Labornetzgerät defekt

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Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jens am Mittwoch 28. Dezember 2011, 18:16

Moin,

ich hab mal vor 15 Jahren in meiner Berufsschulzeit ein kleines Labornetzteil gebaut. Leider ist es jetzt kaputt, man kann die Spannung nicht mehr wirklich einstellen. Ein kleiner Dreh am Poti sorgt für eine Spannungsänderung von >10V. Und manchmal bricht die Spannung auch einfach auf 0V oder Vollausschlag zusammen.

Ich trauere dem ein bisschen nach, weil ich das Gerät doch noch oft nutze.
Das Gerät bietet auch 5V Festspannung an, das funktioniert tadellos.
Im Prinzip besteht das Netzteil aus dem Trafo, Gleichrichter, einem LM317 und einem 7805, ist also sehr simpel aufgebaut.

Den Poti hab ich probeweise mal getauscht, daran liegt es nicht.

Dann kann es doch eigentlich nur noch an dem LM317 liegen, oder? :me:
Ich hab leider keinen in meinem Funduns, um es einfach auszuprobieren.

Danke!
Jens
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Jens
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jornbyte am Mittwoch 28. Dezember 2011, 19:52

Wenn du, wie geschrieben, das Poti schon getauscht hast und es kaum beserung gab, würde ich mal alles nachlöten. Soviel ist es ja nicht.
mfg
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 29. Dezember 2011, 00:40

Ein kleiner Dreh am Poti sorgt für eine Spannungsänderung von >10V. Und manchmal bricht die Spannung auch einfach auf 0V oder Vollausschlag zusammen.
Da es verschiedene Schaltungsmöglichkeiten gibt, wäre ein Schaltplan für die Fehleranalyse hilfreich.


kann es doch eigentlich nur noch an dem LM317 liegen, oder? :me:
Ich hab leider keinen in meinem Funduns, um es einfach auszuprobieren.
Dann solltest dir ein paar besorgen.
Der LM317 ist billiger als ein neues Poti und je nach Schaltung kann er das Poti im Fehlerfall zerstören.

Was macht die einsame Diode?
Dem Anschein nach gehört sie zum 7805, aber für den Fall dass Rückstrom auftreten kann, z.B. bei der Verwendung als Ladegerät, braucht auch der 317 solch eine Diode, die den Rückstrom am Regler vorbeileitet.
Sonst ist der u.U. schneller in den ewigen Jagdgründen als du gucken kannst.
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jens am Donnerstag 29. Dezember 2011, 06:28

Danke für die Antworten. Ich werde mal probieren, erst mal alles nachzulöten.

Wenn das nichts hilft, schau ich mal, ob ich noch meine Schulunterlagen finde. Meine Hoffung ist aber gering. Dann bleiben mit noch meine ehemaligen Klassenkameraden zu fragen.

Als Ladegerät wurde das Teil nie benutzt. Wie gesagt, ich hab es vor 15 Jahren in der Schule gebaut und so lange verwende ich es auch einigermaßen regelmäßig.
Ich setz mal den LM317 auf meine Liste für die nächste Reicheltbestellung.

Jens
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 29. Dezember 2011, 12:39

Hallo,

na allzuviel kann da wirklich nicht kaputt sein.

Neugierdefrage:
Der LM317 arbeitet doch einen festen Widerstand von 240 Ohm und einem Poti von -sagen wir mal- bis 5kOhm.
Was ist denn der 240Ohm Widerstand? Unterhalb des Kühlkörpers ist ein Widerstand, der scheint 150Ohm zu sein - ist das richtig?

Der Gleichrichter kann es auch noch sein.
Der Elko ist nicht gerade klein - sind das 2200µF?- und der Trafo hat auch eine gewisse Größe. Beim Einschalten fließt da ein ordentlicher Strom bis der Elko das erste Mal geladen ist. Deutlich höher als es der Nennstrom des Gleichrichters eigentlich ist. Nach 15 Jahren kann da schon eine Diode durchgeschlagen sein.

Bernhard
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 29. Dezember 2011, 12:42

Meine Hoffung ist aber gering. Dann bleiben mit noch meine ehemaligen Klassenkameraden zu fragen.
Wenn du einmal wieder mit denen telefonieren möchtest - gerne.
Ansonsten ist es doch kein Problem die Verbindungen dieser wenigen Teile herauszuszeichnen.
anders
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Inugami am Donnerstag 29. Dezember 2011, 15:41

Hallo
Der LM317 arbeitet doch einen festen Widerstand von 240 Ohm und einem Poti von -sagen wir mal- bis 5kOhm.
Das entspricht dem minimal nötigen Laststrom. Werte bis hinuter zu 100 Ohm sind bei Verwendung des LM317 mit Festwiderständen aber nicht selten. Höherer Strom im Spannungsteiler macht die Regelung stabiler, auf Kosten höherer Verlustleistung. Mit Poti in der Schaltung muss man da natürlich besonders aufpassen.
der scheint 150Ohm zu sein - ist das richtig?
Ich sehe da brn-GRAU-sw-sw-brn, also 180 R 1%
Beim Einschalten fließt da ein ordentlicher Strom bis der Elko das erste Mal geladen ist. Deutlich höher als es der Nennstrom des Gleichrichters eigentlich ist
Ein B40C3200 oder größer BGL hält laut DB wiederholte Spitzenströme >10A aus, und für eine Halbwelle sogar >100A.
Ausserdem würde ein BGL durchlegieren, und dann käme gar keine Spannung raus und die hoffentlich richtig dimensionierte Feinsicherung würde auslösen. Wie soll also dort der Fehler liegen?

