Spannungsregler (7812) geht ständig kaputt

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

ich habe eine Schaltung gebaut, die zwei 24V-Motoren für ein Transportfahrzeug steuert. Das Fahrzeug wird praktisch wie ein Panzer gesteuert.

Auf dem Schreibtisch am Oszi (mit Lastwiderständen bestückt) funktioniert alles optimal. Wenn ich die Schaltung allerdings ins Fahrzeug einbaue, geht mir jedesmal der 12V Spannungsregler kaputt, der die Versorgungsspg. für die beiden Brückentreiber-ICs liefert. Der Spannungsregler geht in dem Augenblick kaputt, in dem ich Gas gebe. Die Motoren drehen sich ganz kurz und bleiben dann wieder stehen. Danach ist der Spannungsregler intern kurzgeschlossen (zwischen Ausgang und GND).

Für mich ist das ein Rätsel, da die Dinger normalerweise nicht kaputtzukriegen sind. Habt ihr vielleicht eine Idee? Ich habe den Schaltplan mal hochgeladen:

http://www.gmx.de/mc/EGhwXp7EX8i8uLD6sSTt9flCdUCfsU

Die Brückentreiber bekommen über die Anschlüsse K8 und K10 die entsprechenden Signale (TTL-Pegel). Die PWM-Signale schalten die Lowside-Transistoren. Bitte nicht über die vielen Freilaufdioden wundern. Der Regler hat auch eine Bremsfunktion mit Rückspeisung. Da ich die Bremsleistung nicht einschätzen konnte, habe ich mehrere parallel geschaltet…

Vielen Dank!

Gruß,
Thomas

#2

wieviel strom muss denn der 7812 liefern? wenn das teil so ohne kühler verwendet wird, kann es nur rund 2,5W ab - was bei deiner auslegung schon bei 0,2A erreicht wird.

#3

Hallo,
mein Tip: die Motoren erzeugen heftige Spannungsspitzen auf der 24V-Versorgung. Die bringen den Regler eingangsseitig um.
Gruß
loderunner

#4

Hallo !

Es kann m.E. nur über die 24 V- Eingangsseite Überspannung hereinkommen,die von den Motoren kommt.
Gibt es dort Entstörmaßnahmen ?
Es wird am 7812 zwar der Ausgang geschützt,nicht aber der Eingang,der ist nur bis ca. 40 V spannungsfest.
Baue mal hier eine Schutzdiode(Z-Diode o.ä.) in Sperrrichtung ein von +24 V nach Masse.

MfG
duck313

#5

Eingangsseitig gibt es keine Entstörmaßnahmen, weil ich dachte, dass die großen Akkus das schlucken. Aber anscheinend ist das nicht der Fall - ich werde es mit einer Z-Diode probieren - 30V, oder so…

Danke!

#6

Es sind nur ca. 30mA…

#7

Hallo nochmals !

Die Elektromotren müssen m.M. nach unbedingt eine Funkentstörung aus Kondensatoren und Drosselspulen erhalten,wie sie auch bei funkgesteuerten Modellen üblich und nötig ist.

Da der Strom im 7812-Reglerkreis so gering ist,kommt als zusätzlicher Schutz auch eine Drosselspule in der Plus-Leitung (+24 V) zum Regler in Frage,zusätzlich eine Z-Diode.
Auf dem Schaltbild fiel mir noch auf,daß Du als Entkoppelung und Entstörung auf den Versorgungsleitungen +12 V nur kleine Kondensatoren von 100 bis 470 nF (Folientypen,oder Keramik) verwendest.
Ich kenne nur Schaltungen,die noch parallele Tantalelkos von ca. 4,7 bis 10 yF an den IC-Spannungsanschlüssen und an den 7812-Anschlüssen verwenden.
Mit dem 7812-Regler-Tod sollte das aber nicht zusammenhängen.

MfG
duck313

#8

Hallo Fragewurm,

Eingangsseitig gibt es keine Entstörmaßnahmen, weil ich
dachte, dass die großen Akkus das schlucken. Aber anscheinend
ist das nicht der Fall - ich werde es mit einer Z-Diode
probieren - 30V, oder so…

Schalte einen Widerstand zwischen +24V und dem Reglereingang.
Dann kommt die Z-Diode und zusätzlich ein kleiner Elko direkt an den Eingang.

BTW: C4 und C5 sollten möglichst nahe am Regler angebracht werden (kurze Leitungen).

Generell musst du beim Layout aufpassen, die hohen Ströme verursachen auch Spannungsabfälle auf den Leitungen.

