Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Von 12 V auf 5V und 3.3V


von Kwisatz H. (kwisatz)


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Hallo,

ich lese mich seit ein paar Wochen in die Welt der Elektronik ein und 
traue mir langsam ein keines Projekt zu (ESP8266 soll eine Aufzuchtbox 
für Pflanzen steuern mit 12V LED, 5V UV-LED, Lüftern, Verdunster und 
weiterem Klimbim).

Prototypen auf dem Steckbrett und auf Lochraster zusammengelötet laufen 
soweit aber das sieht nicht wirklich ordentlich aus. Deshalb jetzt auf 
entworfener Platine (Kicad) und durchdachter Schaltung. Also viele 
Lernziele und Baustellen auf einmal aber davon wird man ja nicht dümmer.

12V kommen vom Steckernetzteil, daneben brauche ich noch 5V und 
natürlich die 3.3 für den ESP.

Anfangs wollte ich jeweils einen AMS1117 für die beiden Spannungen 
benutzen aber anscheinend kommt der mit der Verlustleistung von 12 auf 
5V eher schlecht klar, resp. wird sehr warm.

Ich wollte jetzt die 5V mittels LM2596 laut Schaltung aus dem Datenblatt 
liefern. Meine Frage: die 3.3V auch mittels LM2596 von 12V auf 3.3V oder 
von den 5V mittels AMS1117 auf 3.3V? Oder eher ganz anders?

Resp. wo finde ich Hinweise wie man sowas richtig macht?

Die Frage wurde wahrscheinlich schon 1000 mal gestellt und beantwortet 
aber ich bin zu doof in der Suche was Passendes zu finden.

Bei 12V brauche ich ca. 1A, bei 5V ca. 500mA, und halt den Strom für den 
ESP.

Danke im Voraus und seid bitte gnädig mit einem Anfänger kurz vorm 
Rentenalter :-)

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Kwisatz H. schrieb:
> 12V kommen vom Steckernetzteil, daneben brauche ich noch 5V und
> natürlich die 3.3 für den ESP.

Machs dir einfach und setze einfach 2 fix und fertige Schaltregler ein.
RECOM, TRACO und diverse China Typen gibts da.

https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-5-w-5-v-1000-ma-sil-lmo78-05-1-0-p242838.html?&nbc=1

https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-tsr-0-5-3-3-v-500-ma-sil-tsr-0-5-2433-p251064.html?&nbc=1

: Bearbeitet durch User
von Kwisatz H. (kwisatz)


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Danke für die fixe Antwort. Solche Module vom Chinesen hab ich aus 
meinen Tests über und wären auch eine Option wenn ich es selbst nicht 
gebacken kriege. Aber zumindest theoretisch würde ich schon gerne den 
richtigen Weg kennen :-)

von Cyblord -. (cyblord)


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Kwisatz H. schrieb:
> Aber zumindest theoretisch würde ich schon gerne den
> richtigen Weg kennen :-)

Was soll das bedeuten? Der richtige Weg?

Es gibt viele Wege und dieser eine Weg ist einfach und robust.
Der einzige Nachteil in der relativ hohe Preis und evt. die Baugröße.
Deine Stromanforderungen passen ebenfalls sehr gut zu diesen fertigen 
Reglern.

Natürlich kannst du didaktisch auch selber einen Schaltregler entwerfen. 
Oder das ganze über Linearregler mit Kühlkörper machen. Richtiger wird 
das dadurch nicht.

: Bearbeitet durch User
von Kwisatz H. (kwisatz)


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Cyblord -. schrieb:
> Was soll das bedeuten? Der richtige Weg?

Hab mich schlecht ausgedrückt, entschuldige bitte. Dein Vorschlag ist 
selbstverständlich richtig und hilfreich. Ich meinte eher das eigene 
Aufbauen einer Schaltung die diese Aufgaben erledigt, wie du ja richtig 
erwähnt hast.

von Cyblord -. (cyblord)


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Kwisatz H. schrieb:
> Ich meinte eher das eigene
> Aufbauen einer Schaltung die diese Aufgaben erledigt

Aha. Ist dir langweilig?

Also RICHTIG würde man sich einen supergünstigen Schaltregler-IC 
raussuchen in winziger Bauform. Dann schaut man sich die Application 
Notes in dessen Datenblatt an und baut die mit den billigsten Bauteilen 
so nach dass das Ding gerade so nicht abraucht.
Eigene PCB sollte man dafür designen. Wegen winzigem Footprint.
Wenn man dabei unter 20 cent gesamt bleiben kann gut. SO wird prof. 
entwickelt. Willst du das?

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Cyblord -. schrieb:
> Aha. Ist dir langweilig?

