Hilfe bei der Fehlersuche Anlaufprobleme von Netzteilen richtig beheben

<p>Fehlersuche logisch angehen: Anlaufprobleme von Netzger&auml;ten beheben</p>
<p>Fehlersuche logisch angehen: Anlaufprobleme von Netzger&auml;ten beheben</p>

Nehmen wir an, Sie haben gerade ihre fertig bestückte Netzteilplatine vom Hersteller bekommen. Sie schließen Sie an und – nichts passiert? So gehen Sie das Problem richtig an!

Nehmen wir an, Sie haben gerade ihre fertig bestückte Netzteilplatine vom Hersteller bekommen. Sie schließen Sie an und - nichts passiert? Sie kennen dieses Gefühl, ob Sie nun ein Neuling oder ein erfahrener Ingenieur sind. Wie viele Tage und Stunden haben Sie damit verbracht, Berechnungen anzustellen, das Design zu perfektionieren und Ihre Leiterplatte mit größter Sorgfalt zu entflechten! Jetzt aber zeigt das Multimeter, das Sie an den 3,3-V-Ausgang angeschlossen haben, nichts als Nullen. Im besten Fall. Im schlimmsten Fall geht Ihre Leiterplatte in Rauch auf.

Die Zeiten, als Netzteile nur mit einfachen PWMs (Pulsweiten-Modulatoren) bestückt wurden und frei von sonstigem Beiwerk waren, sind längst vorbei. Heutige ICs haben Dutzende von Pins und bieten Features wie zum Beispiel Softstart, Strombegrenzung, Pre-Bias Startup und Boot-Kondensatoren. Man fragt sich dann, wofür all diese Features gut sind und welches von ihnen der einwandfreien Funktion des Netzteils im Wege steht.

Der folgende Artikel beschreibt, wie man logisch vorgeht, um den Fehler in einem nicht funktionierenden Design zu suchen. Bevor es an die kniffligeren Dinge geht, werden zu Beginn einige einfache Probleme durchgegangen, an denen selbst erfahrene Designer noch etwas lernen können.

Was zuerst nachzuprüfen ist

Gerade die augenfälligsten Fehler können bei der Fehlersuche in einem Netzteil-Design sehr viel Zeit kosten. Anzuraten ist auf jeden Fall eine erste Sichtprüfung, bevor ein Netzteil das erste Mal unter Spannung gesetzt wird. Sind die richtigen Bauteile eingebaut? Fehlen Bauteile? Sind alle Lötstellen korrekt ausgeführt und sind alle Bauelemente in der korrekten Position eingebaut? Prüfen Sie lieber zweimal, ob oberflächenmontierbare Widerstände und Kondensatoren nicht bei der Montage vertauscht und ob quadratische ICs nicht um 90 oder 180 Grad verdreht auf die Leiterplatte gelötet wurden. Haben Sie keine Sichtprüfung vorgenommen und hat das Netzteil nach dem Einschalten nicht funktioniert, ist jetzt der richtige Zeitpunkt, beschädigte Bauelemente auszutauschen und die übrige Platine zu überprüfen.

Als nächstes sollten Sie sich davon überzeugen, dass die Eingangsleitungen richtig angeschlossen sind. Das Schema einer typischen Anordnung zum Testen eines Netzteils mit einem Eingang und einem Ausgang ist in Bild 1 zu sehen.

Sind die Verbindungen mit dem Eingang überprüft, beginnt man die Fehlersuche am besten mit einem Multimeter oder Oszilloskop. Mit einem Multimeter lässt sich überprüfen, ob die Eingangsspannung an den richtigen Stellen auf der Leiterplatte ankommt. Ist ein Amperemeter zum Messen des Eingangsstroms angeschlossen, könnte in diesem Messgerät eine Sicherung durchgebrannt sein, sodass die Eingangsspannung nicht bis zur Platine gelangt. Ist die Spannungsversorgung überprüft, messen Sie als nächstes die Spannung an den Kondensatoren neben dem IC. Einige Wandler besitzen separate AVIN- und PVIN-Pins für die analogen Schaltungen und die Leistungsstufe. Vergewissern Sie sich, dass an jedem dieser Anschlüsse die richtige Spannung liegt. Der nächste zu überprüfende Punkt sind die in das IC integrierten Linearregler oder Spannungsreferenzen. Prüfen Sie mithilfe des Datenblatts, dass an den entsprechenden Pins die richtigen Spannungen liegen. Bevor Sie aber zu viel Zeit in die Fehlersuche investieren, wäre es angebracht, eine andere Leiterplatte zu testen. Wenn nämlich andere Boards einwandfrei funktionieren, lässt sich daraus schließen, dass kein Designfehler vorliegt, sondern ein Problem mit der Montage oder der Leiterplatte.

Netzteil-ICs besitzen meist Input-Enable- oder UVLO-Schaltungen (Under-Voltage Lockout). Ein Oszilloskop eignet sich gut zum Überprüfen der richtigen Spannungen. Tasten Sie die Eingangsspannungs- und Enable-Pins ab und prüfen Sie, ob die im Datenblatt des IC angegebenen Grenzwerte überschritten werden. Einige Wandler benötigen eine Bias-Spannung von 5 V oder 3,3 V, bevor der Eingang freigegeben wird. Stellen Sie fest, ob die Bias-Spannungen in der richtigen zeitlichen Abfolge vorliegen.