Netzteilprobleme (Terminalmonitor) .. Kann mir jemand diese Schaltung erklären ?

    Hallo liebe Computerbastlerkollegen....hab da mal ne Frage.


    Ganz versteh ich die u.a. Netzteilschaltung nicht. Der Transistor 2N5986 dient der Strombegrenzung, richtig ? ich versteh das Zusammenspiel mit dem 7815 Spannungsregler nicht ganz.


    Das Thema ist folgendes: Die +15V für den Monitor in einem terminal waren nicht vorhanden. Als primäre Ursache habe ich den 7815 (+15V Regler) ausgemacht. Nach Austausch funktioniert das ganze wieder...nur wird der 7815 auffällig warm/heiss (gefühlt ca. 80° am bauteil und etwas weniger am Kühlkörper. Beim Auslöten des alten , kaputten Spannungsreglers ist mir auch eine Hitzeverfärbung der Platine an der Einbaustelle aufgefallen. Der 2N5986 wird eher nur "lauwarm". Was meint Ihr ? eher normal die Temperaturentwicklung am 7815 (Wenn ich da an so Hitzeverfärbungen bei manchen PETs denke) ?

    Oder habe ich den Transistor mißverstanden.




    Guten Abend,

    ich versuch mich hierzu mal.. :fp:
    In der Schaltung ist die Beschaltung des Reglers (7815), was IN und OUT ist, unklar bzw. nicht gekennzeichnet.

    Wenn der 7815 als "Regler" arbeiten soll, ist das OUT auf die Basis des 2N... zu legen.

    Derzeit scheint es aber so zu sein, das die "Leistung" nicht über den 2N... kommt sondern über den 7815, mit dem IN des Reglers (7815) von der Basis des 2N... liegend, geht.

    Das ist eine Standardschaltung, um mit Linearreglern hohe Ströme bereitzustellen.


    Der dürfte aber gar nicht so warm werden. Prüf mal den Transistor oder ob der 1 Ohm eine Brücke hat.

    Zitat von WJakobus

    Guten Abend,

    ich versuch mich hierzu mal.. :fp:
    In der Schaltung ist die Beschaltung des Reglers (7815), was IN und OUT ist, unklar bzw. nicht gekennzeichnet.

    Wenn der 7815 als "Regler" arbeiten soll, ist das OUT auf die Basis des 2N... zu legen.

    Derzeit scheint es aber so zu sein, das die "Leistung" nicht über den 2N... kommt sondern über den 7815, mit dem IN des Reglers (7815) von der Basis des 2N... liegend, geht.

    Nee, nee. Schau mal hier: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/LM7812-461970.pdf

    Figure 13

    Zitat von tante ju

    Nee, nee. Schau mal hier: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/LM7812-461970.pdf

    Figure 13

    Leider kann ich den Hinweis nicht weiter umsetzen, die Beschaltung eines 7815 ist mir bekannt..

    In der eingehend gezeigten Schaltung von M-F, heisst es nur "+15 V Regler" aber nicht explizit "7815" auch wenn der 7815 von M-F als Bauteil genannt wird. Das sehe ich dann so, das in der Schaltung eine Reglerschaltung zum Einsatz kommt. Darauf begründet sich die von mir gesehene Wirkungsweise der Schaltung..

    Ok, OK- auf Seite 20 des Datenblatt ist eine Beispielschaltung, die der von M-F geposteten Schaltung entspricht..

    Fraglich ist warum hier der 2N.... wohl nicht die Leistung "übergibt" - nachdem M-F sagt der 2N.... wird auch etwas warm, sollte er noch am Leben sein..

    Einmal editiert, zuletzt von WJakobus ()

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    • Offizieller Beitrag
    Zitat von tante ju

    Figure 13

    Mal zur Erklaerung:

    Ein kleiner Ausgangstrom fliesst durch den 78xx und R1.

    Wird der Ausgangsstrom groesser faellt an R1 eine Spannung ab, die den Q1 oeffnet und Strom parallel zum Ausgang leitet. Dadurch teilt sich der benoetigte Ausgangsstrom auf den 78xx und Q1 auf.



    In der obigen Schaltung gibt's dann noch die Widerstaende 2 Ohm und 1 Ohm. Mir ist nicht ganz klar warum und wieso, aber m.E. leiten die dem 7815 mehr Strom zu als dem 2N5986. Also falsch rum eingebaut oder verrechnet.


    Fuer einen Lastesel wie die 78xx sind 80 Grad jetzt nicht sooo schlimm.


    Wieviel Ampere soll das Netzteil denn liefern koennen?


