Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Feedback Regelung Sperrwandler


von Reinhard S. (schopfi)


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Hi @ll !

Ich repariere gerade von nem Kumpel eine LED Lampe für die E27 Fassung.
Ist ein recht grosses Teil mit 13Watt und 88 verbauten Led´s.
Das Ding beginnt nach ca. 1 bis 2 Minuten zu blinken.
Hab das mal auseinander gebaut und darin versteckt sich eine Platine
auf der ein Sperrwandler werkelt.
Der Mosfet sitzt primärseitig und wird von einem SG6848 (PWM Controller 
IC)
angesteuert. Der IC hängt direkt an den gleichgerichteten 230 Volt und
wird über einen Sense und einen Feedback Pin geregelt.
Der FB Pin wird über den Optokoppler PC817 und der Regelschaltung mit 
dem LM358 auf der Sekundärseite versorgt.
Habe auch vermutlich das Problem des Blinkes gefunden. Dürfte der LM358 
Opamp
sein, denn wenn ich mit der Messspitze vom Multimeter auf den 
Invertierten Eingangspin anhalte beginnen die Led´s wie verrückt zu 
blinken.
Den Opamp werd ich die Tage tauschen.

Ich habe im Anhang ein Bild von der Schaltung weil ich die Beschaltung 
des Optokopplers so noch nicht gesehen habe und auch nicht verstehe.
Die Spannungen die ich da beschreiben habe habe ich im nicht blinkende
Zustand mit dem Multimeter gemessen. Habe leider kein Oszi zur 
Verfügung.
Der Opamp ist als Komparator geschalten.
Ich habe die Schaltung anhand der Platine und der Bauteile erstellt.
Die Werte 0,75 Ohm und 5,4k entstehen durch parallel geschaltene 
Widerstände.
Am Ausgangspin des Opamp messe ich 1,15 Volt und über die Diode fallen ~ 
22,5 Volt ab, also vermutlich eine Zenerdiode.
Die Spannung für den Opto wäre also 1,15 Volt mit 100 Ohm Vorwiderstand.
Wenn aber die Spannung am nicht Invertierten (also 0,35 Volt) höher als 
am nicht Invertierten ( gemessen 0,32 Volt) ist sollten doch am Ausgang 
die Versorgungsspannung (23,75 Volt) anliegen, oder ?
Wieso messe ich da 1,15 Volt ?
Ich nehme an wenn sich Temperatur bedingt die Led Spannung ändert sollte 
der Komparator aktiv werden. Also auf GND ziehen.
Was passiert dann im Optokoppler ?
So ganz verstehe ich das nicht, würd es aber gerne nur der Neugierde 
halber.
Kann mir das mal jemand erklären ?
Danke schon mal falls jemand den langen Roman bis hierher gelesen hat 
:-)
Schopfi

von Günter Lenz (Gast)


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Ich würde mal sagen, das ist eine Strom und eine Spannungsbegrenzer-
schaltung. Die Zenerdiode sorgt für die Spannungsbegrenzung
und der Operationsverstärker für die Strombegrenzung.
R2 ist sozusagen der Stromfühlerwiderstand. Der Spannungsabfall
an ihm wird durch den LM358 verstärkt. Der Optokoppler
meldet dann dem IC das er zurückregeln soll.

von Reinhard S. (schopfi)


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Ja, wäre ne Idee, aber der Opamp ist nicht als Verstärker sondern als 
Komparator geschaltet.
Der R2 zum Strommessen ist klar, aber es gibt vom Spannungsteiler am 
Ausgang keinen Rückkopplungswiderstand zum invertierten Eingang zurück, 
also kann er doch nur vergleichen ??

von Achim M. (minifloat)


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Wenn die Z-Diode leitend werden würde, würde der OPV abbrennen. Nimm mal 
an, eine LED wird hochohmig, dann knallts.

Auch interessant: LED-Flackern durch kaputten Bonddraht durch thermische 
Effekte Beitrag "Led flackert an DC"

mfg mf

von Günter Lenz (Gast)


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Ich habe nochmal die Schaltung angeschaut, und
gebe Mini Float Recht. Es müste eine Diode vom Ausgang
des LM358 zum Optokopler geschaltet werden dann
würde es funktionieren. Aber ich bin immer noch der
Meinung das der LM358 als Verstärker geschaltet ist.
Bei einer Komparatorschaltung müste der Spannungsteiler
R3 R4 auf einer festen Spannung liegen. Hier ist er
aber an den Ausgeng des LM358 angeschlossen, und das
bedeutet eine Gegenkopplung.

von Reinhard S. (schopfi)


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@günther danke !

