spannungswandler von 24V auf 12V

[gonimax]

hallo, ff. Vermutungen:

- entweder war R1 fehlerhaft, bzw. zu knapp bemessen, oder
- die Schaltung gilt zwar als Kurzschluß- aber event. nicht als Leerstromfest
- eventuell ist C1 mangelhaft, und/oder IC1 schwingt

wie dem auch sei. Fakt ist, wenn R1 abraucht, fließt (bei gegebenen Spannungsabfall über diesen) zu hoher Strom.

- Schaltung auf "versteckten" Kurzschuß prüfen (Kühlbleche + C1)
- C1 & C2 prüfen und nahe den IC1-Pin's anordnen
- am Ausgang einen Lastwiderstand ankoppeln
- R1 bisgen reichlicher (W) bemessen, und je nach Last dann Spannungsabfall über R1 messen

[Bernd]

moin moin


nur so als Frage die beiden Transistoren sind doch nicht auf einem Kühlblech?

mfg
bernd

[daywalker00]

Transistoren sind nicht gemeinsam montiert am kühlblech
der leerlauf hat einwandfrei funktioniert.

[Bernd]

Hmmmmmmmmmm

biste sicher das die Transistoren richtig angeschlossen sind???

Die sind nämlich nicht gleich


mfg
bernd

[daywalker00]

anschlussplan für die transistoren hab ich mir von den datenblättern herausgelesen.

[Bannes]

Hallo,
wieviel Watt Belastbarkeit hatte R1?
0,6W halte ich für zu wenig.
Arno

[daywalker00]

Ich hab R1 dimensioniert indem ich 0,65V*130mA gerechnet habe und nach der rechnung müssten sich 0,6w ausgehen

[Bannes]

Hallo,
wie kommst du bei 2 Emitter-Basis-Strecken hintereinander auf 0,65V?
Wenn die Strombegrenzung einsetzt wird auf Grund der Basisströme die VBE von T1 bei ca. 0,8 Volt liegen und die des 2N2955 bei min. 1V.
Durch den 7812 fliessen dann neben dem Strom durch den Widerstand auch der Basisstrom des Leistungstransistors. Das bedeutet auch hier Kühlung!
Hast du schon mal den Begriff "Worst Case" gehört?
Das bedeutet schlicht und einfach die Auslegung einer Schaltung so durchzuführen, dass auch bei der ungünstigsten Konstellation von Fehlern und Toleranzen die Funktion gewährleistet bleibt.
Ein Netzgerät bei dem ich während des Betriebs noch nicht mal zur Toilette gehen kann, taugt nichts.
Arno

[daywalker00]

kannst du mir dann helfen wie ich die schaltung richtig dimensioniere?

[gonimax]

@daywalker

.... erprobe es doch praktisch, schleife in den R1-Strang ein mA-meter ein. Für R1 nimmst mal paar stärkere Exemplare
.... da ich auch einen höheren Strom annehme, kannst dann laut Meßresultate R1 genauer bestimmen
.... und, eine stärkere belastbarkeit für R1 kann nicht schaden, warm an der Grenze "rumdümpeln", nimm gleich 1W, oder besser 2W

[Bannes]

Hallo,
du fängst am Besten mit der Gesamtsituation an:
Eingangsspannung 24V-Batterie, das bedeutet bis zu 28,6Volt (Gasungsspannung), wenn sie geladen wird. Der Maximalstrom beträgt 4,3 Ampere bei 12V. Mit 10% Toleranz durch Exemplarstreungen und Temperatureinflüsse sind wir bei knapp unter 5A. Eine Sicherung ist hier nur sinnvoll, wenn die Strombegrenzung nicht funktioniert, das heisst eine 5A-Sicherung bleibt heil, solange die Strombegrenzung arbeitet. Im schlimmsten Fall Kurzschluss am Ausgang muss der Leistungstransistor also 28,6V * 4,73A = 135,3W verkraften. Und das solange, bis der Benutzer das merkt! 135Watt sind auch bei optimaler Kühlung für einen MJ2955A eindeutig zuviel.
Ausgehend vom Gehäuse TO3 (bei Plastikgehäusen sieht es wesentlich schlechter aus), hier sind 200°C Sperrschichttemperatur zulässig, bleibt bei einer Umgebungstemperatur von 40°C (auch das können am Fenster oder draussen in der Sonne mehr werden) eine Temperaturdifferenz von 150K übrig, wenn wir bei den 200°C 10K Sicherheit übriglassen. Der Wärmewiderstand Sperrschicht-Gehäuse liegt bei 1,62k/W und die Glimmerisolierung mit Wärmeleitpaste mit 0,4 bis 0,9W/K je nach Ausführung und effektiver Dicke der Glimmerscheibe. Mit einem guten Kühlkörper mit 0,8W/K haben wir einen Gesamtwärmewiderstand von 2,82 bis 3,32K/W, im Mittel 3,07 ~3K/W. Die maximal zulässige abführbare Verlustleistung beträgt dann 150K /3K/W = 50Watt. Es sind also mindestens 3 MJ2955A erforderlich, um alle Störfälle abzudecken.
Die Transistoren haben eine HFE von min 20, also muss der Strom durch den Spannungsregler der Basistrom plus der Strom durch R1 sein. 4,3A / 20 = 215mA +100mA durch R1 sind 315mA, am Spannungsregler fallen somit maximal 14,6V im Betrieb ab, ergeben ca. 4,6W. Hier reicht ein Kühlkörper mit 10K/W gut aus.
An R1 fallen die Spannung an R2 + VBE von T2 ab. Diese beträgt nach Motorola-Datenblatt bei Ic von 5A ca 1,2Volt. Die VBEOn des BD136 beträgt max 1V, so dass am R1 bis zu 2,2V abfallen können. Wenn R1 für 100mA max dimensioniert wird ist also ein Widerstand von 2,2/0,1 = 22Ohm erforderlich, der dann auch mit 1W auskommt. Beim Originalwert 6,49Ohm wären es dann fast 340mA mit ca. 750mW gewesen-Exitus.
R2 muss ebenfalls angepasst werden, 0,12Ohm werden erst bei mehr als 6A zuverlässig wirksam, 0,15Ohm erscheinen mir besser.
Durch den Kollektor von T2 als Ausgang ist bei schlechtem Aufbau mit Schwingneigung zu rechnen. Deshalb würde ich am Eingang des Spannungsreglers noch ein Filter für den Bordnetzbetrieb mit einem Elko von 200 - 1000µF und am Ausgang des Reglers einen 10 - 47µF Elko zusätzlich einbauen. Selbstredend sind die Kondensatoren möglichst nahe an den Regleranschlüssen anzubringen und auch die Leitungen zum Leistungstransistor sollten möglichst kurz sein.
Eine Temperatursicherung wäre nicht schlecht.
Arno

[daywalker00]

@ arno für welche einheit nützt du HFE ?
und den wert mit 1,2V bei 5a hast du aus dem transistordatenblatt.

[Bannes]

Hallo,
HFE ist der Verstärkungsfaktor für Gleichstrom und dimensionslos.
Datenblätter gibt es hier:
http://www.datasheetarchive.com/search. ... tDS=Starts
Ich habe das von Motorola (jetzt OnSemi) benutzt und zwar aus Figure 4. "On" Voltages.
Arno

[daywalker00]

ok jetz versteh ich das ganze. für HE haben wir blos ne andere bezeichnung .