LM8705 gegen Rückspannung absichern

[Rene K. (xdraconix)]

Folgendes Szenario:

Eingangspannung an J2: entweder +12V ODER +5V - jeweils ca. 7A

Ausgang an J5: +5V
Ausgang an J6: +12V / +5V - ca. 7A

Sollte nun der Fall eintreten, das ich 5V an die Eingangsspannung lege,
ich den Jumper auf 5V stelle, bekommt der LM7805 ja eine Rückspannung
über den IN Pin. Desweiteren ist es möglich das eine Rückwärtsspannung
aus J5 kommt. Der LM7805 verkraftet dies aber nicht und würde in dem
Fall einen satten Kurzschluss produzieren.

Nun könnte ich ja, eine Diode in die Leitung bei TP1 setzen, somit wäre
dieses Problem gelöst, wenn - ja wenn - da nicht das Problem wäre, das
ich an J6 wirklich +5V bräuchte und nicht etwa +4,7V.

Habt ihr eine Idee wie ich dieses Problem lösen könnte? Mit einem Mosfet
an TP1 über die +12V steuern? Oder lieber ein Doppeljumper an J4, mit
welchem ich TP1 trenne?

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Rene K. schrieb:
> Der LM7805 verkraftet dies aber nicht und würde in dem
> Fall einen satten Kurzschluss produzieren

Nein

[Jörg R. (solar77)]

Du holst 7A aus einem 7805?

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Rene K. schrieb:
> Der LM7805 verkraftet dies aber nicht.

Doch, der verkraftet das, solange es nicht wesentlich mehr als 5V sind. 
Als Schutz kannst du eine Angstdiode über den LM7805 setzen.

[Dennis (Gast)]

Oder du lässt ihm die 5V am Eingang und steckst den Jumper zwischen 
„Eingang direkt“ und „von 7805“ um.

[Harald W. (wilhelms)]

Michael M. schrieb:

> Als Schutz kannst du eine Angstdiode über den LM7805 setzen.

Diese Angstdiode ist normalerweise beim 7805 nicht notwendig.
Das hängt damit zusammen, das die zulässige negative Basis-
spannung von NPN-Siliziumtransistoren ca. 6V ist und diese
bei einem 7805-Regler nicht erreicht wird.

[Rene K. (xdraconix)]

Jörg R. schrieb:
> Du holst 7A aus einem 7805?

Nein, die hole ich über J6. Aus dem 7805 hole ich über J5 ca. 200mA.

Michael M. schrieb:
> Doch, der verkraftet das, solange es nicht wesentlich mehr als 5V sind.
> Als Schutz kannst du eine Angstdiode über den LM7805 setzen.

Okay danke für die Info. Dann werde ich das wohl so machen. Aus dem 
Blockbild hätte ich mir eigentlich bei einem nicht positiv Eingang den 
Stromfluss wie folgt gedacht (siehe Bild, hab ich mim Finger aufm Handy 
gemalt - deswegen so wild). Lag ich wohl falsch. ☺️ Danke euch.

[uff basse (Gast)]

Rene K. schrieb:
> Folgendes Szenario:

Wer Spannungsregler-Schaltungen ohne Abblock-Kondensatoren aufbaut,
nachmacht oder verfälscht, insbesondere bei existierenden
Schaltungen die Abblock-Kondensatoren weglässt oder falsch
verschaltet oder selbst solche Schaltungen entwirft, in Verkehr
bringt und/oder aufbaut ohne Abblock-Kondensatoren nach Hersteller-
Empfehlungen zu verwenden, wird mit Zugangs-Ausschluss vom
Mikrokontroller-Forum nicht unter zwei Jahren bestraft.

[foobar (Gast)]

Anstatt den Eingang des 7805 den 5V-Ausgang (J5-1) umklemmen - entweder 
an den Ausgang oder den Eingang des 7805.  Der 7805-Eingang hängt 
konstant an J2-2.

[M. K. (sylaina)]

Rene K. schrieb:
> Ausgang an J6: +12V / +5V - ca. 7A

Ähm...7A aus "einem" 78xx? Dein Ernst? Beschäftige dich mal mit 
DC/DC-Wandlern, du willst doch sicher keine Heizung bauen.

Rene K. schrieb:
> Sollte nun der Fall eintreten, das ich 5V an die Eingangsspannung lege,
> ich den Jumper auf 5V stelle, bekommt der LM7805 ja eine Rückspannung
> über den IN Pin.

