Troubleshooting für DIY-Spannungsregler

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Spatz
Inventar
#1 erstellt: 09. Mai 2011, 22:30
Moin,

ich wollte mir heute eine kleine Schaltung zusammenbauen, die mir unterwegs zwei USB-Buchsen mit 5V zur Verfügung stellt, damit ich auch ohne Steckdose meine diversen Geräte laden kann, so das denn nötig sein sollte. Als Stromquelle kommen 8 AA-Batterien zum Einsatz.

Nach einem kurzen Besuch beim Elektronikhändler meines Vertrauens kam ich mit einem LT1085 (Datenblatt) und den passenden Bauteilen für die Standardbeschaltung wieder nach Hause. Schnell alles nach Plan zusammengelötet, noch eine LED mit Vorwiderstand zwischen die Stromanschlüsse geschaltet und dann auf den ersten erfolgreichen Betrieb gefreut.

Doch halt, vorher nochmal durchmessen, man weiss ja nie. Beim Durchklingeln klingelt es da wo es soll, und sonst nicht, nochmaliges überprüfen der Schaltung sieht soweit auch gut aus, Lötstellen passen auch, also als letztes nochmal die Spannung am Ausgang messen.

Gut dass ich das gemacht habe, denn auch am Ausgang der Schaltung liegen 12V an. Beinahe hätte ich mir meinen Ipod zerblasen, das hätte mir grade noch gefehlt.

Also nochmal alles überprüft, aber ich kann partout keinen Fehler finden...

Die 12V am Ausgang sind sehr genau 12V (11,97V laut Multimeter), am Eingang sind es 12,8V (neue Batterien). Wenn ich eine alte 9V-Blockbatterie (V=3,6V, was anderes ist grade nicht da) anschließe, dann sind am Ausgang immer noch ein paar hundert Millivolt. Deswegen gehe ich davon aus, dass zumindest keine Direktverbindung besteht und der TO1085 immer noch irgendwas tut. Wenn ich die Eingangsspannung umpole, dann ändert sich auch die Polung der 12V am Ausgang. LED hab ich auch mal rausgebaut, das ändert auch nichts. R zwischen den Polen am Eingang ist 1k46 Ohm, am Ausgang 0k46 Ohm. Was kann ich noch messen?

Weiss jemand, warum das ganze nicht tut was es soll, oder kann aus dem Fehlerbild und den Daten herauslesen, wo das Problem liegt? Multimeter ist vorhanden, wenn ich noch zwischen zwei anderen Punkten irgendwas messen soll, dann sagt Bescheid!

Ciao,

Spatz
georgy
Inventar
#2 erstellt: 09. Mai 2011, 22:39
Wie hast du den Trimmer/Poti jetzt eingestellt, also ziemlich auf Min oder Max oder... ?
Spatz
Inventar
#3 erstellt: 09. Mai 2011, 22:57
Hmm, du meinst wahrscheinlich die 361 Ohm im Datenblatt, oder? Bei mir sind das einfach 360 Ohm als Festwiderstand. Liegt da der Hund begraben? Sollte das ganze ein Trimmer sein, über den sich dann die Ausgangsspannung einstellen lässt?

Ciao,

Spatz
amplitudensieb
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 09. Mai 2011, 23:44

Spatz schrieb:
Moin,
Die 12V am Ausgang sind sehr genau 12V (11,97V laut Multimeter), am Eingang sind es 12,8V (neue Batterien). Wenn ich eine alte 9V-Blockbatterie (V=3,6V, was anderes ist grade nicht da) anschließe, dann sind am Ausgang immer noch ein paar hundert Millivolt. Deswegen gehe ich davon aus, dass zumindest keine Direktverbindung besteht und der TO1085 immer noch irgendwas tut. Wenn ich die Eingangsspannung umpole, dann ändert sich auch die Polung der 12V am Ausgang. LED hab ich auch mal rausgebaut, das ändert auch nichts. R zwischen den Polen am Eingang ist 1k46 Ohm, am Ausgang 0k46 Ohm. Was kann ich noch messen?



hi,
lt. Datenblatt stabilisiert der LT-1085 Vout im Bereich zwischen 1,5-30V mit 1V Vin-Vout Differenz. Soll heissen werden 5V Vout benötig muss Vin 6,5V gross sein.

