Hallo zusammen,
Ich habe in einem Projekt ein XL4005 Abwärtswandlermodul verbaut, um aus
dem 4S 18650er Akkupack 5V für einen Arduino, sowie einen USB-Ladeport
zu gewinnen.
Das hat nun einige Zeit funktioniert, doch heute hat es beim Einschalten
(Schalter zw. Akku und Wandler) den Arduino und ein angeschlossenes
Smartphone gegrillt.
1
+| ----- Schalter ----- |Wandler| ------ | |
2
| | | |Arduino + USB|
3
-| -------------------- |Wandler| ------ | |
Gehäuse geöffnet, der Abwärtswandler liefert einwandfrei 5,05V.
Kann es beim Einschalten eine Spannungsspitze am Ausgang geben, obwohl
der Wandler augenscheinlich intakt ist?
Hallo,
im Zweifelsfall kann man eine Kombination aus Transistor und Z-Diode als
Power-Z-Diode dahinter schalten. Somit könnte man den Überschwinger
vernichten.
Mit freundlichem Gruß
Deswegen baue ich solche Schaltungen nicht nach den "guck mal wie genial
einfach das mit 4 Bauteilen geht" Youtube Clips, sondern verwende
integrierte Schaltungen gemäß Vorgabe im Datenblatt. Und dann geht das
auch, kostet allerdings ein paar Cent mehr.
> im Zweifelsfall kann man eine Kombination aus Transistor und Z-Diode> als Power-Z-Diode dahinter schalten.
Ja, und damit mein Auto nicht zu schnell aus der Tiefgarage ausfährt,
hänge ich hinten einen Sandsack an.
Das ist doch keine erntshafte Lösung.
Sollche Fertigplatinen haben meist einen Trimmer zum Einstellen der
Ausgangsspannung. Wenn der Schleifer mal springt/aussetzt, dann wird die
Eingangsspannung 1:1 durchgereicht! Darum mache ich um derlei Platinen
einen großen Bogen. Das Mindeste wäre, den Trimmer auslöten und durch 2
Festwiderstände ersetzen. Eine Transildiode, die Transienten
kurzschließt, kostet 20 Cent und bewahrt angesachlossene Baugruppen und
Geräte ebenfalls vor Ungemach.
Stefan U. schrieb:> Deswegen baue ich solche Schaltungen nicht nach den "guck mal wie genial> einfach das mit 4 Bauteilen geht" Youtube Clips
Ich auch nicht und auch der Chinese hat sich an das Datenblatt gehalten.
Bastler schrieb:> Kann es beim Einschalten eine Spannungsspitze am Ausgang geben
Nein.
> obwohl> der Wandler augenscheinlich intakt ist?
Zumindest nicht, wenn er wirklich intakt ist. Hat jedoch ein Feedback-
Widerstand keinen Kontakt oder ein andere kurzgeschlissen ist oder ist
der Ausgangskondensator kaputt, dann kann das passieren.
Im Millionen wwnn nicht Milliarden Schaltungen arbeiten buck
Schaltregler ohne die nachfolgende Elektronik zu grillen.
MaWin schrieb:> Bastler schrieb:>> Kann es beim Einschalten eine Spannungsspitze am Ausgang geben>> Nein.
Doch!
>> obwohl>> der Wandler augenscheinlich intakt ist?>> Zumindest nicht, wenn er wirklich intakt ist.
Doch, auch dann.
Lege mal 24V aus einer niederohmigen Spannungsquelle an so einen
Wandler und betrachte das Ausgangssignal.
Kurt
Erfahrungsgemäß kommen Smartphones auch mit Überspannung klar, weigern
sich aber in den Lademodus zu gehen.
Wenn es da ne Überspannung gab, waren des keine paar mV.
Bastler schrieb:> Das hat nun einige Zeit funktioniert, doch heute hat es beim Einschalten> (Schalter zw. Akku und Wandler) den Arduino und ein angeschlossenes> Smartphone gegrillt.+| ----- Schalter ----- |Wandler| ------ |> |> | | | |Arduino + USB|> -| -------------------- |Wandler| ------ | |>> Gehäuse geöffnet, der Abwärtswandler liefert einwandfrei 5,05V.> Kann es beim Einschalten eine Spannungsspitze am Ausgang geben, obwohl> der Wandler augenscheinlich intakt ist?