Ähm, was? Am Ausgang des 7805 wirst du, wenn du keinen Bockmist baust, 
immer nur 5V haben. Wenn die Eingangsspannung nun statt 12V 5V hat...was 
genau soll denn passieren außer, dass die Ausgangsspannung des 7805 
sinkt?
Und wenn du den Jumper auf 5V stellst wird der Eingang des 7805 schlicht 
in der Luft hängen, dann ist es quasi völlig egal, welche Spannung am 
Ausgang des 7805 anliegt, erst recht wenn es nicht mehr als 5V sind.

Rene K. schrieb:
> Desweiteren ist es möglich das eine Rückwärtsspannung
> aus J5 kommt.

1. Wo soll die her kommen?
2. Datenblatt lesen, dann wüsstest du, dass die Schutzdiode "über" dem 
78xx erst ab den 9V Varianten relevant ist und bei den 5V Varianten 
unnötig sind.

Rene K. schrieb:
> Nun könnte ich ja, eine Diode in die Leitung bei TP1 setzen, somit wäre
> dieses Problem gelöst, wenn - ja wenn - da nicht das Problem wäre, das
> ich an J6 wirklich +5V bräuchte und nicht etwa +4,7V.

An J6 steht praktisch "Eingang" dran, TP1 hängt am Ausgang. Willst du 
uns hiermit sagen, dass du über den Ausgang auch die Möglichkeit haben 
willst in das System einzuspeisen? Dann ist der 7805 hier völlig 
deplaziert und du musst dringend dein Konzept überdenken. Was mir auch 
auffällt: Du hast keinerlei Kondensatoren am 7805 dran...keine gute Idee 
;)

[Monk (roehrmond)]

Rene K. schrieb:
> Aus dem Blockbild hätte ich mir eigentlich bei einem nicht positiv
> Eingang den Stromfluss wie folgt gedacht

Du musst schon den Weg durch "Output" einzeichnen, damit das einen Sinn 
ergibt.

Für Kondensatoren nach Empfehlung des Datenblattes hinzu, sonst 
riskierst du, dass der Regler deine nachfolgende Schaltung zerstört weil 
er versagt.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Michael M. schrieb:
> Als Schutz kannst du eine Angstdiode über den LM7805 setzen.
Diese Diode ist erst nötig, wenn die Spannung am Ausgang über 7..8V 
steigt (z.B. bei 7808..15) **und** am Ausgang ein genügend großer 
Energiespeicher ist **und** am Eingang ein Verbraucher sitzt, der 
nenneswert Strom ziehen kann. Denn ab 7V am Ausgang beginnt die BE-Diode 
des Ausgangstransistors Q16 (im Bild dort im 
Beitrag "Re: LM8705 gegen Rückspannung absichern") 
rückwärts zu leiten und es fließt ein Strom vom Ausgang zum Eingang.

Wenn aber in einer Schaltung mit einem 7805 so eine Diode drin ist, dann 
ist das für mich ein Zeichen, dass ich aufpassen muss, weil in dieser 
Schaltung sicher noch andere Fehler drin sind.

Rene K. schrieb:
> Sollte nun der Fall eintreten, das ich 5V an die Eingangsspannung lege,
> ich den Jumper auf 5V stelle, bekommt der LM7805 ja eine Rückspannung
> über den IN Pin.
Kannst du diesen Strompfad mal in deinen Schaltplan zeichnen. Wenn du 
mit dem "Eingang" den J2  meinst und dann am "Jumper" J4 die Pins 1-2 
verbindest, dann ist am VI gar nichts und am VO liegen 5V an.

Diese Situation hat aber mit dem, was du in die Innenschaltung des 
Reglers eingezeichnet hast, gar nicht zu tun.

Im Besonderen taucht in dem von dir beschriebenen Fall nirgends ein 
"nicht positiv Eingang" auf.

Rene K. schrieb:
> Aus dem Blockbild hätte ich mir eigentlich bei einem nicht positiv
> Eingang den Stromfluss wie folgt gedacht (siehe Bild, hab ich mim Finger
> aufm Handy gemalt - deswegen so wild). Lag ich wohl falsch.
Nein, der eingezeichnete Strompfad ist korrekt: wenn du am Eingang 
bezogen auf GND tatsächlich eine negative Spannung anlegst (z.B. bei 
Verpolung), dann beginnen diese Strukturen ab ca. -1,5V zu leiten. Wenn 
die Spannungsquelle dann aureichend viel Strom liefert, geht diese 
Referenzdiode (und damit auch der Spannungsregler) kaputt.

