Neues im Elektronik-Kompendium
Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ
08.02.2010 / Thomas Schaerer / ELKO News
Dieser Elektronik-Minikurs ist massiv überarbeitet und erweitert. Neu ist das Kapitel "WARUM IST DER RÜCKSTROM SCHÄDLICH?". Es zeigt am Beispiel einer sehr einfachen diskreten Schaltung zur Stabilisierung von einer Gleichspannung und am Beispiel eines Teils des Innenlebens des traditionsreichen 5V-Fixspannungsreglers LM7805, warum und wie die Ströme vom Ausgang Ua in Richtung des Einganges Ue zurückfliessen, wenn keine Rückfluss-Diode als Schutz zum Einsatz kommt. In Text und Bild wird erklärt, warum dieser Rückstrom für den Spannungsregler gefährlich werden kann und ihn, mit dramatischen Folgen für die gespeiste Schaltung, zerstört.
Ebenfalls neu ist das Kapitel "ZUSÄTZLICHER SPANNUNGSREGLER MIT VORWIDERSTAND?". Gemeint ist, man hat z.B. ein Netzteil mit einer Ausgangsspannung von ±15 VDC und einem maximalen Strom von 1 A. Realisierbar ist so etwas ganz leicht mit einem LM317 und LM337 mit dem notwendigen passiven "Zugemüse", wie Netztrafo, Brückengleichrichter, Widerstände und Kondensatoren. Dazu kommt, dass man für irgend eine kleine digitale Schaltung noch eine Spannung von +5 VDC und einen Strom von 50 mA benötigt. Dieser Teil des Minikurs ist eine Art Diskussion darüber, ob es Sinn macht den kleinen Bruder des 7805, den 78L05 ohne oder mit einem Vorwiderstand einzusetzen. Oder läuft es, wenn man über alle möglichen Zustände nachdenkt, die diese Zusatzschaltung einnehmen kann, vielleicht darauf hinaus, dass es keine gute Lösung ist und man besser dran ist, gleich einen 7805, also nicht den kleinen Bruder, für diesen Zweck einzusetzen. Es wird auch noch ganz kurz eine Lösung vorgestellt, wann es Sinn macht, den modernen 7805-Schaltregler von RECOM einzusetzen. Ein Schaltregler, der wie der Original-7805, ebenfalls als ein Dreibeiner in einem Gehäuse steckt, das fast die selben Abmessungen hat wie der TO220 und keine zusätzlichen Bauteile benötigt, wie es sonst für Schaltregler üblich ist. Dieses Kapitel habe ich geschrieben, weil zu diesem Thema im ELKO-Forum schon oft diskutiert wurde.
Zum Schluss noch kurz eine Zusammenfassung woraus dieser Elektronik-Minikurs sonst noch besteht. Wie schon der Titel sagt, thematisiert werden dreibeinige Spannungsregler mit fixen und variablen Augangsspannungen. Es geht um das richtige Abblocken der Ein- und Ausgänge mit Kondensatoren. Warum sollte man dafür keine Tantalelkos einsetzen! Diese Spannungsregler haben einen minimalen niedrigen Laststrom, ohne den sie nicht richtig arbeiten. Der maximale Ausgangsstrom und der interne Schutz vor Überlast unter der Berücksichtigung des sichereren Betriebszustandes (Safe Operating Area). LM317 und LM337: Die Berechnung des Widerstandsnetzwerkes ist praxisorientiert einfacher, als es im Datenblatt angegeben ist und warum dies auch wirklich zutrifft. Wie beim LM317 und LM337 ein zusätzlicher Kondensator dafür sorgt, dass die Restrippelspannung am Ausgang um 20 dB niedriger ist als ohne. Der LM317 als Konstantstromquelle und worauf es dabei im Detail ankommt. All dies und noch mehr, erfährt man in diesem Elektronik-Minikurs:
Integrierte fixe und einstellbare 3-pin-Spannungsregler und eine einfache Akku-Ladeschaltung mit LM317LZ
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Fernwartung über Wählleitungen
03.02.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Fernwartung über Wählleitungen wird typischerweise mit Dial-In/Remote-Access-Lösungen (RAS) realisiert. Als Gegenstellen werden Analog-, ISDN- oder Mobilfunk-Modems verwendet. Als universelle Schnittstelle zwischen Modem und dem zu fernwartenden System wird die serielle Schnittstelle verwendet.
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Fernwartung
02.02.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Fernwartung, Remote-Service oder Teleservice bedeutet aus der Ferne auf eine Gegenstelle zuzugreifen, die sich innerhalb eines geschlossenen Systems befindet. Dabei werden Verbindungen genutzt, die in das System führen und speziell für die Fernwartung eingerichtet wurden. Diesen Aufwand betreibt man, um aus der Ferne ein System bedienen zu können. Dadurch spart man sich die Anreise vor Ort.
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Verstärker
01.02.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Verstärker der Klasse A, B und AB sind lineare Schaltungen und vergleichsweise einfach aufgebaut. Sie stellen die Klassiker unter den Endstufen dar. Ihr Nachteil ist der geringe Wirkungsgrad. Die meiste Energie geht als Wärme verloren.