Eine einstellbare Schaltungsvariante findest Du hier:
LT-1085

Das Messergebnis mit dem 9V-Block ist deshalb korrekt, weil die Batterie leer ist (Ri>) und somit keinen Strom mehr liefert.

mfg
Spatz
Inventar
#5 erstellt: 10. Mai 2011, 00:54

amplitudensieb schrieb:
hi,
lt. Datenblatt stabilisiert der LT-1085 Vout im Bereich zwischen 1,5-30V mit 1V Vin-Vout Differenz. Soll heissen werden 5V Vout benötig muss Vin 6,5V gross sein.


Das ist ja gegeben, Vin ist ja um die 12V, Vout soll 5V sein. Hier dürfte es also keine Probleme geben.


Eine einstellbare Schaltungsvariante findest Du hier:
LT-1085


Hmm, wenn ich in die dort angegebene Formel die Widerstandswerte (R2=360 Ohm, R1=120 Ohm) eingebe, dann kommen genau 5V raus. Die 360 Ohm kann ich auch nochmal direkt in der Schaltung nachmessen; wenn ich mit dem Multimeter an die 120 Ohm gehe, dann zeigt er mir 106 Ohm an, aber wie gesagt in der Schaltung verbaut. Von den Farbcodes her sind die Widerstände auch die richtigen. Der Spannungsteiler scheint also von den Werten her zu passen...
Selbst um auf 12V zu bekommen bräuchte man sehr komische Werte, die bei meinen Bauteilen fast unmöglich erscheinen.
Einziger Unterschied: Bei mir werkelt ausgangsseitig ein 10µF-Elko, weder 100µF wie bei deinem Link, noch Tantal, wie im Originaldatenblatt. Aber das ist doch Wurst, oder?


Das Messergebnis mit dem 9V-Block ist deshalb korrekt, weil die Batterie leer ist (Ri>) und somit keinen Strom mehr liefert.


Das war mir schon klar, mir ging es eher darum, ob die Spannung irgendwie einfach durchgereicht wird, also ob ich eventuell irgenwo was überbrückt habe...

Gute Nacht,

Spatz
amplitudensieb
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 10. Mai 2011, 09:26

Spatz schrieb:


Das ist ja gegeben, Vin ist ja um die 12V, Vout soll 5V sein. Hier dürfte es also keine Probleme geben.


Eine einstellbare Schaltungsvariante findest Du hier:
LT-1085


Hmm, wenn ich in die dort angegebene Formel die Widerstandswerte (R2=360 Ohm, R1=120 Ohm) eingebe, dann kommen genau 5V raus. Bei mir werkelt ausgangsseitig ein 10µF-Elko, weder 100µF wie bei deinem Link, noch Tantal, wie im Originaldatenblatt. Aber das ist doch Wurst, oder?



hi,
wenn 5V rauskommen ist ja das was du möchstest. Ob 10 oder 100uF ist zunächst unerherblich.

mit noch weniger Bauteilen kommt Spannungsregeler vom Type 7805 aus. 12V rein, 5V raus, ohne zusäzliches Beiwerk.

7805

mfg
Spatz
Inventar
#7 erstellt: 10. Mai 2011, 09:54
Moin,

Laut Formel kommen 5V raus, laut Multimeter sind es weiterhin 12V.

Der 7805 ist leider etwas schwach auf der Brust...

Ciao,

Spatz
georgy
Inventar
#8 erstellt: 10. Mai 2011, 10:08
Sehr seltsam ist das schon, weil eigentlich sollte es funktionieren, irgendwo muss bei deinem gelötetem Teil ein Fehler sein.
Ich bin kurz davor mal vorbei zu schauen.
Spatz
Inventar
#9 erstellt: 10. Mai 2011, 10:10
Wird schwer, ich bin grade in Erlangen...

Ich mach gleich mal Fotos, okay?
Uwe_Mettmann
Inventar
#10 erstellt: 10. Mai 2011, 10:12

Spatz schrieb:
Einziger Unterschied: Bei mir werkelt ausgangsseitig ein 10µF-Elko, weder 100µF wie bei deinem Link, noch Tantal, wie im Originaldatenblatt. Aber das ist doch Wurst, oder?

Nein, ist es nicht. An den Ausgang muss ein niederinduktiver Kondensator, daher auch der Tantal. Der Kondensator muss direkt an den Spannungsregler.

Berücksichtigst du das nicht, so kann der Spannungsregler schwingen. Somit stimmt dann auch die Ausgangsspannung nicht mehr und der Spannungsregler kann zerstört werden. Was bei deiner Schaltung sowieso wahrscheinlich ist, weil du den Spannungsregler ja auch mal verpolt angeschlossen hast.

