Taktgeber NE555 Problem

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  • Hallo Leute,


    heute mal ein Problem welches weit von Simson entfernt ist.


    Ich habe ein Taktgeber gebaut um eine Membranpumpe ansteuern zu können. Dazu habe ich die astabile Taktstufe eines NE555 Timers verwendet und am Ausgang ein Transistor als Verstärker vor die Pumpe gesetzt.
    Auf der Steckplatine funktioniert die Schaltung problemlos und ich habe auch schon ein kleinen Dauertest von ca. 2Std durchgeführt. Im Normalfall läuft die Pumpe nie länger als 10min am Stück.
    Nun aber das Problem: gelötet funktioniert die Schaltung auch, jedoch stimmt die Frequenz nach rund 1 Minute nicht mehr. Das heißt die Frequenz wird stetig kleiner bis zum Stillstand der Pumpe. Manchmal auch völlig erprubt.
    Ich dachte zu erst an ein Wärmeproblem, da die Schaltung nach einer Wartezeit immer problemlos wieder funktioniert für die erste Minute. Aber nach Prüfung der einzelnen Bauteile auf Temperatur hab ich das auch wieder verworfen.
    Ich bin jetzt in der Microkontrollertechnik nicht all zu weit bewandert und weiß nicht mehr weiter. Hoffe mir kann hier jemand von helfen.
    Hier noch kurz der Schaltplan... [url=http://abload.de/image.php?img=taktgeber40s7h.jpg][img=http://abload.de/thumb/taktgeber40s7h.jpg]



    Edit: Danke.Schaltplan geändert... war nur ein Fehler im Plan als ich ihn schnell gemacht habe. Gesteckt/Gelötet wurde er nicht so.

    2 Mal editiert, zuletzt von evo_benni ()

  • Hi,



    dir ist klar, dasss die 24V pumpe nur mit unter 15V läuft?



    Der Timer kann doch nur ein paar mA als Ausgang liefern, daher hast du einen Transitor als Verstärker da eingebaut, allerdings kann der so nix verstärken, weil der Collektor ja auch am IC hängt.



    Das ist erstmal das was mir aufällt...


    MFG


    Edit: der Collector hängt ja sogar auf Masse, das geht ja gar nicht.



    Tobias

    Einmal editiert, zuletzt von Rossi ()

  • Ja klar weiß ich das... Die pumpe arbeitet zuverlässig bis zu einer Spannung von 12,5V.
    Die 15V sind generiert wegen dem 555. Dieser leistet wenn ich es recht in Erinnerung bis max. 200mA. Und der Transistor tut das übrige.


    Das eigentliche Problem ist ja nun mal,dass die Schaltung funktioniert und tut was sie tun soll nur gelötet auf der Platine haut es nicht hin.

  • Ja klar weiß ich das... Die pumpe arbeitet zuverlässig bis zu einer Spannung von 12,5V.
    Die 15V sind generiert wegen dem 555. Dieser leistet wenn ich es recht in Erinnerung bis max. 200mA. Und der Transistor tut das übrige.


    Das eigentliche Problem ist ja nun mal,dass die Schaltung funktioniert und tut was sie tun soll nur gelötet auf der Platine haut es nicht hin.

    Hast du dir mal angeschaut, wie der Transistor verdrahtet ist? wieso ist der Collekter auf Masse?


    Wenn ich das richtig sehe, läuft deine Pumpe nur über die 200mA des Timers.


    Wenn ich das gerade richtig im Kopf hab, sinkt die Ausgangsspannung mit höherem Lieferstrom des Timers.


    MfG


    Tobias

  • Der Transistor ist völlig richtig beschaltet, Emitter ist an Masse.
    Parallel zum Anschluss der Pumpe muss noch eine Diode geschaltet werden, mit Minus an die pos. Versorgungsspannung. Die schließt Induktionsspannungen beim Abschalten der Pumpe kurz. Diese schädigen auf kurz oder lang die Halbleiter.


    Insgesamt vermute ich eher ein Problem der Betriebsspannungsstabilität. 555 und Pumpe über einen 78xx-Regler zu versorgen ist eher nicht gut. Der Anlaufstrom so einer Pumpe könnte beachtlich sein. Die Spannung bricht kurzzeitig ein und bringt den 555 aus dem Takt. Spendiere dem 555 einen eigenen Spannungsregler.


    Auch könnte das Netzteil im Anlaufmoment in die Knie gehen. Das muss wirklich ausreichend dimensioniert sein.


    Evtl. sind auch Leiterbahnen auf der Platine zu schmal dimensioniert, so dass hier Spannungsabfälle auftreten. Das würde auch erklären, dass der Aufbau ohne Platine zunächst funktioniert hat.


    Merze diese Dinge erst einmal aus, dann sehen wir weiter.


    --
    Ma

  • Danke für die Anregungen...


