TLV704 LDO funktioniert nicht -> Uout ist Uin

[Alex (Gast)]

Hi,
ich zerbreche mir gerade den Kopf über ein Design, das ich gerade im 
Labor in Betrieb nehme.
Ich habe einen 2W DC/DC Wandler, der mir am Ausgang galv. getrennte +9V 
(+9V_S4), 0V (0V_S4) und -9V (-9V_S4) zu Verfügung stellt.

Zwischen 0V und -9V möchte ich nun einen 3.3V LDO (TLV70433DBVR) 
betreiben, der mir das Source-Bezugspotential für einen MOSFET 
bereitstellt. Das Datenblatt findet sich hier:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv704.pdf

Das Problem ist, dass der Ausgang vom LDO immer die Spannung vom Eingang 
ausgibt, und ich finde nicht meinen Denkfehler.

Es handelt sich um den VR12 im Schaltplan. GND_HV ist lediglich das 
Bezugspotential für einen MOSFET, wie oben bereits erwähnt.

VR13 funktioniert ohne Probleme.

Um die Namen von meinem Layout mit dem Datenblatt abzugleichen:
0V_S4 = Uin -> Pin 2
-9V_S4 = GND -> Pin 1
GND_HV = Uout -> Pin 3

Habt ihr eine Idee, woran das liegen könnte? Im Schaltplan rechts oben 
befindet sich ein 10uF Kondensator (C14), der als Schaltpuffer für das 
Treiber IC den nötigen Strom zur Verfügung stellt. Ich habe die 
Kapazität bereits auf 4.7uF reduziert, jedoch ohne Erfolg.

Vielen Dank.

[Stephan (Gast)]

Diode defekt ? Kurzschluss ?

[Manfred (Gast)]

VR12 und VR13 müssten beide 3,3V am Ausgang haben, denn die Schaltungen 
sind doch identisch. Entweder ein Regler ist defekt oder die Schutzdiode 
def. bzw. falsch eingebaut.

[Al3ko -. (al3ko)]

Hi,
vielen Dank euch beiden.

Stephan schrieb:
> Diode defekt ? Kurzschluss ?

Eine defekte bzw. verpolte Diode würde ich ausschließen, weil dasselbe 
Problem auch mit ausgebauter Diode auftritt.

Woran könnte ich einen Kurzschluss erkennen? Ein Dauerkurzschluss tritt 
nicht auf, weil die Stromabgabe vom Labornetzteil gleichbleibt. Das IC 
wird auch nicht heiß (Infrarotkamera).

Was mir in den Sinn kommt, wäre der Kondensator C14 (sowohl 10uF als 
auch 4.7uF). Im ungeladenen Zustand wirkt er beim erstmaligen 
Einschalten des Netzteils wie ein Kurzschluss, der den LDO kurzzeitig zu 
sehr belasten könnte.
Hier jedoch meine Frage:
Sind 4.7uF am Ausgang des LDOs wirklich schon zu groß?
Das Datenblatt sagt minimum 1uF, mehr kann jedoch nicht schaden.

Manfred schrieb:
> VR12 und VR13 müssten beide 3,3V am Ausgang haben, denn die
> Schaltungen
Sehe ich auch so, sogar beide mit so ziemlich demselben Layout auf der 
Leiterplatte.
> sind doch identisch. Entweder ein Regler ist defekt oder die Schutzdiode
> def. bzw. falsch eingebaut.
Ich habe den Regler bereits mehrmals ausgetauscht. Wenn der Regler 
defekt ist, muss es auf der Leiterplatte während des Betriebs 
aufgetreten sein. Eine ganze Serie defekter Regler halte ich für 
unwahrscheinlich.

[Manfred (Gast)]

dann bleibt nur ein Fehler auf der Leiterplatte. Messe mal die 
Ausgangsspannung ohne Regler.

[Stephan H. (stephan-)]

oder ohne Regler zwischen In und Out. Dann muss da ein Kurzer drin sein.
Die 4,7µ sind völlig i.O.

[Al3ko -. (al3ko)]

Hi all,
die Spannungen ohne den Regler zu messen kam mir zuvor irgendwie nicht 
in den Sinn. Vielen Dank für euren Hinweis. Gesagt, getan. Ohne LDO habe 
ich am Ausgang eine Spannung von +7.5V gemessen (bezogen auf -9V_S4).

Einen Kurzschluss (weder mit eingeschalteten noch mit ausgeschalteten 
Netzteil zur Versorgung des 2W DC/DC Wandlers) konnte ich nicht messen 
(Oszilloskop und DMM)

Da ich keine 7.5V irgendwo explizit zur Verfügung stelle, ist meine 
Vermutung, dass das irgendwie mit den ganzen Kapazitäten zusammenhängt, 
so dass sich am Ausgang des LDOs die 7.5V einprägen.

Ohne LDO habe ich einen 2k Widerstand zwischen GND_HV und -9V_S4 
eingefügt, und die Spannung beträgt nur noch 2V (anstelle der 
ursprünglichen 7.5V).

Ich habe den LDO jetzt wieder eingelötet und am Ausgang einen 1k 
Widerstand als Mindestlast für den LDO hinzugefügt. Jetzt erhalte ich 
die gewünschte Spannung.

Im Prinzip habe ich nun einen 1k Widerstand parallel zum Gate des FETs 
eingelötet. Nicht optimal, aber immerhin erhalte ich meine gewünschte 
Spannung.

Frage an euch:
Habt ihr es auch mal erlebt, dass ein LDO eine Mindestlast benötigt, um 
vernünftig zu arbeiten? Das Datenblatt gibt eine Stromspanne von 0A - 
150mA im recommended operating conditions, aber mit rein kapazitiver 
Last (4.7uF+Gatekapazität des FETs) scheint er irgendwie Schwierigkeiten 
zu haben.

Eure Erfahrungen interessieren mich sehr.

[Stephan H. (stephan-)]

Al3ko -. schrieb:


> Frage an euch:
> Habt ihr es auch mal erlebt, dass ein LDO eine Mindestlast benötigt, um
> vernünftig zu arbeiten? Das Datenblatt gibt eine Stromspanne von 0A -
> 150mA im recommended operating conditions, aber mit rein kapazitiver
> Last (4.7uF+Gatekapazität des FETs) scheint er irgendwie Schwierigkeiten
> zu haben.
>
> Eure Erfahrungen interessieren mich sehr.

naja jeder Spg. Regler hat eine Mindestlast. Die ist auch definiert.

[Michael B. (laberkopp)]

Al3ko -. schrieb:
> Habt ihr es auch mal erlebt, dass ein LDO eine Mindestlast benötigt,

Natürlich, fast alle benötigen das.
Interessanterweise schreibt das Datenblatt des TLV704 daß er ohne 
auskommt (0mA erlaubt).

Es dürfte also zumindest wenig sein, statt 1k tut es vielleicht schon 1M 
oder doch wenigstens 100k.

[Eins der drei ??? (Gast)]

Al3ko -. schrieb:
> Habt ihr es auch mal erlebt, dass ein LDO eine Mindestlast benötigt, um
> vernünftig zu arbeiten?

Oh ja, das scheint mir sogar der Normalfall zu sein. Aber sogar für den 
guten alten LM317 ist spezifiziert:

Minimum load current (VIN − VOUT) = 40 V (over full operating 
temperature range) typ. 3.5, max. 5 mA

Das wird allerdings in der Praxis schon durch den recht niederohmig 
empfohlenen Spannungsteiler zur Spannungseinstellung erreicht.