wegen UART wird 7805 kochend heiß

[batti112]

Hi!,
ich habe da mal ein Problem ;-)

Habe einen µC aufgebaut der durch einen 7805 gespeist wird.
Diese ganze Schaltung lief tadellos, und der 7805 wurde kein bisschen warm.
Nun habe ich diese Schaltung um einen MAX 232 erweitert (wie so oft im Inet beschrieben).
Der 7805 wird dadurch sehr heiß, es scheint also eine Art "Kurzschluss" zu geben (sehr hohe Stromabnahme). Habe schon alles überprüft, finde keine Fehler, bin mir aber bei einer Sache etwas unsicher. Habe Axial-Elkos verwendet (die mit dem Drähten oben und unten), der Minuspol scheint dadurch gekennzeichnet das an der Außenseite des Elkos ein schwarzer Pfeil mit "Minus-Strichen" auf einen Pol zeigt.

Ist dies korrekt? Oder habe ich die Pole vertauscht?
Hatte jemand schonmal ähnliche Probleme, und kennt die Lösung?
Bin da momentan ein wenig hilflos.

MfG

Batti

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Wird der Spannungsregler nur dann heiß, wenn du dein Gerät (z.B. über die neue V.24) mit einem anderen Gerät verbindest ?

Ich hatte mal ein ähnliches Problem mit einem Spannungsregler, der heiß wurde, sobald man was an die V.24 angeschlossen hat. Die Ursache war, dass die Geräte die ich miteinander verbunden hatte, stark unterschiedliche Massepotentiale hatten. Bei der V.24 wird auch die Masse der beiden Geräte verbunden. Dann können hohe Ausgleichsstöme über die Masseleitung fließen, was mit einem Kurzschluss vergleichbar ist.

[batti112]

Habe gerade nochmal einen neuen Kondensator dieses Typs angeguckt.
Die Seite zu dem der "Pfeil" zeigt ist länger als die andere.
Ist es nicht normalerweise so, das die kürzere Seite der Minuspol ist?????????
Dann hätte ich sie vertauscht :-(

[batti112]

Der 7805 wird heiß ohne das eine Verbindung zum µC oder gar zum PC besteht...
:-(

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Wenn du dir nicht sicher bist wo plus und minus ist, dann nimm doch das Ohmmeter oder einen Durchgangsprüfer und miss mal nach, welcher der beiden Anschlüsse mit dem Gehäuse vom ELKO verbunden ist. Da wo du Durchgang hast, das ist dann der Minuspol

[stupsi]

Pinbelegung vom 7805 überprüfen. Pin 1 (links) ist der Eingang.
Falls du das vewrtauscht hast, ist er schon kaputt.

[batti112]

Danke Avatar!

Demnach zeigen die Pfeile auf den Minuspol, und ich hätte die Elkos richtig eingebaut.
Dann habe ich jetzt aber leider garkeinen Lösungsansatz mehr, woher die starke Stromabnahme herkommt... :-(

[batti112]

Der 7805 ist richtig eingebaut, lief bis jetzt immer tadellos, auch wenn er so heiß wird, liefert er noch seine 5V.

MfG Batti

[Manf]

... der 7805 wurde kein bisschen warm.
Nun habe ich diese Schaltung um einen MAX 232 erweitert (wie so oft im Inet beschrieben).
Der 7805 wird dadurch sehr heiß, es scheint also eine Art "Kurzschluss" zu geben (sehr hohe Stromabnahme).
Da muß irgendwo die Ursache liegen, auch wenn die Elkos richtig herum sind und der 7805 auch, denn der lief ja vorher.
Was für eine Erweiterung war das denn? wurde der MAX232 in die Fassung gesteckt oder wurde auch gelötet? Kann man den MAX noch mal herausziehen.
Ein 7805 ist thermisch fast nicht kaputt zu bekommen, mit einer Glühlampe und Überlast arbeitet er auch als Blinker.
Manfred

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Beim MAX232 muss die Versorgungsspannung (+5V) nur an Pin 16
und die Masse an Pin 15 (nicht an Pin 8! wie sonst bei TTL üblich) angeschlossen werden.

Pin 2 und 6 sind die beiden Ausgänge für die Hilfsspannungen, die der Chip intern erzeugt.

[batti112]

Der Max232 ist herausnehmbar.
Habe mir noch ein paar Schaltungen angeguckt, bei der von mir aufgebauten Schaltung befindet sich noch ein 22µF Elko zwischen VCC und GND, dieser Fehlt in anderen Zeichnungen.