Hänge einen R in Reihe und einen Elko nach dem Schalter, das flacht die
Einschaltspitze ab.
Dann hat der Regler Zeit sich ohne Überschwinger einzuregeln.
Ob man alternativ dazu die interne Abschaltlogik (Sanftanlauf oder so)
benutzen kann hab ich noch nicht probiert.
Kurt
THOR schrieb:> Wenn es da ne Überspannung gab, waren des keine paar mV.
Akkuspannung war 14,5V, das scheint zu reichen.
Kurt schrieb:> Hänge einen R in Reihe und einen Elko nach dem Schalter, das flacht die> Einschaltspitze ab.
Wenn der 200µF C am Ausgang schon nichts geholfen hat, wird der R
ziemlich hochohmig werden müssen, aber mehr als 100mOhm geht eigentlich
nicht, sonst fällt von den 5V zu viel ab.
Michael B. schrieb:> Kurt schrieb:>> Doch, auch dann.>> Nö, du verbreitest FuD Unsinn.>>> Lege mal 24V aus einer niederohmigen Spannungsquelle an so einen>> Wandler und betrachte das Ausgangssignal.>> http://www.instructables.com/id/The-Introduction-o...>> Siehe Oszillogramme.
Das ist kein Unsinn, ich habe es selber direkt miterlebt!
Sobald man die Eingangsspannung "schlagartig" und niederohnig (dicker
Elko) anlegt tauch das Problem auf.
Kurt
jemand schrieb:>> Kurt schrieb:>> Hänge einen R in Reihe und einen Elko nach dem Schalter, das flacht die>> Einschaltspitze ab.>> Wenn der 200µF C am Ausgang schon nichts geholfen hat, wird der R> ziemlich hochohmig werden müssen, aber mehr als 100mOhm geht eigentlich> nicht, sonst fällt von den 5V zu viel ab.
Nicht am Ausgang des Reglers, da ist es zu spät, sondern vor dem Regler,
also an dessen Eingang.
Es kann sein dass es reicht einen 100...1000 µF am Eingang zu
platzieren.
Der R gehört in Reihe zur Sicherung, es werden ev. einige zehn Millohm
schon reichen. (häng den Oszi hin und schaue.)
Entscheidend ist dass die Spannung am Regler langsam genug steigt, er
genügend Zeit hat sich darauf einzustellen (sich einzuregeln).
Es kann auch sein dass du durch den Schalter "Elko auf Elko" schaltest,
das erzeugt Induktionsspitzen in den Leitungen und killt auch den
Schalter.
Wenn dir ein R zuviel Verlust bringt dann nimm eine Spule, aber sorge
dafür dass diese nicht zusätzlich Induktionsspitzen liefert.
Kurt
Ich hatte den Effekt auch mal unter extremen Bedingungen.
Und zwar war die Spannungsquelle eine 12V KFZ Starterbatterie, der
Regler war für bis zu 1A ausgelegt und der Laststrom war annähernd null.
Da kam beim Einschalten ein Überschwinger von ca 7V raus, es hätten 5V
sein sollen.
Ich hatte drei Lösungen ausprobiert, die alle klappten:
1) Den Ausgangskondensator des Schaltregler verdoppeln.
2) Eine Mindestlast von 100mA sicherstellen.
3) Einen Regler verwenden, der für maximal 300mA ausgelegt war.
jemand schrieb:> Ganz andere Schaltung.
Exakt das XL4005 Modul und das es geht.
> Ich bin außerdem auf das hier gestoßen:> https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-AN-TLE6368-Overvoltage-at-the-Buck-Converter-Output-AN-v01_00-EN.pdf
Ja klar, "Buck regulator control failure due to disturbances at the FB
input".
Wer Schott baut, bekommt Schrott heraus.
Natürlich gibt es das Problem, daß ein Buckregler erst mal die
Pulsbreite aufdreht um den Ausgangselko zu laden, und dabei je Puls
eventuell die Ausgangsspannung ohne oder bei gerniger Last und
eigentlich grossem Stromliefervermögen des Schaltreglers um 0.1V pro
Puls steigt, und er dann, wenn die Ausgangsspannugn erreicht ist, die
Pulsbreite nur langsam zurückdreht, so daß die Regelung einen Overshott
macht. Aber dafür ist der Ausgangselko da und muss halt gross genug
dimensioniert werden, wer das nicht tut, ihn weglässt oder einen
kaputten hat, der hat dann einen Overshoot.
