Spannungsversorgung

OP #7666619
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Hallo Gemeinde,

ich weiß nicht mehr weiter und wende mich daher an die Profi's.

Ich möchte eine positive und eine negative Spannung mit den Spannungsreglern L7812 und L7912 erzeugen(siehe Schaltplan). Auf der positiven Seite funktioniert das einwandfrei, bei der negativen Spannung sind es immer -4V zu viel !? Ich habe 2 andere Spannungsregler vom selben Typ getestet und jedes mal das gleiche Ergebnis. Ich habe kein Plan, was es sein könnte :/ (ich habe gerade bemerkt, das ich GND in der Zeichnung nicht zu den beiden anderen Ausgängen rausgeführt habe, sorry)

Vielen Dank im voraus !

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#7666627
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Mark schrieb:

der negativen Spannung sind es immer -4V zu viel !?

Erstaunlich, da deine Elkos eigentlich VIEL zu klein sind.

Aber du misst wohl ohne jede Last. Da ist es normal, dass der 7912 nicht regelt. Du musst ihm mindestens 5mA entlocken, also 2k4 anschliessen. Und dann mach aus 47uF besser 4700uF und aus 100uF zumindest 1000uF wenn du mehr als die 5mA rausholen willst.

Beachte auch den zulässigen Ripplestrom der Elkos damit sie nicht kurzlebig werden.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Beitrag #7666646 wurde von einem Moderator gelöscht.
OP #7666663
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Michael B. schrieb:

Mark schrieb:

der negativen Spannung sind es immer -4V zu viel !?

Erstaunlich, da deine Elkos eigentlich VIEL zu klein sind.

Aber du misst wohl ohne jede Last. Da ist es normal, dass der 7912 nicht regelt. Du musst ihm mindestens 5mA entlocken, also 2k4 anschliessen. Und dann mach aus 47uF besser 4700uF und aus 100uF zumindest 1000uF wenn du mehr als die 5mA rausholen willst.

Beachte auch den zulässigen Ripplestrom der Elkos damit sie nicht kurzlebig werden.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9

Ja das stimmt, ich habe ohne Last gemessen.

Ich habe jetzt mal einen CPU Lüfter mit 65mA angeschlossen und zumindest nach dem Gleichrichter die 1000uF und für die 10uF 100uF verbaut, zur Zeit habe ich keine anderen Kapazitäten da. Zumindest liegen wir jetzt schon mal bei ca. -10,7V. Wenn ich den Lüfter an die +12V klemme, wird der Regler nach kurzer Zeit ziemlich warm, Spannung bleibt aber stabil bei 12V, kann das an den zu kleinen Kondensatoren liegen !?

Beitrag #7666671 wurde von einem Moderator gelöscht.
OP #7666676
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Uwe schrieb:

Warum sollte man denn auch eine

  • offenbar für diesen Zweck geeignete - Schaltung nehmen? ;-)

https://rn-wissen.de/wiki/index.php/Spannungsverdoppler

Deswegen habe ich bei euch um Hilfe gebeten, um evtl. auch solche Tipps zu bekommen. Im Netz Finden sich ziemlich viele Schaltungen, die meiner sehr ähnlich sind, deshalb habe ich sie ausprobiert. Am besten wäre natürlich ein Trafo mit Mittelanzapfung gewesen, der ist aber nicht in mein meinem Sortiment.

OP #7666694
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Wendels B. schrieb:

Mark schrieb:

Wenn ich den Lüfter an die +12V klemme, wird der Regler nach kurzer Zeit ziemlich warm

Das liegt an der von ihm zu verheizenden Leistung, nicht an den Kondensatoren.

Mir kam in den Sinn, dass der Regler vielleicht nicht optimal durch die externe Verschalung regelt und deshalb noch mehr verbraten wird.

Der 7912 bleibt dagegen mit selber Last relativ kalt.

Beitrag #7666718 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #7666727
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Mark schrieb:

7912 Eingang = -23,49V ohne Last = -25,49V

Ich glaube, du hast falsch gemessen. Denn wenn der 7912 mit Last -25,49V an seinem Eingang hat, dann kann er auch problemlos die gewünschten -12V an seinem Ausgang liefern (und er wird dabei wohl gut warm).

Der 7912 bleibt dagegen mit selber Last relativ kalt.

Kaum vorstellbar bei rund 13 Volt Differenz und 65 mA (0,85 Watt). Oder hast du inzwischen einen Kühlkörper montiert?