Habe gerade noch ein bisschen getestet wenn ich nur den MAX 232 am 7805 anschließe, dann wird dieser auch nicht warm. Schließe ich noch einen weiteren Verbraucher dazu, wie z.B. den µC dann wird der 7805 sehr heiß....

:-?

Hab echt keinen Plan was das sein könnte...

MfG

Batti

[DerInder]

Hm,
das hört sich an als würden der µC und der Max gegeneinander arbeiten. Rx/Tx vertauscht?

[batti112]

Kann die hohe Temperatur am 22µF Elko zwischen VCC und GND liegen?
nach entfernen des MAX232-IC's ist die Situation nämlich noch die gleiche...

Batti

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Vielleicht ist der ELKO defekt und hat intern Kurzschluss. Einfach mal nachmessen und zwar sowohl im eingelöteten als auch im ausgebauten Zustand. Hast du deine Schaltung eigentlich schon mal mit der Lupe nach Feinschlüssen (Zinntröpfchen etc.) abgesucht ? Manchmal sieht man diese Tröpfchen nicht, wenn das Board verharzt ist. Dann hilft eine Reinigung mit Isopropyalkohol und einer alten Zahnbürste.

Hat dein Spannungsregler ein TO220 Gehäuse? Den 7805 gibt es auch im TO92-Gehäuse. Diese "Bonsai-Spannungsregler" vertragen nicht so hohe Ströme wie die anderen.

[batti112]

ich gucke mir gerade noch mal das Problem ausführlich an, melde mich wenn ich mehr weis...

MfG

batti

[batti112]

Habe mal die VCC versorgung vom MAX232-Teil gekappt, der 7805 wird immernoch genauso heiß...
Kenne mich nicht so sonderlich gut mit Elektronik aus ;-), kann das sein das sich da so ein Potential aufbaut????
Und wenn ja, was muss ich machen damit dies nicht mehr geschieht?

Noch mal zur Erläuterung:

Habe ne normale 7805 beschaltene Stromquelle die 5V liefert.
Parallel dazu ist der MAX232 mit seinen Kondensatoren geschalten.
Ebenfalls sind weitere Verbraucher wie z.B. der µC parallel dazugeschalten...

?????????????????????????????????????????????????? ??????????

MfG

Batti

[batti112]

Können die Kondensatoren falsch sein?

Es handelt sich um 22µF 63V Axial-Elkos...

MfG
Batti

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Es gibt verschiedene 7805er. Hast du so einen wie auf der Abbildung im TO220-Gehäuse? Dieser kann üblicherweise bis 1 Ampere Laststrom verkraften.
Datenblatt------> http://cache.national.com/ds/LM/LM340.pdf
Mehr als 5 Watt (5 V x 1 Amp.) sollte also das was du angeschlossen hast insgesamt nicht verbrauchen. Wenn du schon nah an der Leistungsgrenze vom Regler bist, ist es ganz normal, dass er sich erwärmt . Du musst ihn dann kühlen. Die 7805 im TO220-Gehäuse haben dazu eine Fahne, an die man einen Kühlkörper anschrauben kann. Die Kühlfahne ist mit dem mittleren Anschluss (also Masse) verbunden.

Ein anderer Grund für das heiß werden könnte noch sein, dass die Eingangsspannung vom Regler zu hoch ist. Sie sollte etwa zwischen 8 und 10 Volt liegen. Ist sie zu hoch, dann erhöht sich die Verlustleistung die der Regler produziert. Die setzt er dann in Wärme um.

Ein anderer Grund für das heiß werden, könnte ein Kurzschluss ein.
Diesen erkennst du das am einfachsten, wenn du die Ausgangsspannung vom Regler misst. Wenn du einen Kurzschluss zwischen VCC und Masse hast, dann wirst du 0 Volt messen.

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Die Wärmeleistung, die der 7805 abgibt kannst mit dieser Formel annähernd berechnen:
(Eingangsspannung - Ausgangsspannung) * Ausgangsstrom

P = (Ue - Ua) x I

Wenn bei dir nur ein paar Milliwatt heraus kommen, dürfte sich der 7805 nicht nennenswert erwärmen. Hast du aber mehrere hundert Milliwatt oder kommst gar in den Watt-Bereich dann ist es kein Wunder, dass der Regler heiß wird. Dann brauchst du einen Kühlkörper. Oder du verringerst die Einggangsspannung (Ue) des Reglers. Unter 8 Volt solltest du aber dabei nicht gehen weil er dann nicht mehr richtig regelt.