Ein kleiner Dreh am Poti sorgt für eine Spannungsänderung von >10V. Und manchmal bricht die Spannung auch einfach auf 0V oder Vollausschlag zusammen.

1) Nachlöten!
2) Den Elko am Ausgang des Reglers einmal rauswerfen. Der könnte taub sein und der Regler gerät ins Schwingen (begünstigt durch das DrehSPULinstrument), woraufhin dein Multimeter nur noch Müll misst.
Darum schaltet man diesem Elko oft noch einen 100nF Kerko parallel oder nimmt Tantal Elkos.
3) Eigentlioch gehört da auch ein kleiner Elko am ADJ pin des Reglers gegen Masse hin, der das "kratzen", also Kontaktschwächen des Potischleifers ausgleichen soll. Nachträglich kann man den auch fliegend über die Potikontakte an der Frontplatte löten.

Ausserdem gehört da wie schon gesagt, eine Schutzbeschaltung aus Dioden um den Regler; In gegen Out und Out gegen Masse.
Das hat auch nicht einmal unbedingt mit der Nutzung als Ladegerät zu tun.
Es reicht schon wenn du irgendwann in die Verlegenheit kommen magst, zwei Netzteile hintereinander schalten zu müssen, weil eines nicht genug Spannung liefert. Dasjenige, das zuerst abgeschaltet wird, später eingeschaltet wird, oder durch Überlast/Temperatur im Betrieb einknickt, läuft immer Gefahr verpolt zu werden.

Und ob das mal so gut ist, den 7805 ganz ohne Kühlung zu lassen....

mfG
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jens am Donnerstag 29. Dezember 2011, 19:05

Hallo,

ich hab jetzt erst mal alles nachgelötet - leider ohne Erfolg. Dabei hab ich aber gleich noch den Schaltplan abgezeichnet. Ich hoffe, ich habe alles richtig gemacht und es hilft weiter. Ist kein Kunstwerk geworden....

Schaltplan.jpg


Der Part mit dem 7805 funktioniert ja. Ich denke, den können wir außer Acht lassen, oder? Wäre da noch der Teil mit dem LM317. Da kann ja nicht mehr viel sein. Ich glaub, davon fehlt mir nur der 317 in meiner Fundus. Notfalls kann ich die Teile auf gut Glück tauschen, sind ja auch nur wenige und billige.
Vermutungen sind aber trotzdem willkommen. :wink:

Ich muss noch was zur Verteidigung des Gerätchens sagen. Wie gesagt, ich hab es als Schüler der Berufsschule gebaut. Da ich damals technischer Assistent für Informatik gelernt habe (wo Elektronik in der Tiefe nicht wirklich gefragt ist), ging es bei dem Bau des Netzgeräts nicht darum, hinterher ein bis ins Letzte ausgereifte Gerät zu haben. Es ging viel mehr darum, dass wir Schüler lernen, welche Seite des Lötkolbens heiß wird. :mrgreen:

Gruß,
Jens
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Manx am Donnerstag 29. Dezember 2011, 19:40

Aus eigener schlechter Erfahrung mit einem aufwendigeren Labornetzteil solltest du auch mal auf Verdacht den Elko 2200µF untersuchen bzw tauschen.

Unterm Strich wirst du das Netzteil neu aufbauen, da eigentlich alles defekt sein kann. Und wenn schon, du willst das Gerät ja nicht verschrotten, weil eben Erinnerungen dran hängen. Kann ich durchaus verstehen.

Nein, ein Kunstwerk ist die Zeichnung nicht, aber sie zeigt alles, was nötig ist. Und damit hat sie ihren Zweck erfüllt.
Mein Perpetuum Mobile funktioniert jetzt,
aber es braucht noch verdammt viel Strom.
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 29. Dezember 2011, 22:19

Ist kein Kunstwerk geworden

Das macht nichts, aber die Zeichnung enthält Fehler.
Beidesmal fehlt die Verbindung vom Minuspol der Gleichrichter nach Masse.
Außerdem wird das kein 47k Poti sein, sondern ein 4k7.
Mit einem so hochohmigen (47k) Poti ist es kein Wunder, wenn die Ausgangsspannung sich nur sprunghaft einstellen lässt.

Ob der 317 im Dutt ist, erfährst du am einfachsten, wenn du mal den Widerstand zwischen In und Out misst.
Da sollte kein direkter Durchgang sein.
Im Normalfall musst du auch zwischen ADJ und OUT genau 1,2V messen können.


