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Thema: Frage zum Spannungsregler 7805

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Frage zum Spannungsregler 7805

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    Hallo,
    ich habe in einem Beispiel-Schaltplan eine Freilaufdiode über dem Spannungsregler gesehen, die ihn davor schützen soll, dass am Ausgang eine höhere Spannung anliegt, als am Eingang. Nun frage ich mich, ob diese Diode wirklich nötig ist.

    In meinem Fall verwende ich ein 12V Netzteil, dessen Spannung ich für einen AVR auf 5V reduzieren will. Da alles andere auf 12V läuft, und der AVR erwartungsgemäß nicht viel Strom zieht, wähle ich den einfachen Weg des linearen Spannungsreglers.

    Nun schließe ich irgendwann auch mal einen ISP Programmer an den AVR an, der eventuell eine +5V Speisung liefert. Mal angenommen, ich vergesse, dass 12V Netzteil einzustecken, bevor ich den Programmer anschließe, dann bekommt der Spannungsregler eine Fremdspeisung von "hinten rum" rein.

    Geht der 7805 dann wirklich kaputt, wenn ich keine Freilaufdiode einsetze?

    Ich frage, weil ich in der Diode einen Haken sehe: Im Eingangsbereich des 7805 befindet sich ein relativ fetter Kondensator (220yF). Wenn ich meinen ISP Programmer anschließe, fließt (über diese fragwürdige Diode) kurzzeitig ein beinahe unbegrenzt hoher Strom, welcher mir wiederum den Programmer oder gar den ganzen Computer lahm legen könnte. Das möchte ich vermeiden.

    Andererseits möchte ich die 5V Leitung am ISP Stecker nicht trennen, denn eine Speisung über USB könnte gerade zu Testzwecken durchaus praktisch sein.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hier wird die Diode jedenfalls für ziemlich wichtig genommen:

    http://www.elektronik-kompendium.de/...r/ureg3pin.htm

    Alternativ wäre eine Seriendiode vor dem Spannungsregler möglich, die einen Rückstrom verhindert, so eine Schaltung habe ich allerdings noch nirgendwo gesehen. Der zusätzliche Spannungsabfall von ca. 0,7 V in der Diode dürfte in Deinem Fall nicht schaden, Du hast ja noch 6,3V für den Spannungsregler übrig. Sicherheitshalber würde ich die "Freilaufdiode" trotzdem nicht weglassen, es könnte ja der Ladestrom des Kondensators schon schädlich sein. Zumindest der 100nF sollte vermutlich direkt an den Spannungsregler (aus Stabilitätsgründen), der 220uF kann und sollte wahrscheinlich vor die Seriendiode.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Ich habe zwar bewusst noch keinen Spannungsregler auf diese Weise getötet, da es aber in einigen Datenblätter angeführt ist, wird es nicht umsonst sein.
    Du kannst es dir aussuchen ob sich mal die USB abschaltet oder deine Schaltung nach stecken des NG eine zu hohe Spannung erhält.
    Der USB-Programmer sollte die Möglichkeit haben die Target-Stromversorgung abzuschalten.
    Grüsse Hubert
    ____________

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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Die Diode sollte schon rein. Ich habe schon einen Regler auf die Weise kaput bekommen - bevor ich wußte wozu die Diode gut sein soll. Das unangenehme ist, dass der Regler dann meistens voll durchleitet, also statt 5 V dann 12 V rausgibt.


    Der Regler muß nicht kaput gehen, wenn er Spannung vom Ausgang aus bekommt. Es kann aber passieren. Je nach Hersteller und Charge mal leichter mal nicht.


    Ein 220 µF Elko ist auch noch nicht wirklich groß. Das sollte eher weniger Probleme geben. Die zu erwartenden Störungen wären auch nur ein Reset des Programmers - nicht wirklich schlimm. Einige Programmer haben auch einen Widerstand oder eine Strombegrenzung in der Versorgungsspannung. Ggf könnte auch am ISP Anschluß noch ein Widerstand rein.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Ja, der Vorschlag mit dem Widerstand gefällt mir. Kann ja einer mit nur wenigen Ohm sein.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Ich hab's gestern mal konkret ausprobiert, mit 6V Fremdspeisung auf der Ausgangsseite und einem (nicht eingesteckten) 12V Schaltnetzteil auf der Eingangsseite.

    Der 7805 wurde zunächst spürbar warm, es floss ein ungewollter Strom von einigen hundert mA. Als ich anschließend die Fremdspeisung entfernt habe und das Steckernetzteil eingesteckt habe, kamen tatsächlich 12V hinten raus.

    Das ist echt krass, vor allem, daß ich in 30 Jahren nocht nie ein Problem damit hatte, obwohl der Fehlerfall so leicht reproduzierbar ist.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ s.frings

    Ich kann mir noch erinnern, dass vor ca. 35 Jahren auf den vereinfachten Schaltplänen von Innereien der Spannungsregler direkt auf Ausgang eine Zenerdiode mit ein paar Hundert mV höherer als Ausgangspannung des Reglers vom Hersteller gezeichnet wurde.

    Die Diode wurde aus Sicherheitsgründen für Last vorgesehen, wenn die Spannungsstabiliesierung des Reglers kaputt gehen sollte. Sie hällt nur der max. Strom bis innere Begrenzung des Reglers und beim Fremdzuführung ohne Strombegrenzung brennt ab. Danach werden weitere Fragmente der innerer Schaltung des Reglers mit bekannter Folge kaputt gehen.

    MfG

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Da scheint es mehrere Ausfallmechanismen zu geben. Es ist nicht nötig, das der Ausgang über die Nennspannung getreiben wird. Für einen Ausfall kann es reichen, das am Ausgang ein etwas Größerer Elko hängt und dann der Eingang relativ schnell auf GND gezogen wird, z.B. durch einen 2 ten Verbraucher. Das führt nicht immer zu einem Ausfall, es kann aber passieren.

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