OP #7666886
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Udo S. schrieb:

Gibt es eigentlich einen Grund warum du genau diesen Trafo nehmen musst und nicht einen passenden mit 2 x 15V Sekundär?

Ich habe 5 Ringkerntrafo‘s dieser Sorte hier, da lag die Verwendung nahe.

Ich wollte zum Verständnis wissen, warum aus dem L7912 -16V kommen. Die Schaltung ist wahrscheinlich nicht optimal für die meisten Einsatzzwecke, mir geht es hauptsächlich um den Lerneffekt und der Fehlersuche.

#7666911
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Mark schrieb:

Regler nach kurzer Zeit ziemlich warm, Spannung bleibt aber stabil bei 12V, kann das an den zu kleinen Kondensatoren liegen !?

Eher daran dass du den Regler benutzt, ohne dir Gedanken zu machen, wofür das Loch in der Lasche wohl gut ist.

Nicht zum aufhängen im Supermarktregal.

Dennoch sollte man, z.B. mit einem Oszilloskop, prüfen ob man die optimalen Elkos für den benötigten Strom verbaut hat, dennoffen ar sind sie noch zu klein.

Mark schrieb:

7912 Eingang = -11,26V

#7666920
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Wenn Du wenigstens Elkos mit genügend Kapazität und auch Ripplefestigkeit hättest, täte es tatsächlich der simple

Uwe schrieb:

https://rn-wissen.de/wiki/index.php/Spannungsverdoppler

Das wär' vielleicht was, wenn schon EIN Trafo eh viel zu hohe Belastbarkeit für die (bzgl. Strom leider unbekannte) Anwendung hätte.

Marcel V. schrieb:

Nimm lieber diese Schaltung

Erklär' bitte mal, wozu man da all diese Teile bräuchte.

UND/ABER:

Udo S. schrieb:

Gibt es eigentlich einen Grund warum du genau diesen Trafo nehmen musst und nicht einen passenden mit 2 x 15V Sekundär?

Ja... oder halt einfach ZWEI seiner 5 Trafos (ohne "'").

  • Entweder baute man aus zwei Trafos szsg. eine "Pseudo- Mittenanzapfung", indem man die korrekten Trafo-Anschlüsse verbände (= nur eine Graetz-Brücke nötig, dafür 7812+7912).

  • Oder zwei Graetz-Brücken, dann reichten sogar zwei 7812 (wenn man erst die jeweils geregelten 12VDC verbände).

Vorteil wär': 2 getrennte Trafos erlaubten da freie Wahl.

#7666961
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Die beiden Schaltungen von Mark und von Marcel V. sind doch gleich, nur anders gezeichnet, oder täusche ich mich? Ich sehe auch keine Verpolung.

Zur Originalschaltung von Mark: Die beiden Kondensatoren 47 µF liegen elektrisch in Reihe, ihre Kapazität wirkt damit nur zur Hälfte. Damit die Welligkeit an diesen Kondenstoren etwa gleich groß ist, wie an dem Glättungs-Kondensator nach dem Brücken-Gleichrichter (100 µF), sollten sie die doppelte Kapazität haben in Relation zum Glättungs-Kondensator. D. h. 2 x 47 µF -> 2 x 220 µF. Dann ist die Spannung vor dem Spannungsregler auch wieder ausreichend hoch.

Bei der einfacheren Delon-Schaltung fließt etwa der doppelte Impulsstrom durch den Trafo und die Dioden. Am Ausgang müssten für gleiche Welligkeit etwa die doppelte Kapazität sein, d. h. genauso groß wie auf der Wechselstromseite von Marks Schaltung (2 x 220 µF). Die 2 x 100 µF würden gespart werden. Dafür werden die Dioden und der Trafo mehr Verluste erzeugen.

Bernhard

Gast #7666997
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Bernhard schrieb:

Die beiden Schaltungen von Mark und von Marcel V. sind doch gleich, nur anders gezeichnet, oder täusche ich mich?

das wirkprinzip ist gleich, aber einmal werden bei Mark die Kondensaotoren gegen Mass (Minuspol) des Gleichrichter ausgangs geladen und bei Marcel gegen den Trafo, im ersten Fall lädt der dann über 2 Dioden in Reihe. Das Potential ist damit etwas verschoben, aber nicht zum Nachteil.