MfG Peter(TOO)

#9

Hallo, vielen Dank erstmal…

Die Elektromotren müssen m.M. nach unbedingt eine
Funkentstörung aus Kondensatoren und Drosselspulen
erhalten,wie sie auch bei funkgesteuerten Modellen üblich und
nötig ist.

Stimmt, allerdings ist der Empfänger der Fernsteuerung durch Optokoppler galvanisch vom Motoren-Stromkreis getrennt. Vielleicht ist eine Entstörung der Motoren dann nicht unbedingt erforderlich…

Da der Strom im 7812-Reglerkreis so gering ist,kommt als
zusätzlicher Schutz auch eine Drosselspule in der Plus-Leitung
(+24 V) zum Regler in Frage,zusätzlich eine Z-Diode.
Auf dem Schaltbild fiel mir noch auf,daß Du als Entkoppelung
und Entstörung auf den Versorgungsleitungen +12 V nur kleine
Kondensatoren von 100 bis 470 nF (Folientypen,oder Keramik)
verwendest.
Ich kenne nur Schaltungen,die noch parallele Tantalelkos von
ca. 4,7 bis 10 yF an den IC-Spannungsanschlüssen und an den
7812-Anschlüssen verwenden.
Mit dem 7812-Regler-Tod sollte das aber nicht zusammenhängen.

Ich werde noch einen kleinen Elko am Regler-Eingang einsetzen…

Danke!

#10

Hallo Peter,

Schalte einen Widerstand zwischen +24V und dem Reglereingang.

Soll der Widerstand wirklich in die Plusleitung (in Serie)? Oder meinst einen Vorwiderstand für die Z-Diode? Andererseits ist für die Ableitung der Spannungsspitzen sicherlich kein Vorwiderstand für die Z-Diode erforderlich, oder?

Dann kommt die Z-Diode und zusätzlich ein kleiner Elko direkt
an den Eingang.

BTW: C4 und C5 sollten möglichst nahe am Regler angebracht
werden (kurze Leitungen).

Ich habe sie nah am Regler. Werde noch einen Elko hinzufügen…

Generell musst du beim Layout aufpassen, die hohen Ströme
verursachen auch Spannungsabfälle auf den Leitungen.

Da, wo hohe Ströme fließen (max. 20A pro Motor), habe ich große Kupferflächen (also keine Bahnen), die ich zusätzlich großzügig verzinnt habe…

Vielen Dank für die Tipps!

Gruß,
Thomas

#11

Hallo Tommy !

Eine Funkstörung durch die E-Motoren kommt doch über die Antenne in den Empfänger rein.
Oder ist es eine Infrarot-Fernsteuerung über Licht statt Funk ?

MfG
duck313

#12

Hallo Thomas,

Schalte einen Widerstand zwischen +24V und dem Reglereingang.

Soll der Widerstand wirklich in die Plusleitung (in Serie)?

JA.

Oder meinst einen Vorwiderstand für die Z-Diode? Andererseits
ist für die Ableitung der Spannungsspitzen sicherlich kein
Vorwiderstand für die Z-Diode erforderlich, oder?

Doch, auch die Z-Diode hat maximale Ströme und Leistungen, deren Überschreitung sie zerstört.

Mit dem Widerstand erreicht man drei Dinge:

  1. Mit dem zusätzlichen C und dem Widerstand hast du einen Tiefpass, bzw. ein Siebglied. Damit werden die Spannungsspitzen schon mal gedämpft.
  2. Der Widerstand begrenzt den Strom durch die Z-Diode.
  3. Ein Teil der Verlustleistung entsteht im Widerstand. Das ist bei deinen Strömen aber kein Problem.

MfG Peter(TOO)

#13

Hallo Duck,

Eine Funkstörung durch die E-Motoren kommt doch über die
Antenne in den Empfänger rein.
Oder ist es eine Infrarot-Fernsteuerung über Licht statt Funk
?

Es ist eine Funkfernsteuerung. Ich wusste nicht, dass das über die Antenne kommt - ich dachte, nur über die Leitungen…

Das wird aber nichts kaputt machen, oder? Ich würde das erstmal so ausprobieren und bei Störungen die entsprechenden Teile besorgen…

Gruß,
Thomas

#14

Hallo Tommy !

Da, wo hohe Ströme fließen (max. 20A pro Motor), habe ich
große Kupferflächen (also keine Bahnen), die ich zusätzlich
großzügig verzinnt habe…

Richtig,mache ich auch oft bei Reparaturen.
Zinn ist aber ein wesentlich schlechterer Leiter als Kupfer( 6 fach schlechter !)
Dann besser einen dicken Kupferdraht(aus dem Elektroninstallationsbereich) auf die Kupferbahn löten.

MfG
duck313