    Was mich auch beschaeftigt sind die 20V Eingangsspannung (wenn das richtig ist).

    Hinterm Gleichrichter sind schon 28V und damit wird fast so viel Spannung in Waerme verwandelt wie am Ausgang zur Verfuegung stehen.

    Und dann wundert's nicht, wenn der 7815 80 Grad heiss wird.

    Zitat von WJakobus
    Zitat von tante ju

    Nee, nee. Schau mal hier: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/LM7812-461970.pdf

    Figure 13

    Leider kann ich den Hinweis nicht weiter umsetzen, die Beschaltung eines 7815 ist mir bekannt..

    In der eingehend gezeigten Schaltung von M-F, heisst es nur "+15 V Regler" aber nicht explizit "7815" auch wenn der 7815 von M-F als Bauteil genannt wird. Das sehe ich dann so, das in der Schaltung eine Reglerschaltung zum Einsatz kommt. Darauf begründet sich die von mir gesehene Wirkungsweise der Schaltung..

    Hm, ja. Ich sagte ja Figure 13. Die ist auf Seite 20.


    Der Regler hat auch Kühlkörpern und Wärmeleitpaste dazwischen?


    Danke euch fürs mittüfteln.


    -Hab In+Out gekennzeichnet. Falscheinbau ist ausgeschlossen, weil die Einbaulage durch die Platine/Kühlkörper vorgegeben ist.

    -Wärmeleitpaste habe ich beim Austausch des 7815 frisch gemacht.

    -Das eingezeichnete Bauteil ist definitiv ein7815

    -Am Eingang sinds gemessen etwa 24 V Eingang und 14,6 V Am Ausgang, Ja da wird eine Menge verbraten...serienmäßig.

    -Der Hinweis mit der vereinfachten Beispielschaltung im Datenblatt ist gut, jetzt hab ichs glaub ich so einigermaßen kapiert.

    -Scheint also wirklich eine Frage der Lastverteilung zu sein...wieso soll der 7815 alles verheizen wenn er einen 12A Leistungstransistor zur Unterstützung bekommt.


    Normalerweise würde ich den Leistungstransistor einfach mal prophylaktisch tauschen...aber das Modell ist nicht gerade leicht zu beschaffen.

    Werde heute mal die Widerstände durchmessen , Stromaufnahme des Monitors messen..und mir ein Infrarotthermometer ausleihen um bessere Daten zu liefern.

    Relativ sicher sind die 1 Ohm und 2 Ohm vertauscht.

    Das bedeutet ja dass der Regler den 2-fachen Strom des Transistors leisten soll.

    Der Entwickler wollte sicher den 2-fachen Strom durch den Transistor wie durch den Regler haben.


    Es kann aber natürlich auch sein, das der Regler alleine gerade eben nicht ausgereicht hat und man mit dem Transistor noch 50% dazu geben wollte.


    Der Vorteil dieser Schaltung ist aber in beiden Fällen, dass die Strombegrenzung (und ggf. Foldback) des Reglers weiterhin funktioniert.


    Als Transistorersatz kannste sicher jeden PNP Transistor im passenden Gehäuse nehmen. Ich denke aber, der ist in Ordnung und der Regler wird eben relativ heiss. 10 Volt mal 1A (maximal) sind nun mal 10 Watt...

    Dann gibt es da noch die Diode. An der fallen ja auch nominal 0,7V ab. Das gibt die Beisispielschaltung nicht her .

    Ich vermute jetzt, daß mit der Kombination aus Diode, dem 2Ohm und dem 7,5Ohm Widerstand soll eine Stromabhängige Lastübernahme des Transistors bezweckt werden soll...grübel grübel


    Werde erstmal alle Ist-zustände messen und in den Plan eintragen. Der Spannungsabfall an den 1 und 2 Ohm Widerständen sollte ja Rückschluss auf die Lastverteilung zulassen.

    Die Diode ist gleich der Basis Emitter STrecke des Transistors. Diese stellt damit erst die Verteilung der Ströme sicher.


    Bei der Beispielschaltung im Datenblatt wird dies nicht erreicht, sondern der Transistor übernimmt immer fast den ganzen Strom und damit ist die Strombegrenzung des Spannungsreglers unwirksam.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von Reinhard

    Bei der Beispielschaltung im Datenblatt wird dies nicht erreicht, sondern der Transistor übernimmt immer fast den ganzen Strom und damit ist die Strombegrenzung des Spannungsreglers unwirksam.

    Das stimmt so nicht.


    Mit den 3 Ohm wird Q1 erst leitend wenn rund 200mA durch R1 fliesst.