Ein Klasse-D-Verstärker hat mit einer einfachen Transistorschaltung nichts mehr zu tun. Es handelt sich um einen digitalen Verstärker. Hier wird der Ausgangsstrom ständig zwischen Maximum und Null umgeschaltet.
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PC-Kaufberatung
27.01.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Der PC-Kauf gestaltet sich weder für den PC-Laien noch für den Experten als einfach. Es gibt sehr viele unterschiedliche Systeme, die sich in ihrer Leistungsfähigkeit grob nach Prozessor, Arbeitsspeicher und Motherboard unterscheiden.
Am Besten ist es, wenn man das kauft, was man gerade an Hardware und Software braucht. Beim Versuch, den zukünftigen Bedarf zu ermitteln, wird das System automatisch teurer. Frust kommt hinzu, wenn es dann doch nicht passt.
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UPDATE! Thyristor-Crowbar: Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung!
25.01.2010 / Thomas Schaerer / ELKO News
Die Aufgabe eines Thyristor-Crowbar besteht darin, eine dauerhafte Überspannung, welche z.B. durch den Defekt eines Netzteiles zustande kommt, mittels brachialer Gewalt, sofort zu eliminieren. Dazu verwendet man eine passende Sensorschaltung, welche die Überspannung misst und einen Thyristor auslöst, der zwischen Anode und Kathode die Betriebsspannung kurzschliesst. Damit wird entweder eine Schmelzsicherung ausgelöst oder eine sogenannte Foldback-Strombegrenzung reduziert den Strom durch den Thyristor derart, dass keine nennenswerte Verlustleistung und Erwärmung erzeugt wird.
Das Update betrifft den ganzen Elektronik-Minikurs. Die Hauptsache besteht jedoch in einer Erweiterung mit dem Einsatz des Komparatortyps. Bisher war die Anwendung beschränkt auf den LinCMOS-Komparator TLC3702. Ein ELKO-Leser wollte den pin- und funktionskompatiblen bipolaren Komparator LM393 einsetzen, der allgemein sehr bekannt ist. Damit hatte er jedoch das Problem, dass die Schaltung gleich nach dem Einschalten stets den Thyristor mit seiner Crowbar-Funktion zündete. Und so erreichte das Netzteil logischerweise nie die Betriebsspannung. Das Problem war, dass dieser LM393 unterhalb seiner minimalen Betriebsspannung am Ausgang ein LOW- statt ein HIGH-Pegel (Open Collector) produziert.
Die Update-Erweiterung beschreibt ganz genau worauf es ankommt, damit in so einem Fall der Thyristor sicher nicht zünden kann, wenn er nicht darf. Es geht im Prinzip nur darum, dass man bei der Dimensionierung von R7 und R8 diesen Störfall einkalkuliert und damit erreicht, dass die Basis-Emitter-Schwellenspannung des PNP-Transistors noch sicher nicht erreicht wird. Diese Methode funktioniert dann, wenn der Unterschied zwischen der auslösenden Überspannung und der minimal zulässigen Betriebsspannung relativ gross ist. Dies muss man bei der Verwendung anderer Komparatoren erneut berechnen und vor einem definitiven Design experimentell testen.
Thyristor-Crowbar: Mit der Brechstange gegen zuviel Spannung!
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Update: Low-ESR-Elektrolytkondensatoren
20.01.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
ESR ist die Abkürzung für die englische Bezeichnung Equivalent Series Resistance. Es bezeichnet den inneren Verlustwiderstand eines Kondensators. Der Innenwiderstand ist aufgrund seiner Verluste unerwünscht.
Doch jeder Kondensator weist einen bestimmten ESR-Wert auf. Der ESR-Wert wird durch Material, Konstruktion und die Leitfähigkeit des flüssigen Elektrolyten (Kathode) beeinflusst.
Low-ESR-Elektrolytkondensatoren
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Update: Doppelschicht-Kondensator
19.01.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Der Doppelschicht-Kondensator ist von seinen Eigenschaften her zwischen Elektrolytkondensatoren und wiederaufladbaren Akkus angeordnet. Durch sie wurden einige Anwendungen erst möglich. Sie sind trotz ihrer hohen Kapazität besonders klein.
Gold-Cap / Doppelschicht-Kondensator
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Update: Tantal-Elektrolytkondensatoren
18.01.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Ein Tantal-Elektrolytkondensator ist ein gepolter Elektrolytkondensator, der nur mit Gleichspannung betrieben werden darf. Ein Tantal-Elektrolytkondensator zeichnet eine kleine Bauform, hohe Spannungsfestigkeit, geringe Verluste und eine hohe Zuverlässigkeit aus. Allerdings zu einem entsprechend höheren Preis im Vergleich zu Aluminium-Elektrolytkondensatoren.
Tantal-Elektrolytkondensator
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Botnetze
13.01.2010 / Patrick Schnabel / ELKO News
Ein Botnetz ist ein hierarchisch aufgebautes Rechnernetzwerk mit einem Master-Server an der Spitze. Von ihm aus werden Befehle und Anweisungen über Command&Control-Server an Bots bzw. Zombies verteilt. Das ganze System bezeichnet man als Botnetz. Es eignet sich für die unterschiedlichsten Dinge. Zum Beispiel für DDoS-Attacken oder massenhaften Spam-Versand.
Botnetze
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