Und natürlich die Dimensionierung der C, welcher Wert ok ist hängt vom Strom ab, ich schätze der Lüfter mit 65mA ist ein Testobjekt, wie groß der Strom sein soll weiß man nicht.

Die beiden Kondensatoren 47 µF liegen elektrisch in Reihe, ihre Kapazität wirkt damit nur zur Hälfte.

die wirken abwechselnd als Ladungspumpe, wirken also nicht zur Hälft sondern doppelt

zum eigentlichen Problem, -4V zuviel verstehe ich so, am 7912 sind nicht -12V sondern -16V, habe ich das richtig verstanden. Mal ne ganz dumme Frage, das der 7912 eine andere Anschlussbelegung hat ist bekannt, klingt für mich wie falsch angeschlossen

#7667004
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Klaus K. schrieb:

zum eigentlichen Problem, -4V zuviel verstehe ich so, am 7912 sind nicht -12V sondern -16V, habe ich das richtig verstanden. Mal ne ganz dumme Frage, das der 7912 eine andere Anschlussbelegung hat ist bekannt, klingt für mich wie falsch angeschlossen

Der Schaltplan für den 7912 sieht für mich richtig aus, am Ausgang müsste -12 V zu messen sein.

So dumm finde ich Frage gar nicht: Falscher Anschluss des 7912 könnte tatsächlich die Ursache sein.

Bernhard

Gast #7667009
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Hans-jürgen H. schrieb:

Schließ mal ein Multimeter an die 100 µF-Kondensatoren und schalte das Netzteil mehrere Male an und aus. Beim Ausschalten geht die gesamte magnetische Energie aus dem Eisenkern in die Ladeelkos. Und je kleiner die Ladeelkos, desto höher werden die aufgeladen.

so schnell das man eine Spannungsüberhöhung an den kondensatoren misst kann man von Hand aber nicht schalten, das di/dt macht zwar ein Spitze die aber sehr viel kürzer ist als die 50Hz Sinusflanke, also weniger Energie pro 50Hz Periode, das macht kein Problem.

Wenn wir eine Gleichspannungsdrossel immer wieder an und aus schalten würden, dann hätten wir einen DCDC Wandler, ja, das stimmt, aber auch da wird es schwer so schnell von Hand zu schalten

#7667014
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H. H. schrieb:

Bernhard schrieb:

Die beiden Schaltungen von Mark und von Marcel V. sind doch gleich, nur anders gezeichnet, oder täusche ich mich?

Du täuschst dich.

Nochmal Lesen mach Ah!

In der zweiten Schaltung werden die Kondensatoren auf der Wechselstromseite aber ziemlich "hart" aus dem Trafo geladen. Dieser Ladestrom fließt nicht durch den Glättungs-Kondensator, dient also nicht zum Laden des Kondenstors.

Wenn am Ausgang -12 V viel Strom fließt, der untere Glättungs-Kondensator also geringere Spannung hat, wird doch das DC-Potential der Trafowicklung durch die beiden mittleren Dioden angehoben und Masse ist nicht mehr in der Mitte, d. h. die Spannung an +12 V steigt, oder?

Gast #7667019
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Bernhard schrieb:

H. H. schrieb:

Du täuschst dich.

Nochmal Lesen mach Ah!

In der zweiten Schaltung werden die Kondensatoren auf der Wechselstromseite aber ziemlich "hart" aus dem Trafo geladen. Dieser Ladestrom fließt nicht durch den Glättungs-Kondensator, dient also nicht

ja richtig, der Startvorgang von Marcels Schaltung ist ziemlich asymmetrisch, in der andren Version deutlich besser. Deswegen würde ich die Variante von Mark auch vorziehen, diese hat keine Nachteile soweit ich das hier sehe. Dimensionierung der Kondensatoren ist ein anderes Thema, das hängt aber vom benötigten Strom ab

#7667023
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H. H. schrieb:

Dann betreibe die Schaltung mal ohne Last an der positven Ausgangsspannung.

Die Schaltung läuft bei mir seit 29.08.1994 rund um die Uhr als Netzteil für eine Mutteruhrsteuerung. Damit mache ich aus einem 24V Trafo ca. 60V DC am Ladeelko, allerdings symmetrisch belastet.

Die gleiche Schaltung gab's auch mal in den 80ern in einem ELO-Heft.