    D.h. bis 200mA macht der 78xx alles "alleine".


    Die Strombegrenzung des 78xx ist natuerlich stark ausgehebelt.

    Allerdings sollte man der Strombegrenzung der 78xx nicht zuviel Bedeutung zumessen. Die dient mehr dem Schutz des 78xx als einer anstaendigen Begrenzung wie bei einem Labornetzteil.

    So, blau ist gemessen, rot gerechnet. Ich weiss ich hab den Basisstrom vernachlässigt. Der 7,5 Ohm Widerstand ist mir noch nicht ganz klar, letztendlich bestimmt doch der Spannungsabfall an diesem den Öffnungsgrad des Transistors...oder liege ich da total daneben. Bei Transistoren habe ich in der Berufsschule damals total gepennt.

    Toll! Macht so auch Sinn. Ein 7805 kann ja "angeblich" 1000mA (je nach Hersteller) aber so wird der nicht einmal mit 750mA belästigt, sondern eben nur mit 433mA.


    Auf den ersten und zweiten Blick ist nur irritierend, dass der Transistor nicht den größten Anteil übernimmt. Bei den Beispielen in den Datenblättern wäre das ja regelmäßig der Fall.

    JA

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von mister-freeze

    Der 7,5 Ohm Widerstand ist mir noch nicht ganz klar, letztendlich bestimmt doch der Spannungsabfall an diesem den Öffnungsgrad des Transistors...oder liege ich da total daneben.

    Ganz genau.

    Tolle Messwerte.

    Ich find's seltsam, das der 7815 mehr als doppelt so viel Strom gegenueber dem Transistor stemmen soll. Das sind immerhin ca. 5W.

    Ggf. mal den 7,5 Ohm etwas vergroessert. Aber ehrlich gesagt, wenns laeuft, nichts aendern.


    Zitat von mister-freeze

    Bei Transistoren habe ich in der Berufsschule damals total gepennt.

    Irgendwann raecht sich sowas immer. :)


    Ich hab immer noch das Gemecker meiner Eltern in den Ohren. Aber irgendwie behaelt dann jeder Recht.

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von fanhistorie

    Zu der Aussage, das der 7805 mehr als doppelt soviel Strom wie der Transistor stemmen soll,


    geht schaltungstechnisch nicht anderes,

    bei der linearen Funktion als Regelelement

    Das darfst du mir jetzt erklaeren.

    Guten Abend

    funkenzupfer


    Da ich selbst, bzw keine besseren Worte, verständlich ausdrücken kann, Erklärung Zusammenhänge definieren kann, weil der Sprachgebrauch (Hersteller) je nach Verwendung auch unterschiedliche, gleichlautende Begriffe verwendet , hab ich was zusammengesucht wo meiner Meinung nach die Art, Funktionsweise Regelung grob anhand meines Wissensstandrd beschrieben wird,


    In unserem Forum gibt es aber Korophäen, die dies auch intern nachvollziehen oder noch besser dargestellt bekommen würden als ich je selbst,


    Fairchild selbst hat darüber auch mal ein umfangreiches White paper verfasst, worin die 78 Serie

    als Regelelement für den Längstransistor eingesetzt werden kann aber dies fand ich auf die schnelle nicht mehr,



    Wenn ich an frühere fruchtlosen Diskussionen mit Doktoren oder Dip. ING ZURÜCKDENKE, worin sie dann immer die Ursache des Fehlerausfall seitenweise beschrieben haben, dachte ich manchmal warum man dann nicht auch solche Auswirkungen als Worst Case in Betracht zogen.., oder ggf. Maßnahmen treffen könnten um "größere" Schäden zu vermeiden


    In der Realität setzt man viele Bauteile halt so ein, oder bei Reparaturen wird halt getauscht ohne sich viel Gedanken darüber zu machen über die genaue Funktionsweise, oder nimmt ex halt so hin

    Aber ich schweife schon wieder ab :cat2:


    Anbei ein paar Links,


    Linearer Regler /

    https://www.rohm.de/electronic…r-vs-switching-regulators


    Linearer Spannungsregler

    http://www.elektronik-kompendi…lic/schaerer/uregspec.htm


    Spannungsregler

    https://www.elektroniknet.de/p…te-probleme.114387.2.html

    • Offizieller Beitrag

    Schöne Ausführung, aber was hat das mit deiner Aussage

    Zitat von fanhistorie

    geht schaltungstechnisch nicht anderes,

    bei der linearen Funktion als Regelelement

    zu tun?


    Wie Längs- und Schaltregler funktionieren weiss ich auch, wenigstens so gut, dass ich schon einige Entwicklungen erfolgreich in Betrieb genommen habe.