Noch zu deiner Frage wegen der dubiosen 22µF ELKO's:
Hast du davon mehrere in deiner Schaltung und hängen Sie am Eingang vom 7805 oder am Ausgang? Am Ausgang vom 7805 solltest du anstelle des (oder der) ELKO's besser mehrere Keramikkondensatoren von 0,1 µF (=100 nF) verwenden, die du jeweils möglichst nah an den einzelnen IC's platzierst. Ein dicker ELKO gehört eher an den Eingang vom 7805 als an den Ausgang. Wenn du nämlich am Ausgang vom 7805 Kapazitäten mit insgesamt mehr als 10µF angeschlossen hast (was normalerweise unnötig ist) dann solltest du den Regler mit einer Diode schützen wie im Datenblatt http://cache.national.com/ds/LM/LM340.pdf auf Seite 11 oben rechts
angegeben. Ansonsten kann es passieren, dass sich diese Kondensatoren beim Ausschalten der ganzen Apparatur rückwärts durch den Regler hindurch entladen. Das könnte den Regler beschädigen. Vielleicht ist das bei dir bereits passiert.

[batti112]

Wow!
Da gibt mir mal einer Hilfe!
Danke!!!!!!!!!

Die 22µF Elkos sind in der Schaltung für den MAX232 eingebaut, der brauch je externe.
In der Versorgungsschaltung habe ich auch nur einen 10µF Elko und 2x 0,1µF Keramikkondensatoren eingebaut.

Allgemein hab ich zu den Kondensatoren ne Frage, in allen Schaltungen egal ob es sich um Sensoren, µC, etc. handelt werden Keramikkondensatoren als "Spannungstabilisierung" eingesetzt (wie du auch schon erwähnt hast). Erzeugen die einzelnen Bauteile solche Störspitzen das dies notwendig ist? Ansonsten würde ja eine einfache Stabilisierung ausreichen...

MfG

Batti

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Digitale IC's ziehen ja nicht so schön gleichmäßig Strom wie z.B. ein Widerstand. Sie "ruckeln" an der Versorgungsspannung. Der Stromverbrauch variiert stark und wechselt schnell (im Miko -bzw. Nanosekundenrhythmus). Ohne die Kramikkondensatoren würde sich der Versorgungsspannung eine hochfrequenze Wechselspannung überlagern und über die ganze Schaltung ausbreiten. Die IC's würden sich gegenseitig stören, die ganze Schaltung wäre ein einziger Störsender. Die Entkopplungskondenstoren wirken zusammen mit den Verbindungsleitungen (die eine Induktivität darstellen) wie ein Tiefpass und schließen die hohen Frequenzen gegen Masse kurz. Du solltest sie so nah wie möglich an den Versorgungsbeinchen der einzelnen IC's anbringen. Es gibt auch spezielle IC-Sockel mit eingebautem Keramikkondensator. Beim MAX232 kannst du diesen Sockel aber nicht verwenden, weil der MAX seine Versorgungsanschlüsse nicht an der üblichen Stelle (links unten und rechts oben) hat. Keramik-C's nimmt man deshalb weil sie aufgrund ihres Aufbau's sehr induktionsarm sind.

Mir ist immer noch nicht klar, wo du deine 22µF ELKOS angeschlossen hat. Für den MAX232 reichen normalerweise schon 0,1µF. Bei der Polung musst du aufpassen. Der Kondensator C4, der an Pin 7 hängt, mus mit dem Pluspol an Masse liegen und mit dem Minuspol an Pin 7.

[Gottfreak]

Wenn du nämlich am Ausgang vom 7805 Kapazitäten mit insgesamt mehr als 10µF angeschlossen hast (was normalerweise unnötig ist) dann solltest du den Regler mit einer Diode schützen wie im Datenblatt http://cache.national.com/ds/LM/LM340.pdf auf Seite 11 oben rechts
angegeben. Ansonsten kann es passieren, dass sich diese Kondensatoren beim Ausschalten der ganzen Apparatur rückwärts durch den Regler hindurch entladen. Das könnte den Regler beschädigen. Vielleicht ist das bei dir bereits passiert.

Das gilt, wenn ich das Datenblatt recht verstehe, nur dann, wenn beim Ausschalten der Eingang auf Masse gelegt wird. Bei offenem Eingang sollte da nix passieren können(und die Diode auch blindliegen).

