
| |
5
+---|>|---+ |
6
| +---||---+
7
| |
8
GND o-----------+------------+--------------o GND
> Die nächste Urban legend.> Das gilt ... nicht für modernere Reglertopologien.
Mag sein, wir alle wissen aber, daß viele Schaltregler so einfach
aufgebaut sind, wie ich es hier dargestellt habe. Der konkrete Regler um
den es geht, ist genau so einer.
Und dann hat man den Salat.
Ist es die Festspannungsversion des Reglers, oder die einstellbare
Variante? Bei letzterer steht explizit im Datenblatt, das man den
Widerstandsteiler und dessen Leiterzüge abseits des Magnetfeldes der
Induktivität platzieren soll.
Außerdem, wenn ich den Lochrasteraufbau richtig deute, ist da ein 4,7n
Boostkondensator verbaut. Das Datenblatt empfiehlt 10n.
Das würde sich mit dem oben beschriebenen Effekt einer zu hohen
Gatekapazität decken, da der Boost-C dann in die Knie geht.
Als "Pflaster" für die Symptome ginge auch noch eine TVS-Diode.
Warum verwendest du für 2A eigentlich einen 5A Regler, wenn es ein
LM2576 für 3A ebenso schafft? Möglicherweise ist der nicht so zickig.
Der verwendet intern schon mal keinen Power-FET, sondern einen bipolaren
Transistor.
Hallo Zusammen
@Gerald: Da hast du dich versehen, da ist ein 4k7 NTC, der boost
kondensator ist 103 -> 10nF. Aber der ist ganz klein versteckt, sieht
man auf dem Bild nicht wirklich.
Bezüglich wieso LM2678; daran ist wohl der Webbench schuld ;) der hatte
mir diesen als "am besten" vorgeschlagen.
Ich habe die Einstellbaren Regler verwendet (LM2678-ADJ), auch wenn es
die fixen für 5 und 12V gibt. Die Feedback Leitung ist tatsächlich
unglücklich nahe an der Spule, aber in den Bildern findet man was
interessantes (zumindest für mich)...
Gelb: Ausgang nach dem Kondensator
Rot: Ausgang am Regler
Blau: Feedback
Bei beiden Reglern ist ein richtiges Rauschen in den ersten 800us zu
sehen, doch auf einmal wird FB glatt. So als ob der Regler erst nach
800us weiss, was er tut. Zu dieser Zeit ist der 5V Regler bereits auf
12V (beachte FB, diese ist bereits über 2V!?), danach lässt er die
Spannung bis rund 5.1V konstant fallen und dann hält er diese
wunderschön. Ausgang am Regler pulsiert, FB aber bleibt schön konstant
ohne Störungen.
Beim 12V Regler ist es iwie genau verkehrt. Er steigt nur bis etwa 9.5V.
Erst danach ist ein "kontrolliertes" Pulsieren zu erkennen und er steigt
auf 12V an.
Ist es möglich, dass die Eingangsspannung (24V) noch nicht sauber ist
und die beiden Regler deswegen sollche komischen Schwingungen in den
ersten 800us aufweisen?
lg Llemaban
Hmpf... ganz bekloppte Idee... gib den On/Off Eingang doch über ein
RC-Glied frei :-)
Da kann die 24V sich erst mal fangen und dann erst wird der Regler
hochgefahren. Was passiert dann? Ist das Problem damit eventuell schon
behoben?
War auch meine nächste Idee. Blöderweise habe ich die 24V leitung nicht
mit dem Oszi aufgenommen, aber ich werde die Idee mit dem ON/OFF morgen
gleich machen.
Danke :)
Nein nein nein und nochmals nein.
Dieser Kollege will einfach nicht...
Das selbe Ergebnis wieder, nur halt eben zeitverzögert. (Siehe Bild)
Gelb: Augang am Kondensator
Rot: Ausgang am Regler
Blau: Versorgungsspannung (24V)
Grün: ON/OFF am Regler
ON/OFF schwingt auf dem Bild ziemlich start, ich habe es probehalber mal
mit einem 100nF Kondensator geglätet... Spannung steigt dann schön an,
jedoch immer noch das gleiche Endergebnis.
Ich habe die 24V nun ebenfalls mal untersucht, diese bleiben ziemlich
stabil während die beiden Converter starten.
Ich weiss nicht mehr weiter... Ich könnte höchstens den Regler wie
vorher ohne Zeitverzögerung starten, den Ausgang dann aber erst bei
Sollspannung freigeben. Wäre jedoch auch nicht Sinn der Sache.
Was sagt ihr? Regler lieber komplett neu machen?
lg Llemaban
Llemaban schrieb:>> Ich habe die 24V nun ebenfalls mal untersucht, diese bleiben ziemlich> stabil während die beiden Converter starten.>
Häng mal einen 1 Ohm in die 24V rein und einen Elko von 1000 µF vor den
Reglern.
Die Anstiegsgeschwindigkeit der 24V sollte "langsam" sein.
Wenns dann noch schwingt dann liegt wohl ein Masseproblem im Regelkreis
vor.
Kurt