    Aber lass gut sein. So wichtig ist es nicht.

    Zitat von mister-freeze

    So, blau ist gemessen, rot gerechnet. Ich weiss ich hab den Basisstrom vernachlässigt. Der 7,5 Ohm Widerstand ist mir noch nicht ganz klar, letztendlich bestimmt doch der Spannungsabfall an diesem den Öffnungsgrad des Transistors...oder liege ich da total daneben. Bei Transistoren habe ich in der Berufsschule damals total gepennt.

    Guten Morgen

    mister-freeze


    Sorry, wenn ich den Thread nochmal öffne, aber könntest du ggf. Anhand einer Nachfrage eines " langgedienten" Dip Ing für Spannungsversorgung uns noch ein Bild des defekten Spannungsregler ( ggf. Hersteller, Date) und ein ca. Datum der Bauteile Hersteller Datum posten, welches ich dann weiterleiten möchte,

    Guten Tag

    mister-freeze


    anbei der Versuch der Erläuterung ,


    noch als Zusatz Info

    der 7,5 Ohm Widerstand dient zur Arbeitspunktstabilisierung


    Die Schaltung stellt eine Leistungserweiterung des Linearreglers dar. Um sie besser zu verstehen, teile ich sie:



    Zuerst der einfache Teil:

    siehe Bild 1




    Betrachtet man nur den Linearregler, ist klar, was passiert: Am Eingang liegen über eine Diode in Flussrichtung und einen 1Ohm Widerstand (also ohne nennenswerten Einfluss auf die Funktion) die 35V Eingangsspannung an. Daraus macht der Linearregler an seinem Ausgang die gewünschten 15V.



    Jetzt der spannende Teil:

    siehe Bild 2




    Gelb markiert ist der Strompfad des Linearreglers. Dieser führt durch den 1 Ohm Widerstand und die Diode. Hier kommt es zu einem dem Stromfluss der dem durch den Linearregler proportional ist. Dadurch entsteht an dem 1 Ohm Widerstand ein Spannungsabfall. Zu diesem addiert sich die Dioden Spannung. Das ist wichtig, weil die Diodenspannung den nötigen Spannungsabfall zwischen Emitter und Basis am Transistor kompensiert!


    Der Transistor ist als Emitter-Folger geschaltet. Das heißt, hier wird die Eigenschaft der Transistoren ausgenutzt, dass die Spannung zwischen Emitter und Basis nahezu unveränderlich ist und eben jener Dioden Spannung ähnelt die im „Messkreis“ (1Ohm, Diode) durch die Diode kompensiert wird.


    Steigt jetzt der Laststrom durch den Linearregler, dann steigt die Basis-Vorspannung und der Transistor wird leitend. Dadurch wird in dem 2 Ohm Widerstand ebenfalls eine Spannung erzeugt, die proportional zu dem Strom durch den Transistor ist und von der Basis Vorspannung abgezogen werden muss, da diese direkt das Emitter Potential anhebt und damit die Basisvorspannung senkt.


    Für das sichere Verhalten dieser Schaltung ist elementar, dass der Emitter Vorwiderstand größer als der Steuerwiderstand der Basis ist! Nur dann wird der Strom durch den Transistor sauber begrenzt!



    Gleichzeitig wird durch diese Widerstandskombi der Maximalstrom durch den Transistor vorgegeben: Ab ca. 0,5A kann der Strom durch den Transistor nicht mehr ansteigen, da die nötige Spannungsdifferenz aus dem Strom durch den Linearregler (max. 1A) durch den 1 Ohm Widerstand immer kleiner ist, als der Strom durch den 2 Ohm Widerstand am Emitter. Dadurch wird der Transistor dann ab geregelt.



    In dieser Schaltung wird also ca. 1/3 der Ausgangsleistung durch den Transistor geschleust.



    Ich hoffe, Das hilft.



    Gruß Olaf

    Zitat von fanhistorie

    Sorry, wenn ich den Thread nochmal öffne, aber könntest du ggf. Anhand einer Nachfrage eines " langgedienten" Dip Ing für Spannungsversorgung uns noch ein Bild des defekten Spannungsregler ( ggf. Hersteller, Date) und ein ca. Datum der Bauteile Hersteller Datum posten, welches ich dann weiterleiten möchte,

    Anbei die Bilder von dem kaputten Spannungsregler.


    Danke euch für die Ausführungen, für mich ist das geklärt und die Schaltung funktioniert wohl ordnungsgemäß. Irritiert hat da eben nur die "ungerechte" Stromverteilung.