Hab noch mal genauer über die Platine geguckt und du hattest recht.
Die 2 prallelen Widerstände am Ausgang bilden doch eine Rückkopplung.
Es ist also ein Verstärker mit einem Gain von 3.25.
d.h. wenn am Strommesswiderstand 0,35 V abfallen kommen am Ausgang 1,13 
Volt raus die zum Optokoppler gehen.
Die Diode über dem Kopplervorwiderstand hängt zwar an Plus, sperrt aber.
Der PC817 hat eine Vorwärtsspannung von 1,2 Volt.
Also ist der Transistor im Opto gesperrt, und sobald die Spannung an der 
Optoled grösser als 1,2 Volt wird schaltet der Transistor durch.
Sehe ich das soweit richtig ?
Wie geht dann also die Regelung über den Koppler ??
Der Feedback Pin des Regel IC´s hat lt. Datenblatt eine open Loop 
Voltage von 4,5 Volt.
Wenn der Transistor öffnet zieht er dann die Spannung gegen GND und die 
Pinspannung wird weniger sodas es dadurch die PWM beeinflusst wird ?

von Reinhard S. (schopfi)


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hier...noch mal neu gemalt :-)

von Achim M. (minifloat)


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Reinhard Schopf schrieb:
> Wenn der Transistor öffnet zieht er dann die Spannung gegen GND und die
> Pinspannung wird weniger sodas es dadurch die PWM beeinflusst wird ?

Ja.
Der Aussteuergrad wird verkleinert, wenn
a) Die Spannung zu groß wird
b) Der Strom zu groß wird

Zumindest kann man mutmaßen, dass das die ursprüngliche Idee des (Ich 
wage es mal, ihn so zu nennen) Entwicklers war...

Allerdings hat die Schaltung ein Problem, wie ich weiter obern schon 
festgestellt hab. Wenn dir eine LED das Flackerverhalten zeigt, geht die 
Spannung hoch, die Zenerdiode fängt an zu leiten und speist nicht nur 
den Optokoppler, sondern auch den Ausgang des OPV. Der hat aber im 
Moment Massepotential, da ja kein Strom durch den Shunt fließt. Ergo: 
OPV kaputt oder angeknackst.

Die Schaltung ist murks, da fehlt eine Diode in Reihe zum OPV-Ausgang. 
Vor oder nach dem Spannungsteiler, davor ist dabei ein bisschen 
"genauer", da der Spannungsabfall über der Diode nicht mit einberechent 
werden muss.
Man könnte auch andersrum vermuten, dass der untere Transistor im OPV 
bewusst abbrennen soll oder darf, denn für die Stromregelung muss der 
OPV den Ausgang nur "nach oben ziehen" können.

mfg mf

von Reinhard S. (schopfi)


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Mini Float schrieb:
> Zumindest kann man mutmaßen, dass das die ursprüngliche Idee des (Ich
> wage es mal, ihn so zu nennen) Entwicklers war...

hallo !
Leider kenne ich die Entwickler nicht, ist wie gesagt eine LED Lampe für 
den E27 Sockel mit 13 Watt und 88 Led´s.
Gleich beim Reinschrauben leuchtet sie auch ganz normal. Erst nach ca. 
1-2 Minuten beginnen alle Led´s so ca. 2 mal in der Sekunde zu blinken.
Wenn ich bei offener Schaltung nur mit der Messspitze auf den 
invertierten Eingangspin anhalte beginnen die Led´s richtig zu blitzen ! 
Also die Blinkfrequenz wird schneller.
Die Beschaltung mit der Z-Diode hab ich mir gerade noch mal angesehen, 
es
ist so wie gezeichnet. +23,75 V -> Z Diode -> 100 Ohm Widerstand -> 
Optokoppler LED -> GND.
Und zwischen Z Diode und Widerstand ist der Ausgang des Opamp 
eingehängt.
Ich tippe stark auf einen defekten LM358, ich sag mal ich hoffs.
lg

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