Abwärtswandler 60V-15V

[Daniel_K]

Hallo Peter!
Herzlichen Dank für die umfassende Hilfe!
Zuerst einige Eckdaten. Als Spannungsquelle nutze ich ein Labornetzteil. Dort kann ich U und I direkt einstellen. Alle Meßwerte sind bei U_leerlauf 30V und I 1A gemacht. Akku hatte 12,3V. Anstatt BC107 habe ich BC237; und BC177 habe ich mit BC212 ersetzt. - Hier meine Ergebnisse:

zu 1. T7_B 11,85V; T8_B 11,70V; U_ein 13,7V; U_aus 12,5V; I_ein=I_aus=1A

zu 3. 8,2kOhm parallel zu Z15; T7_B 6,0V; U_ElKo 7,3V; ohne Akku

zu 2. hier wird's interessant: wenn U_ElKo 0V und ich einschalte, lädt sich U_ElKo auf etwa 15,5V, sinkt dann langsam auf 14,0V und springt wieder auf 15,5V - Ladezyklus etwa aller 2-3 min, dabei kurz die Spule zu hören. - So soll es ja sein. - Während des Entladens T5 und T6 gesperrt, T1_G 29,7V
Wenn ich jetzt aber z.B. an T2_B = T7_C die Spannung messe, springt U_ElKo auf 30V! und bleibt dort. Spule ist nicht zu hören. Dabei folgende Spannungen:
T7_B 14,0V; T8_B 20,4V - da T7 kleiner T8, müßten T5 und T6 sperren, aber
T5_B 1,3V; T5_C 6,4V; T6_B 0,7V; T6_C 0,025V; T1_G 17,8V - T1 ständig offen?
U_Schaltung hinter 4,7k = T2_E = T3_E = 18,0V
T2_B 17,6V; T2_C -0,3V ??
T3_B 19,6V; T3_C -0,4V ??
T4_B 0,6V; T4_C 4,1V
d.h. T2 und T3 sperren gleichzeitig!?

Ich will mal alles mit Akku angeschlossen durchtesten. Aber vielleicht kannst du aus den Werten schon was erkennen.
MfG Daniel

[sombrero]

Hallo Daniel,
Deine Meßergebnisse sind ok was Punkt 1. u.3. betrifft.
Zu Punkt 2.komme ich später. Aber ich habe nicht verstanden was Du mit Iein = Iaus 1A meinst. Vorerst ein Tip, messe nicht an der Basis der Transistoren. (statische Einstreuung)
T2,T5, T6,T1 wie auch T3, T4 haben zusammen eine große Verstärkung. Wenn Du die Basis von T2 oder T3 mit den Meßspitzen berührst, kippt diese Art Flip- oder Multi Flop.
Und der Zustand in dem Du gerade messen wolltest ist schon nicht mehr da. An den Collektoren u. Emittern kannst Du messen. Auch Berührung kann die Schaltung kippen.
Wenn der Akku ab ist u. Induktivität immer kurz tackt wird durch eine kurze Ladung der Elko wieder nachgefüllt, denn er verliert ja langsam Ladung über 33k T8 u.100k nach gnd. In dem Zustand
muß Collektor T4 kleine Spannung Low haben u. T5 hohe Spannung high. Im Moment des tackens der Induktivität kehrt sich das kurz um.
Wenn Du parallel zum Elko einen Widerstand ca 100 Ohm oder 47 Ohm schaltest ändert sich die Frequenz, aber Spannung am Elko bleibt immer stur stehen wie sie eben war.
Spannung hinter dem 4.7k muß 33V sein. Wenn das alles so ist, ist die Schaltung ok.
Den Punkt 2. muß ich nochmal durchlesen.
mfG Peter Sombrero

[Daniel_K]

Hallo Peter!
I_ein = I_aus 1A: Das Netzteil liefert exakt 1A - und das Amperemeter vor dem Akku zeigt genau 1A Ladestrom. Dabei sinkt die Spannung des Netzteils von 30V auf 13,7V, die Akkuspannung erhöht sich von 12,3V auf 12,5V
Daß man die Basis nicht messen darf, wuße ich nicht.
Die Spannung hinter 4,7k ist 18,0V - mein Netzteil gibt aber auch nur 30V her.
Ich schrieb "wenn U_ElKo 0V und ich einschalte, lädt sich U_ElKo auf etwa 15,5V, sinkt dann langsam auf 14,0V und springt wieder auf 15,5V" - leider klappt das nun nicht mehr
Die Spannung am ElKo steigt sofort auf die 30V des Netzteils, als ob T1 offen - Gate hat 17,8V. T4_C = 4,1V; T5_C = 6,3V. Spule ist stumm
Bei angeschlossenem Akku T4_C und T5_C beide etwa 10,4V; T2_C 1,6V; T3_C 0,5V. Spule summt
So, für heute ist Schluß. Danke für deine Hilfe.
Gute Nacht.
Daniel