Ich habe grade den Fall, dass so eine negative Spannung, die wegen 
einiger EMV-Drosseln in der angeschlossenen Zuleitung am Eingang für ca. 
50µs auftritt, dafür sorgt, dass beim nachfolgenden Anstieg der 
Eingangsspannung irgendwelche Latchup-Effekte eintreten, und der 
Spanungsregler danach über einige Sekunden hinweg einen jämmerlichen Tod 
stirbt.
Das passiert aber nur in bestimmten Konstellationen und mit 
Spannungsreglern von OnSemi.



Allerdings hast du eben nirgends so eine negative Spannung gegenüber 
GND.

[Udo S. (urschmitt)]

Der Sinn der Sache Eingang 5 oder 12V auf dem selben Pin und am Ausgang 
auch 5 oder 12V auf demselben Pin erschließt sich mir nicht so ganz.

Was soll die Schaltung denn bewirken?
Und was ist mit den ominösen 7A?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Udo S. schrieb:
> Und was ist mit den ominösen 7A?
Sind völlig irrelevant: die Versorgung kann irgendwelche 7A abgeben.

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Lothar M. schrieb:
> Diese Diode ist erst nötig, wenn die Spannung am Ausgang über 7..8V
> steigt

Es können sogar 12V am Ausgang des 7805 sein, wenn der TE mit dem Jumper 
J4 versehentlich Pin 1 und Pin 2 brückt. Nur deswegen muss da die Diode 
hin, sonst bräuchte er die gar nicht.

Lothar M. schrieb:
> Wenn aber in einer Schaltung mit einem 7805 so eine Diode drin ist, dann
> ist das für mich ein Zeichen, dass ich aufpassen muss, weil in dieser
> Schaltung sicher noch andere Fehler drin sind.

Das wird hier wohl der Fall sein.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Lothar M. schrieb:
> der Spanungsregler danach über einige Sekunden hinweg einen jämmerlichen
> Tod stirbt.
Hier noch drei Screenshots von so einem Fall, die Probes sind so 
angeschlossen:

Netzteil  --> Relaiskontakt (prellt) -->  MC7815 -->  Schaltung
          24V                        24V         15V
          rot                        blau        cyan

Im Bild Einschaltvorgang_ok sieht man einen prellenden Relaiskontakt und 
blau eine leichte negative Spannung beim Rasterstrich 80µs. Alles gut 
gegangen.

Beim Bild Einschaltvorgang_nok sieht man den Regler sterben: nach einem 
Kontaktpreller mit einem kurzen negativen Peak bei ca. 100µs steigt die 
Eingangsspannung des Reglers (blau) an, aber die Ausgangsspannung (cyan) 
bleibt erst mal unten bei 1,5V.

Der große untere Bildausschnitt ist 5000 mal in das obere Bild 
hineingezoomt, wo man schon sieht, wie es mit der Ausgangsspannung 
weitergeht.

Und im Bild Einschaltvorgang_defekt ist dann der Tod des 
Spannungsreglers über lange Zeit zu beobachten. Dort ist die Zeitbasis 
200ms, das gesamte Bild umfasst 2s und das Sterben ist noch nicht zu 
Ende. Kurz darauf hat der Spannungsregler dann ein Loch über dem 
eingangspin und die Ausgangsspannung ist dauerhaft auf 0V.

Letztendlich haben die defekten Spannungsregler (ich habe so um die 25 
kaputt gemacht) dann ein Loch oder einen Riss oder man sieht ihnen gar 
nichts an... ;-)


Michael M. schrieb:
> Es können sogar 12V am Ausgang des 7805 sein, wenn der TE mit dem Jumper
> J4 versehentlich Pin 1 und Pin 2 brückt. Nur deswegen muss da die Diode
> hin, sonst bräuchte er die gar nicht.
Wie ich geschrieben habe: es reicht nicht aus, dass am Ausgang eine "zu 
hohe Spannung" anliegt. Die dritte Bedingung muss ebenfalls gegenen 
sein: niederohmige Last am Eingang. Und diese Bedingung fällt eben weg, 
wenn der J4 Pin 3 und damit der Spannungsreglereingang unbeschaltet ist. 
Fazit: Diode unnötig.