[avatar]

@Gottfreak:
Wenn der ELKO am Eingang vom 7805 ganz entladen ist wirkt er ja im ersten Moment wie ein Kurzschluss nach Masse. Ist zu diesem Zeitpunkt noch Ladung am Ausgangs-Elko vorhanden, dann wird ein Umladevorgang stattfinden. Der geladene Kondensator am Ausgang wird den anderen am Eingang aufladen. Die Diode leitet auch in diesem Fall, den Rückstrom am Regler vorbei und schützt ihn so.

Kurzum: Wenn man schon meint, man müsste einen großen ELKO am Ausgang vom 7805 haben, dann sollte man an der Schutzdiode nicht sparen. Sie kostet ja weniger als 10 Cent.

[batti112]

Danke für die sehr hilfreiche Erklärung!

Ich habe die Schaltung aus einem guten Tutorial.
http://www.mikrocontroller.net/tutorial/uart.htm
Dort werden nunmal 22µF Kondensatoren genutzt.
Habe aber auch einige andere Schaltungen gesehen wo Kondensatoren mit
geringerer Kapazität benutzt worden sind.

MfG

Batti

[Gottfreak]

@Avatar: Schon klar, dass ein entladener Eingangskondensator genauso wirkt, als legte man den Eingang auf Masse. Sind aber alle Verbraucher hinter dem Spannungsregler, kann sich der Eingangskondensator nur über den Spannungsregler entladen(und das wohl kaum soweit, dass danach ein Strom "zurückfließt"). Das soll übrigens nicht heissen, dass es sich groß lohnt, auf die Schutzdiode zu verzichten, sondern nur, dass eine zu große Kapazität am Ausgang in vielen Fällen als Fehlerquelle auszuschließen ist.
PS: Irgendwer hat oben geschrieben, ein Max232 kommt mit 100N aus. Das stimmt so pauschal nicht: Es gibt zumindest Typen für 1N , 1µ und 4,7µ, die jeweils nicht mit kleineren Kondensatoren laufen.

[recycle]

@batti112


Ich habe die Schaltung aus einem guten Tutorial.
http://www.mikrocontroller.net/tutorial/uart.htm
Dort werden nunmal 22µF Kondensatoren genutzt.


Ich habe dise Schaltung schon 2 mal so mit 22µF Elkos nachgebaut und bei mir wird da nichts heiss.
Wenn man falsche Kondensatoren verwendet, wird die eine oder andere Schaltung nicht funktionieren, aber dass alleine durch falsche Kapazitätswerte der Regler heiss wird, kann ich mir nicht vorstellen. (jedenfalls nicht solange du keine Bierglassgrossen Becher-Elkos verwendest)

Kondensatoren leiten keinen Gleichstrom, die laden sich auf und geben dieselbe Ladung wieder ab. D.h. die verbrauchen abgesehen von ganz minimalen Verlusten keine Leistung und dann kann der Spannungsregler davon auch nicht fühlbar heisser werden.

Guck dir lieber deine Schaltung nochmal genau an. Bei mir hats bisher immer an irgendeinem versteckten Kurzschluss gelegen, wenn der Regler oder sogar die Akkus heiss wurden.
Der Fehler muss auch nicht unbedingt in der Schaltung selber liegen. Vielleicht berührt irgendein Elko, der Quarz, der Regler oder irgendwas anderes mit dem Metallgehäuse einen Plus-Leiter, oder es hat sich doch irgendwo eine Lötbrücke versteckt.

Ich habe erst gestern geflucht, weil ich meine Grundschaltung die vorher funktionierte plötzlich nicht wollte, obwohl ich "nichts" geändert habe.
Nachdem ich mir dann an den Akkus fast die Finger verbrannt habe, habe ich nochmal nachgeprüft und festgestellt, dass ich doch was geändert habe. Ich hatte Distanzhülsen in die Platine geschraubt und eine davon hat unter der Platine 5 Volt und oben auf der Platine das Metallgehäuse vom Regler berührt ;-)

[batti112]

Das Problem ist gelöst!
Danke für die viele, und sehr lehrreiche Hilfe!

Ich glaube ich bin jetzt erstmal schuldig es zu erklären ;-).

Also es hatte überhaupt nichts mit dem MAX232 zu tun, es lag an einer "Spannungsregelplatine" die mit eingebaut war. Ich könnte zwar schwören das ich sie bei viele Tests garnicht mit angeschlossen hatte und das diese fehlerfrei funktonierte, aber wenn ich sie jetzt weglasse funktoniert sie...
Vll. lag es aber auch am 22µF Elko zwischen GND und VCC den habe ich nämlich entfernt.

Naja, jetzt kann ich wenigstens mit dem UART anfangen zu experimentieren.
Besten DANK an alle!

MfG

Batti