Bitte rüste noch die Diode nach, so wie sie am 7805 eingezeichnet ist, und am Besten auch noch an beiden Ausgängen die von der schrecklichen Inugami vorgeschlagenen Dioden als Schutz gegen Verpolung.
Die dürfen auch ruhig etwas stärker sein, z.B. 3A-Typen.
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jens am Freitag 30. Dezember 2011, 16:32

anders hat geschrieben:Außerdem wird das kein 47k Poti sein, sondern ein 4k7.
Mit einem so hochohmigen (47k) Poti ist es kein Wunder, wenn die Ausgangsspannung sich nur sprunghaft einstellen lässt.

Seht ihr den Abdruck auf meiner Stirn? Das kommt daher, weil ich, als ich den Satz las, meine Stirn auf die Tastatur geknallt hab. :shock:
Selbstverständlich hast Du mit 4k7 Recht, ich hab nicht richtig abgelesen. Was zur Folge hat, dass bei meinem ersten Versuch den Poti durch einen 47k-Poti getauscht hab. Mit der von Dir genannten Folge. Und daher war ich der Meinung, dass der Fehler noch besteht (Symptome sind ja fast gleich) und es woanders dran liegen muss. Ich hab jetzt einen 4k7-Poti eingebaut - funktioniert wieder. :top:

Vielen Dank für die Hilfe!

Wo ich jetzt schon mal dabei bin, kann ich auch die von euch vorgeschlagenen Verbesserungen einbauen. Bei den Mikrocontrollern wird als "Standardstromversorgung" immer ein 7805 mit 2 100nF-Kondensatoren am Ein- und Ausgang vorgeschlagen, um die Schwingneigung zu unterdrücken. Das werde ich dann auch gleich nachrüsten. Sollte man das bei dem LM317 genauso machen? Oder gibts da in der Form nicht die Schwingneigung?

Ich hab die geplanten Erweiterungen mal in Rot in den Schaltplan eingezeichnet. Stimmt das alles so? Ist die Richtung der Dioden gegen Masse so richtig?

Schaltplan2.jpg


Ich wäre froh, wenn mir jemand nochmal etwas genauer den Sinn der Dioden erklären würde. Ich möchte ja auch verstehen, was ich da fabriziere.

Vielen Dank!
Jens
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Manx am Freitag 30. Dezember 2011, 17:18

Die Dioden an den Ausgängen gegen Masse sind falsch herum eingebaut. Sie haben eigentlich keine Funktion in der Schaltung, nur wenn mal Fremdspannung vom Ausgang her falsch gepolt auf das Netzgerät einwirken würde, wäre es das Ende der Regler. Davor schützt die Diode, sie schließt die außen liegende Quelle kurz. Aber Fremdspannung auf Ausgänge von Reglern kommt eh' nie gut. Die Gefahr, dass was in Dutt geht, besteht immer. Also lass sie weg.

Diese Diodenschaltung setzt man ein, wenn man ein Gerät, eine Schaltung vor Falschpolung schützen will. Wird das Gerät falsch gepolt, haut es nur eine Sicherung in der Stromversorgung raus oder zerstört den Spannungsregler, aber die teure, empfindliche Schaltung ist geschützt. Das erreicht man mit dieser Diode, wenn man sie in Sperrrichtung über die Speisespannung legt.

Die Diode über dem LM317 ist richtig eingezeichnet.

Die Kondensatoren über dem 7805 sollen keramische Kondensatoren sein und ganz dicht am Spannungsregler angelötet werden. Diese Cs sollten immer eingesetzt werden, auch wenn sie in einer Schaltung nicht angegeben sind. Das gilt, soweit ich weiß, für die 78/79xx- Familie und ihre Verwandten, bei den LM317 und ähnlichen Reglern ist es mir nicht bekannt.

Habe just nachgeschlagen: Das Datenblatt für den 317 empfiehlt am Eingang des 317 einen Kondensator 100nF gegen Masse und einen Kondensator 10 - 100 µF am Ausgang gegen Masse.

Das Beste ist, du googelst mal nach "lm317 datasheet", da hast du das Datenblatt mit allen Schaltungsvarianten. Such dir dort aus, was du realisieren magst.
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon ELW 2 am Freitag 30. Dezember 2011, 17:26

Beim 7805 sind es laut Datenblatt, 0,33µF (330nF). Wie groß der Unterschied ist, weiß ich net, aber ich verbauen mitlerweile immer 330n und 100n.

Für die Skeptiker unter uns:
www.datasheetcatalog.org/datasheets/228/390068_DS.pdf

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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon BernhardS am Freitag 30. Dezember 2011, 17:29

Und google mal nach einem Tool das "LM317.exe" heißt. Damit kann man Werte vorher durchspielen.
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Re: Labornetzgerät defekt

Neuer Beitragvon Jens am Freitag 30. Dezember 2011, 18:20

Danke für die Ausführungen! Damit komme ich nun zurecht!
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