    Im Prinzip kann ich aber alle bisher genannten Fehler ausschließen.
    Strom: Die Pumpe verlangt ca. 160mA ---> Netzteil liefert 3,5 A und 555 200mA,jedoch ohne Transistor war der geförderte Fluss der Pumpe zu gering
    Spannung: Keine messbaren Einbrüche ---> 4 unterschiedliche Netzteile


    Noch etwas zur Pumpe... Ein Anlaufstrom gibt es hier nicht. Die Pumpe ist nur ein Magnetventil. Dadurch auch die geringe Stromaufnahme. Hab es am Ausgang auch mal mit einer LED probiert, das gleiche Ergebnis. Erst verliert der Timmer den Takt bis hin zum völligen aussetzen.


    Die benutzte Platine ist eine stinknormale Europlatine, das sollten die Leiterbahnen mitmachen und die dazu gelöteten Litzen sind die gleichen wie auf der Steckplatine.


    Es scheint als könne sich der Kondensator nicht mehr entladen, wodurch der Takt stehen bleibt. Brückt man den Kondensator oder R2 kurz, beginnt der Takt wieder aufs neue aber auch nur für wenige Sek.
    Änderungen an der Größe des Kondensators und darauf angepasste Widerstandsänderungen ergaben das gleiche negativ Ergebnis. Auch die Vermutung der Elko hätte beim löten ein weg bekommen erwieß sich als falsch.


    @ makersting
    Wie meinst du das mit einem eigenen Spannungsregler? Der LM78xx ist ja eigentlich nur wegen dem 555 verbaut. Sollte man dem erzeugten Takt erneut auf einen Spannungswandler gehen welcher wiederum die Pumpe antreibt? Oder meinst du lediglich die Pumpe vom Transistor nicht auf die 15V sondern die 24V legen? letzteres hab ich schon probiert, ohne Erfolg.


    Ich hoffe jemanden fällt noch ein möglicher Fehler ein.


    Gruß :pilot:

  • Ganau, sie ganze Schaltung mit einem eigenen Spannungsregler versehen. Und die Pumpe ganz ohne, oder mit einem eigenen Spannungsregler versehen.


    Die Spule der Membranpumpe, ist genau so eine Spule wie bei einem Motor. Da fließen ganz ordentliche Ströme im Einschaltmoment. Deshalb klappte das auch nicht mit dem vermeintlich ausreichenden Treiber des 555.


    Mir fällt gerade ein, ist der Spannungsregler mit Kühlkörper versehen? Auch bei 160mA fällt daran ne Menge Leitung daran ab. P = (24V-16V)*0,16A ergibt rund 1,4W. Vielleicht etwas viel ohne Kühlung. Wird der Spannungsregler heiß im Betrieb? Ab einer bestimmten Temperatur regeln die Dinger nämlich die Spannung runter -> thermischer Überlastungsschutz.


    --
    Ma

    Einmal editiert, zuletzt von makersting ()

  • was willst du mit der pumpe pumpen?


    freilaufdiode muss auf jedenfall rein.
    150mA bei 24V kann ich irgendwie garnicht glauben. sicher das die pumpe sowenig haben will?
    pumpe lieber direkt auf 24V, eventuell ein mosfet zum schalten nehmen.
    ist das eventuell ein 24V klingeltrafo? dann hat der im leerlauf WESENTLICH mehr spannung!


    1,4W sind auch mit kühlung viel zu viel.

  • unsinn ist es nicht, hier wird viel energie sinnlos verheizt, natürlich dann der IC das ab aber auch nur gradso und die lebensdauer leidet massiv.


    ich gehe übrigens davon aus, dass du ein TO220 gehäsue hast und kein TO92, denn das kann viel weniger.
    wenn die leistung der pumpe nichtmehr über den drüber geht sollte der aber auch ohne kühlkörper keine probleme machen.

  • 1,4W sind selbst mit dem kleinsten verfügbaren Kühlkörpern ein Klacks. Normalerweise kann TO220 gut 1W ungekühlt verkraften. Es gibts Transistoren im gleichen Gehäuse, die gekühlt 60W und mehr abführen können.


    Und selbst mit einem kleinen Kühlkörper wird die Lebensdauer bei 1,4W Verlustleistung keinesfalls verkürzt. Woher nimmst du solche Fehlinfos?


    Und selbst im worst case schaltet der thermische Überlastungsschutz einfach ab. Die 78xx sind durch zu geringe Wärmeabfuhr unzerstörbar.


    By the way, der 78xxCZ ist nie im TO92.


    Nichts für ungut.

  • häng die pumpe direkt an die 24V
    nimm nen n-kanal-mosfet mit geringem RDS-on. dann hat das ding quasi keine hitzeentwicklung. das drain kommt an die masse der pumpe. source an minus. das gate an den ausgang des timers.
    deinen spannungsregler schließte wie gewohnt an. dahinter klemmste aber nicht den standard ne555 sonder ne c-mos variante, reduziert die stromaufnahme ganz erheblich
    schutzdiode über der pumpe nicht vergessen


    cya v3g0

    VAPE-und Elektronik-Spezialist :search: (aber nicht mit U-Zündung kommen :biglaugh: )


    die Möffs: S51 - meine rote Hexe (bissig und zickig :k_hole: ) <> Schwalbe - Ben die Radde (klappert, rasselt, schwarz :teufel: ) <> MZ ETZ 251 ("auch rot 😁". das große Möff halt :undwech: )


    --> S.A.C. Hamburg <--

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