OP #7667028
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zum eigentlichen Problem, -4V zuviel verstehe ich so, am 7912 sind nicht -12V sondern -16V, habe ich das richtig verstanden. Mal ne ganz dumme Frage, das der 7912 eine andere Anschlussbelegung hat ist bekannt, klingt für mich wie falsch angeschlossen

Das hast du richtig verstanden, Ich habe in meiner Zeichnung die Pin Belegung mit notiert, sie sind richtig angeschlossen.

#7667029
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Klaus K. schrieb:

Deswegen würde ich die Variante von Mark auch vorziehen, diese hat keine Nachteile soweit ich das hier sehe.

Aber sicher doch:

Die Schaltung von Mark habe ich mal fluxartig auf dem Steckbrett aufgebaut und im 5 Sekundentakt die Polarität gewechselt, dabei wird immer ein Elko komplett verpolt! Mit dem DMM selbst nachgemessen.

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Beitrag #7667033 wurde von einem Moderator gelöscht.
OP #7667035
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Michael B. schrieb:

Mark schrieb:

Regler nach kurzer Zeit ziemlich warm, Spannung bleibt aber stabil bei 12V, kann das an den zu kleinen Kondensatoren liegen !?

Eher daran dass du den Regler benutzt, ohne dir Gedanken zu machen, wofür das Loch in der Lasche wohl gut ist.

Nicht zum aufhängen im Supermarktregal.

Dennoch sollte man, z.B. mit einem Oszilloskop, prüfen ob man die optimalen Elkos für den benötigten Strom verbaut hat, dennoffen ar sind sie noch zu klein.

Mark schrieb:

7912 Eingang = -11,26V

Der erste ist ein sehr wertvoller Beitrag 👎

Bei 65mA Last und der angegebenen Spannung sollte man den Regler ohne Kühlkörper betreiben können oder liege ich da falsch ?

Beitrag #7667039 wurde von einem Moderator gelöscht.
#7667080
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Zur Polung der Kondensatoren auf der Wechselstromseite in der Schaltung von Mark (und von Hans-jürgen H.):

Zwei Dioden in einem Brückengleichrichter verhindern, dass der Pluspol negativer wird als Masse und zwei Dioden im anderen Brückengleichrichter verhindern dass der Minuspol positiver wird als Masse.

-> Die Kondensatoren können nicht verpolt werden, auch nicht beim Einschalten.

Durch unterschiedliche Flussspannung der Dioden kann die Spannung beim Einschalten kurzzeitig ganz gering negativ werden, aber das ist zulässig und nicht schädlich.

Bernhard

#7667093
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Mark schrieb:

Bei 65mA Last und der angegebenen Spannung sollte man den Regler ohne Kühlkörper betreiben können oder liege ich da falsch ?

Das kommt auf das Gehäuse des Spannungsreglers an und dessen Einbau. Die Angaben im Datenblatt beziehen sich meistens auf eine Leiterplatte mit ziemlich breiten Leiterbahnen oder große Kupferflächen.

Und wenn das Gehäuse 50 K wärmer wird, kann man es nicht mehr dauerhaft schmerzfrei anfassen.

Der Ausgang -12 V liefert bei 65 mA zu wenig Spannung. Damit der L7912 dann noch Spannung zum Regeln hat, müssen die Kondensatoren 47 µF vergrößert werden.

#7667103
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Bernhard schrieb:

Zwei Dioden in einem Brückengleichrichter verhindern, dass der Pluspol negativer wird als Masse und zwei Dioden im anderen Brückengleichrichter verhindern dass der Minuspol positiver wird als Masse.

Nachdem Herr Hinz mich regelrecht zum realen Aufbau mit einem echten Trafo genötigt hat, habe ich auch genau das festgestellt. Selbst wenn man beide Elkos mit dem Minuspol an den Trafo klemmt (Bild 2) macht das keinen Unterschied. Also hat Herr Hinz mal wieder wie immer Recht gehabt. Ich habe mich sowieso schon gewundert wieso er so hartnäckig darauf rumpocht? Jetzt weiß ich es, weil er es kann (Siliziumstaub auf mein kahles Haupt 👴).

Die Elkos wabern immer knapp um den Nullpunkt drum rum. Auf dem Oszilloskopbild entspricht eine Kästchenhöhe gleich 1 Volt.

Bei meiner Schaltung von 11:38 Uhr haben die Elkos immer ein klares Potential. Das gefällt mir unterm Strich doch irgendwie besser.

Außerdem stützt sich die negative Spannung sowieso vernünftig gegen GND ab, egal ob die positive Seite belastet wird oder nicht!