Also besorge dir einen neuen Regler und schalte direkt hinter dem Spannungsregler einen Tantal. Bevor du die Schaltung in Betrieb nimmst, kontrolliere zuvor aber nochmals genau, ob die Schaltung wirklich richtig verdrahtet ist. Oft kommt es vor, dass ein Verdrahtungsfehler vorliegt, denn man jedes Mal übersieht und erst bei der x-ten Kontrolle auffällt.


Gruß

Uwe
Spatz
Inventar
#11 erstellt: 10. Mai 2011, 10:43
So, hier sind einmal die Schaltung von unten, und nochmal dasselbe Bild mit einer Erklärung.

Der Chip ist in der Mitte, sein Pin1 ist auf dem Bild ganz rechts. Die gelben Punkte zeigen, wo ich die Verbindung zur LED ausgelötet habe, das schwarze ist der Masseweg. Das Rote ist alles, was direkt an der Eingangsspannung hängt, das grüne alles, was an Pin1 hängt, das blaue alles, was an Vout hängt. Die Schaltung sieht zwar unsauber aus, aber beim durchklingeln gab es keine Kontakte, die nicht sein sollten.




Ciao,

Spatz
Ultraschall
Inventar
#12 erstellt: 10. Mai 2011, 23:05
Wieviel Strom zieht die LED?
Heißt: schon mal mit mehr Last versucht, ob es dann auch noch 12 Volt bleiben?

Grüße
Spatz
Inventar
#13 erstellt: 10. Mai 2011, 23:17
Die LED hängt direkt an der Eingangsspannung, also nicht am Regler.

Was wäre denn "mehr Last"? Soll ich mal testweise 910 Ohm dranhalten und dann nochmal messen?

€: So, grade mal 20 Ohm/0,25 Watt angeschlossen, jetzt weiss ich, wie verbrannte Widerstände stinken...

Danach 27 Ohm/5 Watt, da liegen immer noch knapp über 11 Ohm am R an...


[Beitrag von Spatz am 10. Mai 2011, 23:25 bearbeitet]
Spatz
Inventar
#14 erstellt: 11. Mai 2011, 02:17
Soo, ich hab das ganze jetzt nochmal neu und sauberer (nur eine Drahtbrücke, und die auf der Oberseite) aufgebaut, und dabei als Ersatz für die Widerstände ein 470 Ohm-Poti verwendet. Die Elkos haben jeweils noch einen kleinen Tantal parallel bekommen.

Jetzt funktioniert das ganze auch, allerdings nur, wenn der Poti so auf Anschlag steht, dass die kompletten 470 Ohm zwischen Vout und ADJ liegen. ADJ liegt also direkt auf Masse. An Vout messe ich 5,01 V. Ist das so in Ordnung, oder wirft das wiederum andere Probleme auf?

Nachdem ich kurz überlegt habe, welches technische Gerät mir weniger wichtig ist, habe ich das Ding dann an meinen alten iPod angeschlossen und der lädt dann auch fröhlich vor sich hin.

Der Kühlkörper wird allerdings sehr warm, ich habe das Ding jetzt mal 5 Minuten unter Last (ein iPod) laufen gelassen, und Anfassen ist jetzt unangenehm. Kann das noch weitere Probleme verursachen, oder kann man sagen: "Wenn er 5 Minuten mitmacht, macht er auch ne Stunde mit?" Wie schaut es mit mehreren Geräten aus? Zumindest der iPod scheint sehr stromhungrig zu sein, ein iPhone gönnt sich anscheinend maximal 1A. Der Kühlkörper ist übrigens dieser hier mit 13,5K/W.

So, morgen muss ich dann das ganze nur noch so modifizieren, dass auch mein iPhone geladen wird, dann bin ich glücklich!

Beziehungsweise gäbe es da noch zwei Punkte, aber die wären optional:

Ich würde mir gerne noch anzeigen lassen, ob 1. die Batterien leer sind und 2. die Geräte geladen sind. Das würde ich aber nur machen, wenn es kein großer Aufwand ist. Könnte man die Anzeige für leere Batterien nicht realisieren, indem man irgendwo an die richtige Stelle eine Z-Diode mit 11V hängt?
Die Ladestandsanzeige stelle ich mir schwieriger vor, zum Glück können das die Geräte ja auch alleine...

Ciao,

Spatz
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