[picowindmiller]

ein Hallo an die Elektronikspezialisten,
als aufmerksamer Mitleser verfolge ich eure fachtechnischen Artikel mit großem Interesse. Beim Stöbern im Pollin Katalog fand ich folgendes : http://www.pollin.de/shop/dt/OTA2OTQ2OT ... _7608.html
Nun stellt sich mir die Frage, ob es möglich ist, diese DC-Wandler eingangsseitig parallel und ausgangsseitig in Reine zu schalten. Wenn das gehen würde, dann könnte ich eingangsseitig zB. drei Wandler parallel schalten und am Ausgang in Reihe. Da hätte ich dann im Idealfall am Ausgang 15 V / 5A. Damit lässt sich doch für eine 12 V Akkuladung schon ganz schön was anfangen. Wenn ich mir drei solche Teile kaufen, kostet das auch nicht die Welt.Mich würde mal eure Meinung interessieren ob das so funktionieren könnte?
Grüße
N.B.

[andreas]

Hallo,

diese Wandler sind dank Potentialtrennung beliebig verschaltbar.

MfG. Andreas

[sombrero]

Hallo Daniel, Du hast wohl tüchtig gearbeitet an der Schaltung. Aber ich glaube jetzt ist ein Transistor kaputt gegangen.
Zuerst mal, hinter dem 4.7k kann ja wirklich nur 18V (nicht 33V) stehen, da die Schaltung ja nur mit 30V gespeist wird. Das ist in Ordnung, das hab ich übersehen.
Wenn am T6 Collektor aber diese winzige Spannung dauernd steht, ist auch T6, u.T1 ständig vollkommen offen (leitend durchgeschaltet). Es gibt keine Regelung mehr.
Ich tippe auf einen kaputten Transistor.Es ist eher der T2,T3 aber auch T4,T5 könnten es sein. Einer von denen ist es. Durch das viele Messen und hin u. her mit den Meßleitungen des Multimeters kann
das leicht mal passieren.
Den Transistor kann man aber finden durch statisches prüfen mit dem Multimeter, welches auf Widerstandsmessung gestellt wird. Man mißt den Widerstand der Basis-- Collektorstrecke u. Basis---Emitterstrecke.
Das sind immer so um die 500 Ohm.
Bei pnp Transistoren T2,T3. Mit der Minusleitung des Ohmmeters auf die Basis und dann mit der Plusleitung nacheinander auf Collektor u. Emitter. Beide ca 500 Ohm.
Bei den npn Typen T4,T5,---T7,T8,T6 mit dem Plus- des Ohmmeters auf die Basis u. dann Minusleitung Collektor u. Emitter. Beides wieder ca 500 Ohm. Der Transistor bei dem
diese 500 Ohm nicht ungefähr herauskommen ist wahrscheinlich der Übeltäter.
Die Sperrichtung dieser Basis-- Coll- u. Basis--Emitterdioden prüft man indem auf die Basis die jeweils ander Polarität kommt.(andere Meßstrippe). Dann muß der Meßwert unendlich sein.
Das Ohmmeter hat nur 1.5V also da nichts weiter kaputt.
Die gesamte Schaltung muß Spannungsfrei sein, ohne Akku ohne Netzteil.
Wenn die Schaltung wieder ok ist, solltest Du vorläufig ohne Akku fahren, aber mit einem Belastungswiderstand parallel zum Elko, damit sich eine Frequenz einstellt u. es nicht so lange dauert bis
der Elko seine Spannung wieder los wird. Diesen Widerstand nur zum testen.
Mit dem hören der Frequenz hat man etwas mehr Kontrolle bei den Messungen.
Denn zwischen Plus u.Minus spielen sich manchmal Dinge ab die der menschliche Geist nie begreifen wird.
mfG Peter Sombrero

[Daniel_K]

Hallo Peter!
Hab heute früh einige Versuche angestellt. Dabei ist einiges Interessantes herausgekommen:

1. Die Schaltung ansich funktioniert richtig.

2. (alles im Leerlauf, ohne Akku) Bei U_E 30V (vom Netzteil) habe ich hinter R 4,7k eine Versorgungsspannung von etwa 18V. Beim Einschalten des Netzteils habe scheinbar einen Spannungsstoß über T1 und Spule, welcher den Elko auf über 20V lädt. Deshalb steigt T8_B auf 20,4V - T7und T2 sperren korrekt, - aber T3 sperrt ebenfalls, da T3_B 19,6V, T3_E aber nur 18V. - Warum T5, T6 und T1 dabei leitend bleiben, verstehe ich nicht. T1_G bleibt auf 17,8V, über T1 fließt ständig Strom, der den Elko auf 30V hält.

3. Schalt ich einen R 8,2K parallel zu Z15 an T7_B, funktioniert alles Bestens. Beim Einschalten lädt der Elko auf etwa 6V, regelmäßiges ticken zeigt die Erhaltungsladungen. - Nach dem Einschalten kann ich R 8,2K abklemmen, die Spannung am Elko steigt auf 14 - 15,5V, regelmäßige Erhaltungsladungen.