Bei funktionierenden Reglern passiert das aber nicht.
Stefan U. schrieb:> und der Laststrom war annähernd null.
Hmm, was stand im Datenblatt zum Mindestlaststrom ?
Selbst ein 7905 liefert da leicht mal -12V statt -5V wenn man den
Mindeststrom ignotiert.
Kurt schrieb:> Nicht am Ausgang des Reglers, da ist es zu spät, sondern vor dem Regler,> also an dessen Eingang.
Ah, da habe ich nicht genau genug gelesen, danke dir. Am Eingang des
Moduls sind 220µF, die Spannung kommt direkt vom BMS (keine
nennenswerten Cs) und dem Akkupack aus 8 NCR18650B (4S2P).
Vll. ist das schon zu niederohmig, ich komme heute Nachmittag zum
testen.
>> und der Laststrom war annähernd null.> Hmm, was stand im Datenblatt zum Mindestlaststrom ?
keine Ahnung, war ein China Produkt mit LM2575. Der Mindeststrom hängt
ja stark von Spule und Kondensator ab. Mangels Datenblatt zum kompletten
Modul habe ich es vor der Verwendung getestet.
Jedenfalls hat mich der Effekt nicht verwundert.
> Aber dafür ist der Ausgangselko da und muss halt gross> genug dimensioniert werden
Jawohl her Kommissar.
Vorneweg, sry dass ich aus Versehen unter 2 Nicks geschrieben habe
(jemand = Bastler), war an unterschiedlichen Rechnern und hab nicht
darauf geachtet.
Der Verdacht auf Überspannung hat sich erstmal nicht erhärtet, einige
dutzend Aufzeichnung verliefen butterweich.
Bild: gelb: U_ein 5V/div, grün: U_aus 2V/div, 100µs/div
Falls noch jemand eine Idee hat, immer her damit
Bastler schrieb:> Der Verdacht auf Überspannung hat sich erstmal nicht erhärtet, einige> dutzend Aufzeichnung verliefen butterweich.
Butterweich scheint deine Eingangsspannung zu sein.
Häng da mal Elkos dazu und schalte über einen Schalter der auch prellt.
Kurt
Kurt schrieb:> Häng da mal Elkos dazu und schalte über einen Schalter der auch prellt.
Wozu? Elkos werden da nie sein und der Schalter prellt so wie er prellt.
hobbyist schrieb:> Kurt schrieb:>> Häng da mal Elkos dazu und schalte über einen Schalter der auch prellt.>> Wozu? Elkos werden da nie sein und der Schalter prellt so wie er prellt.
Die Elkos sollen eine niederohmige Stromquelle ersetzen/simulieren.
Ich will sehen ob der erste Peak stärker ist wenn die Spannungsquelle
nicht einbricht bzw. steiler ansteigt.
Das der Schalter prellt wie er prellt das nehmen wir mal an.
Und wenn der Schalter mal so prellt dass die Logik des Reglers nicht
mehr arbeitet, der Längstransistor gerade eingeschaltet ist dann ist das
ein Zustand der die Ausgangsspannung so lange an die Eingangsspannung
klemmt bis die Regelschaltung wieder funktioniert.
Und das kann dauern, für manche Halbleiter ev. zu lange.
Kurt
Michael B. schrieb:> Kurt schrieb:>> Doch, auch dann.>> Nö, du verbreitest FuD Unsinn.
Michael, kannst Du bitte diesen Ausdruck für Österreicher übersetzen?
AuF (A&F) kenne ich...
Kurt schrieb:> Ich will sehen ob
Überzeugt ;)
Ich bau den Wandler morgen mal aus und mach ein paar Versuche ex vivo,
seine Zukunft im Gerät hat das Ding eh verspielt.
Mani W. schrieb:> Michael B. schrieb:>> Kurt schrieb:>>> Doch, auch dann.>>>> Nö, du verbreitest FuD Unsinn.>> Michael, kannst Du bitte diesen Ausdruck für Österreicher übersetzen?>> AuF (A&F) kenne ich...
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