[M. K. (sylaina)]

Michael M. schrieb:
> Es können sogar 12V am Ausgang des 7805 sein, wenn der TE mit dem Jumper
> J4 versehentlich Pin 1 und Pin 2 brückt. Nur deswegen muss da die Diode
Warum? Wenn J4 auf Pin 1-2 gejumpert ist hängt der IN des 7805 quasi in 
der Luft (IN ist relativ hochohmig mit GND innerhalb des 7805 verbunden 
-> irrelevant), wo/wie sollte da dann vom Ausgang zum Eingang noch 
nennenswert Strom fließen?

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

M. K. schrieb:
> Wenn J4 auf Pin 1-2 gejumpert ist hängt der IN des 7805 quasi in der
> Luft

Trotzdem hätte ich Schiss einen 5V Festspannungsregler absichtlich von 
der falschen Seite mit 12V zu versorgen.

Die Diode hilft an der Stelle nur dazu, den internen Längstransistor des 
7805 vor zu hoher Reversespannung zu schützen.

[Rene K. (xdraconix)]

M. K. schrieb:
> Ähm...7A aus "einem" 78xx? Dein Ernst? Beschäftige dich mal mit
> DC/DC-Wandlern, du willst doch sicher keine Heizung bauen.

Nein, wie zwei Posts über dir bereits geschrieben soll keine 7A über dem 
7805 gezogen werden, sondern über J6!

Steve van de Grens schrieb:
> Du musst schon den Weg durch "Output" einzeichnen, damit das einen Sinn
> ergibt.

Ahhhhhhh.... Ja - stimmt, jetzt wo du es sagts. :-D Oh Gott.

> Für Kondensatoren nach Empfehlung des Datenblattes hinzu, sonst
> riskierst du, dass der Regler deine nachfolgende Schaltung zerstört weil
> er versagt.

Nein natürlich. Die Grundbeschaltung des LM bleibt natürlich, ist im 
Plan, aus Gründen der Übersicht natürlich nicht mit drinnen.

Udo S. schrieb:
> Der Sinn der Sache Eingang 5 oder 12V auf dem selben Pin und am Ausgang
> auch 5 oder 12V auf demselben Pin erschließt sich mir nicht so ganz.

Weil entweder an J6 +12V ODER +5V anliegen müssen und an J5 immer +5V - 
über den selben Eingang.

M. K. schrieb:
> An J6 steht praktisch "Eingang" dran, TP1 hängt am Ausgang.

Ahh... ja ich meinte natürlich J5 - und Ja: J6 wird nur durchgeschleift.

Lothar M. schrieb:
> Kannst du diesen Strompfad mal in deinen Schaltplan zeichnen.

Ja ich habe mal beide Versionen gemacht, einen für die +12V und einen 
für die +5V... Siehe Anhang.

[Teo D. (teoderix)]

Michael M. schrieb:
> M. K. schrieb:
>> Wenn J4 auf Pin 1-2 gejumpert ist hängt der IN des 7805 quasi in der
>> Luft
>
> Trotzdem hätte ich Schiss einen 5V Festspannungsregler absichtlich von
> der falschen Seite mit 12V zu versorgen.

Na dann halt beidseitig 12V einspeisen. Eine Juperstellung weniger.... 
:}

[M. K. (sylaina)]

Michael M. schrieb:
> Trotzdem hätte ich Schiss einen 5V Festspannungsregler absichtlich von
> der falschen Seite mit 12V zu versorgen.

Da hast du aber grundlos Schiss ;)

[Monk (roehrmond)]

Rene K. schrieb:
> Nein, wie zwei Posts über dir bereits geschrieben soll keine 7A über dem
> 7805 gezogen werden, sondern über J6!

Du weißt aber schon, dass normale Jumper keine 7A aushalten, oder?

[Rene K. (xdraconix)]

Steve van de Grens schrieb:
> Rene K. schrieb:
>> Nein, wie zwei Posts über dir bereits geschrieben soll keine 7A über dem
>> 7805 gezogen werden, sondern über J6!
>
> Du weißt aber schon, dass normale Jumper keine 7A aushalten, oder?

Jup, es kommen Schraubterminals zum Einsatz. Das steht aber hier nicht 
zur Debatte. Ebenso ist es, der Frage wegen, völlig egal ob an J6 nun 
sieben oder ein Ampere abgenommen werden.