4. Bei angeschlossenem Akku verhindert die Akkuspannung das Problem aus Punkt 2, die Spannung an T3_B kann da nicht über die Versorgungsspannung steigen. Ich hab auch mal einen Widerstand vor den Akku geklemmt (100 Ohm), da sinkt die Frequenz an der Spule auf etwa 1Hz, und an den Strommessern sieht man gut den pulsierenden Ladestrom. - Das Grundproblem ist aber auch da zu sehen: Eingangsstrom und Ladestrom sind gleich groß...

Grade deine Nachricht gesehen, werde gleich alle ausmessen. Danke - Transistoren gemessen, alle ok. Da ich auch T2 und T3 in Verdacht hatte, hab ich sie heute früh mit neuen BC557 ersetzt.

MfG Daniel

[sombrero]

Hallo Daniel,
Den Akku solltest vorläufig ganz abklemmen. Und dann 100 oder 68 oder 47 Ohm parallel zum Elko. Der Elko soll sich entladen können damit das tackern
der Spule eine vernünftige Frequenz wird. Die hört man dann u. es gibt ein bischen Kontrolle. Das ist der Zweck von 100 Ohm für den Test. Nachher kommt er
wieder ab.
Die Basis von T3 kann eigentlich nicht 19.6V sein, denn der Emitter von T3 hat nur 18V. Vielleicht hast Du Dich vermessen. Oder aber die 19.6V kommen über T8 vom Elko weil der T8 kaputt ist.
Ich glaube nicht, daß ein Transistor defekt ist. Denn mit 8.2k usw stellen sich ja 6V am Elko ein. Das ist ja vollkommen ok.
Jetzt nochmal der Zustand ohne Widerstand 100 Ohm u. natürlich auch ohne Akku. Also Leerlauf. Da gibt es doch dies vereinzelte tacken der Spule wenn die Ladung am Elko aufgefrischt wird.
Das miß noch mal.
Der Collektor von T5,T6 muß jetzt auf fast 18V stehen. Auch T1 ist dann vollkommen gesperrt bis auf das kurze leiten. Und an Collektor von T4 muß dann eine ganz
kleine Spannung stehen. Denn T4 leitet bis auf das kurze sperren. Ich schätze 0.4V werden das sein.
Und wenn jetzt die 100 Ohm wieder parallel zum Elko kommen, hörst Du die Frequenz. Die fast 18V u. etwa 0.4V ändern sich auf andere Werte. Angenommen 9V und 9V. Dann würden wohl 15V am
Elko anstehen. Tastverhätznis 1:1 = halbe Spannung amElko.
mfG Peter Sombrero

[Daniel_K]

Hallo Peter!
Hab 220 Ohm parallel zu ElKo (2200uF bei mir) - Spule tackert mit vielleicht 10Hz. Spannung 14-15V am Elko
Ohne R - lädt etwa aller 2 min. Spannung stabil
Aber T5_C etwa 17,1V; T6_C 28,9V; T4_C 0,1V - immer fast gleich, egal, ob ohne R am Elko, oder 220Ohm, oder 820 Ohm, nur die Frequenz des Tackerns ändert sich . Eine Änederung des Tastverhältnisss ist hier nicht zu sehen.
"Die Basis von T3 kann eigentlich nicht 19.6V sein" - ist aber so. Bei Spannungsspitze über den ElKo scheint der T8 die Spannung auf den Collector und damit auf T3_B durchzureichen. Beide Collektoren von T2 und T3 fallen auf minus 0,3V. Wenn ich danach kurz den 8,2K parallel zur Z15 schalte, schaltet T2 und T3 wieder richtig, und alles läuft wieder normal ... Das Verhalten von T8 ist also komisch
MfG Daniel

[sombrero]

Hallo Daniel,
Es sieht so aus, als ob Spannung an B T3 19.6V durchgereicht wird vom Elko über 33k zu T8 u. zur B T3. Das kann oder viemehr darf nicht sein. Du sagst es. Wenn am Elko 30V liegen könnte
das der Fall sein. Dann aber ist T8 schon kaputt. Aber wie kommen 30V an den Elko? Z15 an T7 bestimmt die größtmögliche Spannung d.h. 15V am Elko ist das höchste der Gefühle.
Ich kann mir vorstellen das 30V beim einschalten durch überschwingen an den Elko usw gelangen. Wo sollten sie sonst herkommen. Vielleicht Wahrsagerei?
Eine Lösung dagegen ist, eine Z15 parallel zu den 10nF an T8 zu schalten, so wie die Referenz Z15 an T7. Dann müssen diese 19.6V verschwunden sein an B T3.
Die Spannungen die Du gemessen hast an C T4 u. C T5, CT6 sind richtig u. auch die 10Hz für Leerlauf gehen in Ordnung. 220 Ohm Belastung sind noch fast Leerlauf. Sollte ja so sein vorerst.
Wenn Du eine Belastung der Ausgangsspannung mit ca 15 Ohm anschließt wird sich deutlich am Tastverhältnis etwas verändern. Das sind dann 1A. da allmählich die Heizung an.
Zu sehen ist Tastverhältnis sowieso nur mit Oszi.
Aber an C T4 C T5 kann man das eben an den Spannungen auch sehen.
mfG Peter Sombrero