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#7667110
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H. H. schrieb:

Du hast wieder mal eigene Naturgesetze.

Meine Güte, gleich hast du mich soweit gebracht, dass ich in den Keller runter gehe und das komplette Netzteil vernünftig auf Lochraster aufbaue, nur um den wirklichen Sachverhalt zu klären.

Die Ergebnisse kann ich dann ja mal morgen früh hier preisgeben.

Also Leude, wenn mich jemand sucht, ich bin im Keller!

Bis morgen!

(Firma: HZB) #7667128
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Hallo und nochmal (- Klaus schrieb es ja bereits):

Der 7912 hat eine andere Anschlussreihenfolge als der 7812! Bei Dir sind im ersten Beitrag im Schaltbild beide Regler gleich beschaltet mit:

Pin 1 = Eingang

Pin 2 = Ausgang

PIN 3 = Ausgang

Beim 7912 ist aber folgende Reihenfolge richtig

Pin 1 = GND

Pin 2 = Eingang

Pin 3 = Ausgang

Hier gibt es auch ein Bild dazu: https://electronics.stackexchange.com/questions/233467/7912-voltage-regulator

OP #7667324
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Lothar schrieb:

Bernhard schrieb:

Lothar schrieb:

Beim 7912 ist aber folgende Reihenfolge richtig

Pin 1 = GND

Pin 2 = Eingang

Pin 3 = Ausgang

Genauso hat das Mark in seinem Schaltplan angegeben.

Ja, JETZT steht das auch so im Schaltbild - entweder hatte ich Halluzinationen - woran ich nicht so recht glaube oder das Bild wurde nachträglich korrigiert. Hmmm okay.

Eher das erste 😅.. Jeder hat mal einen schlechten Tag🤯

#7667332
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Mark schrieb:

Vielen Dank für die Anregungen und Tipps zur Fehlersuche, einmal mit Profis Arbeiten🍺 !

Die haben z.T. auch ganz gut im Nebel gestochert.

Das eigentliche Problem bei der ersten Schaltung, die unsymmetrische Spannung nach dem Gleichrichter, hängt an den Kondensatoren C? und C? (47µF) im Verhältnis zum Strom durch die Last. Das es dann nicht mehr für die Spannungsregler reicht, ist ein sekundäres Problem und der Aufbau kann da überhaupt nichts für.

Guck dir die Spannung über den beiden Kondensatoren an. In der Simulation (z.B. mit LTSpice) kannst du auch ohne großartiges Kramen in der Bastelkiste beliebig an den Werten drehen (Spannungen über C1/C2 in dunkelgrün). Um die Asymmetrie deutlicher zu zeigen, ist VSS (blau) gegenüber VDD (rot) invertiert dargestellt.

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Gast #7667340
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Rainer W. schrieb:

Das eigentliche Problem bei der ersten Schaltung, die unsymmetrische Spannung nach dem Gleichrichter, hängt an den Kondensatoren C? und C? (47µF) im Verhältnis zum Strom durch die Last. Das es dann nicht mehr für die Spannungsregler reicht, ist ein sekundäres Problem und der Aufbau kann da überhaupt nichts für.

Der TE ist da längst selbst drauf gekommen, nach kleinem Wink mit dem Zaunpfahl.

#7667489
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Rainer W. schrieb:

... (Spannungen über C1/C2 in dunkelgrün). Um die Asymmetrie deutlicher zu zeigen, ist VSS (blau) gegenüber VDD (rot) invertiert dargestellt.

Und man sieht hier gut, dass über C1 und C2 mehr Spannung abfällt, als an Welligkeit über C4. C1 und C2 sind im Verhältnis zu C4 zu klein.

Schaltungen mit so vielen Dioden sind halt etwas anfällig für Denkfehler.

#7673073
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Bernhard schrieb:

Das ist bei der Schaltung von Mark auch der Fall, sie werden auf ca. 20 V geladen. Dafür sorgen zwei Dioden im anderen Brückengleichrichter, der in deinem Aufbau noch fehlt.

Jetzt habe ich mir von der Arbeit noch einen zweiten Brückengleichrichter "geborgt". Die beiden Elkos werden jetzt tatsächlich vernünftig mit 20V polungsrichtig vorgeladen. Also ist Mark seine Elkoschaltung, für die Erzeugung der negativen Spannungsversorgung im Wesentlichen einwandfrei!

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