6V AC → 5V - L4940 - „Rückwärts“-Schutz

[Johannes F. (emitterfolger)]

Guten Abend,

was macht man mit einem alten 6-Volt-Trafo, der von einer kaputten 
Mikroskoplampe übrig geblieben ist?

Für ein USB-Netzgerät reicht die gleichgerichtete Spannung gerade so 
aus, wenn man einen LDO-Regler verwendet. Der L4940V5 kommt bei 1,5 A 
mit max. 900 mV Dropout aus. Um 5,9 V am Eingang auch bei 10 % 
Netzunterspannung sicherzustellen, müssen ca. 20 mF Glättungskapazität 
her, und natürlich entsprechend hoch dimensionierte Schottkydioden für 
den Gleichrichter.

Doch ein USB-Netzgerät sollte es auch verkraften, dass man ein 
Mobilgerät an den Ausgang ansteckt, ohne dass das Netzgerät am Netz 
angeschlossen ist. Ohne eine zusätzliche Schutzdiode würde das nun 5 V 
liefernde USB-Gerät die Glättungselkos durch den Regler rückwärts 
hindurch aufladen, was ihm sicher nicht gut bekommen würde. Für eine 
Diode in Reihe ist jedoch nicht genug Spannungsreserve vorhanden.

Deshalb habe ich eine kleine Schaltung hinzugefügt, die ein Relais, 
dessen Kontakt zwischen USB-Buchse und Regler-Ausgang liegt, nur 
schließen lässt, wenn am Eingang des Reglers mindestens ca. 5,5 V 
anliegen.

Soweit funktioniert das ganze auch, nur scheint mir der Aufwand recht 
hoch zu sein. Zudem „klingelt“ das Relais bei einem Kurzschluss am 
Ausgang, was ich vorher nicht bedacht hatte. Besser wäre sicher ein 
MOSFET zwischen GND und USB-V−, der seine Gatespannung von der 
gleichgerichteten Eingangsspannung bekommt.

Da ich noch ein Steckernetzteil mit 6-V-DC-Ausgang bei 2,1 A 
Belastbarkeit herumliegen habe, würde ich gern noch eine verbesserte 
Version (ohne Gleichrichter) aufbauen.

Ich würde mich freuen über Anregungen, u.a. wie man das Problem mit dem 
Dioden-Ersatz evtl. einfacher lösen könnte, und weiteres Feedback.

Gruß
Johannes

[Manfred (Gast)]

Johannes F. schrieb:
> was ihm sicher nicht gut bekommen würde.

Ich frage eher mal, was DIR nicht gut bekommen ist.

Der Längsregler ist mit der Diode von Out nach In hinreichend geschützt, 
das ganze Geschiss mit Relais und OP ist überflüssig. Kühlkörper schadet 
nicht, aber ob der wirklich so groß sein muß?

> Da ich noch ein Steckernetzteil mit 6-V-DC-Ausgang bei 2,1 A
> Belastbarkeit herumliegen habe,
Weil ich es kann?

Steckernetzteile in 5 Volt bekommt man für einstellige Euros. Hier 
liegen ein paar 5,2V 2000mA, die der Plundermax mal billig verramscht 
hat.

Ich habe etliche Dinge gebaut "weil ich es kann" und nicht, weil sie 
wirtschaftlich sinvoll wären, kann das also grundsätzlich verstehen. 
Hier ist leider mein Verständnis am Ende.

[Martin K. (mkmannheim)]

Manfred schrieb:
> Ich frage eher mal, was DIR nicht gut bekommen ist.

Lass ihn doch basteln und lernen, wenn er möchte.

Was ist das für ein Ton hier im Forum?

[Johannes F. (emitterfolger)]

Manfred schrieb:
> Johannes F. schrieb:
>> was ihm sicher nicht gut bekommen würde.
>
> Ich frage eher mal, was DIR nicht gut bekommen ist.
> Der Längsregler ist mit der Diode von Out nach In hinreichend geschützt

Sorry, die Diode hatte ich vorhin beim Schreiben des Textes vergessen 
...
Natürlich fließt so der Strom am Regler vorbei und lädt die Elkos auf.
Bei den knapp 20 mF hatte ich Bedenken, dass der Stromimpuls dem 
angeschlossenen USB-Gerät nicht gut bekommen könnte. Deshalb der Aufwand 
mit Relais und LM393.

Manfred schrieb:
> Kühlkörper schadet
> nicht, aber ob der wirklich so groß sein muß?

Ja, der ist etwas groß, war aber gerade vorhanden.

Manfred schrieb:
>> Da ich noch ein Steckernetzteil mit 6-V-DC-Ausgang bei 2,1 A
>> Belastbarkeit herumliegen habe,
> Weil ich es kann?
>
> Steckernetzteile in 5 Volt bekommt man für einstellige Euros

Ja, das stimmt – ich wollte halt noch etwas aus dem Ding machen, 
wirtschaftlich ist das natürlich in keinster Weise, das ist mir schon 
klar. Geht mehr um den Spaß an der Freude ;-)

[Manfred (Gast)]

Johannes F. schrieb:
> Natürlich fließt so der Strom am Regler vorbei und lädt die Elkos auf.
> Bei den knapp 20 mF hatte ich Bedenken, dass der Stromimpuls dem
> angeschlossenen USB-Gerät nicht gut bekommen könnte.

Das ist nicht schlimm, weil es ein fehlerhaft konstruiertes Gerät wäre - 
USB hat nicht rückwärts zu speisen. Tabletts oder Handies können das, 
dürfen es aber nur, wenn man es ihnen am Mikro-USB per OTG erlaubt.

Johannes F. schrieb:
> Geht mehr um den Spaß an der Freude ;-)

Genau so ist das, ich habe es halt anders ausgedrückt "weil ich es 
kann".

[Johannes F. (emitterfolger)]

Manfred schrieb:
> Johannes F. schrieb:
>> Natürlich fließt so der Strom am Regler vorbei und lädt die Elkos auf.
>> Bei den knapp 20 mF hatte ich Bedenken, dass der Stromimpuls dem
>> angeschlossenen USB-Gerät nicht gut bekommen könnte.
>
> Das ist nicht schlimm, weil es ein fehlerhaft konstruiertes Gerät wäre -
> USB hat nicht rückwärts zu speisen. Tabletts oder Handies können das,
> dürfen es aber nur, wenn man es ihnen am Mikro-USB per OTG erlaubt.

Ah, okay, danke für die Info. Dann werde ich bei der nächsten Version 
Relais etc. weglassen. Und der Kühlkörper wird auch kleiner, 10 K/W 
dürften reichen.