Wie gesagt, kurz vorm Rentenalter, also ja :-)

von Cyblord -. (cyblord)


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Kwisatz H. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Aha. Ist dir langweilig?
>
> Wie gesagt, kurz vorm Rentenalter, also ja :-)

Warum willst du dich mit solchen Details beschäftigen und nicht mit dem 
eigentlichen Projekt?
Sei doch froh wenn du die Stromversorgung einfach abhaken kannst. Du 
wirst doch mit ESP und Co. noch genug zu tun haben. Es macht als 
Anfänger schlicht keinen Sinn sich in solchen Details zu verlieren.

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Das Programm steht, Schaltplan ist auch weitestgehend fertig. Es bleibt 
im Moment nur noch die Frage der Stromversorgung. Ich baue dann mal 
vorläufig auf fertige Module. Danke nochmal für die Links zu Reichelt

von Cyblord -. (cyblord)


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Kwisatz H. schrieb:
> Das Programm steht, Schaltplan ist auch weitestgehend fertig.

Da kann man nur ein wenig schmunzeln. Quasi fertig und sogar das 
Programm ist schon fertig, obwohl die HW noch gar nicht steht? Und das 
bei diversen Sensoren und Aktoren? Und dann als Anfänger? Wenn du da mal 
nicht ein klitzeklein wenig zu optimistisch bist.

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Zwei Aufzuchtboxen laufen, Zugriff und Steuerung per Webserver klappt 
auch, per Vpn sogar weltweit. Es geht mir ums Verbessern, das ist doch 
legitim.

von Cyblord -. (cyblord)


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von Maxim B. (max182)


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Kwisatz H. schrieb:
> Ich wollte jetzt die 5V mittels LM2596 laut Schaltung aus dem Datenblatt
> liefern. Meine Frage: die 3.3V auch mittels LM2596 von 12V auf 3.3V oder
> von den 5V mittels AMS1117 auf 3.3V? Oder eher ganz anders?

Etwa so mache ich gewöhnlich auch. LM2596 ist zwar etwas zu alt und 
ungünstig, da Schaltfrequenz nur 150 kHz und mit npn-Transistor, deshalb 
zu groß und Wirkungsgrad ist mäßig.
Du kannst z.B. Modul oki-78sr (gibt es bei Reichelt) nehmen, mit 500 
kHz, alles schon da, auch Drossel. Das Modul ist mit MP2467 gemacht. 
Noch besser sind IC, die synchron arbeiten, d.h. ohne Diode. Z.B. 
TS3552, AOZ3015AI und viele, viele andere.
Ob für 5V -> 3V3 mit Schaltregler oder linear, das kann man überlegen, 
je nach dem Strom. Oder auch 12V -> 3V3, parallel zu 12V -> 5V, wenn 3V3 
viel Leistung braucht. Falls 3V3 viel mehr Leistung braucht als 5V, kann 
man umgekehrt machen: 12V -> 3V3 -> 5V

Auf dem Foto: ein Beispiel für parallele Variante: liegende Variante von 
Modul oki-78sr (grün) und Schaltregler für 1,85...4,1 V (regelbar) auf 
TS3552 (unten links). Eingangsspannung 7...23V

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Vielen Dank, das schaue ich mir auf jeden Fall an. Die 3V brauche ich 
nur für den Esp, ca. 250 mA, mit Sensoren und etwas Reserve sollten 
500mA reichen.

von Maxim B. (max182)


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Noch ein Beispiel für Variante 12V -> 5V -> 3V3. Erste Stufe (unten) mit 
AOZ3015AI, zweite Stufe linear mit AP2210-33 in SOT-23 (rechts, DA1). 
PCB-Größe ist hier mit 3,2'' Bildschirm auf ILI9341 bestimmt, deshalb 
alles so breit.

Kwisatz H. schrieb:
> Die 3V brauche ich
> nur für den Esp, ca. 250 mA, mit Sensoren und etwas Reserve sollten
> 500mA reichen.
das ist schon relativ viel. Ich würde 3V3 auch mit Schaltregler machen.

: Bearbeitet durch User
von Kwisatz H. (kwisatz)


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Ok, dann werd ich das so machen, auf die paar Cents kommts nicht an.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Kwisatz H. schrieb:
> Die 3V brauche ich nur für den Esp, ca. 250 mA,

Nein, der ESP braucht 500 mA. Steht im Datenblatt.

von Rainer W. (rawi)


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Kwisatz H. schrieb:
> Vielen Dank, das schaue ich mir auf jeden Fall an. Die 3V brauche ich
> nur für den Esp, ca. 250 mA

Dein ESP braucht kein WLAN?

Steve van de Grens schrieb:
> Nein, der ESP braucht 500 mA.

Das kommt drauf an, was er tut. Die Stromspitzen (eher 380 mA) treten 
beim WLAN Sendebetrieb auf.

von Gerald B. (gerald_b)


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Ich würde so einen 7805 Schaltreglerderivat mit 1A nehmen. Aber nicht 
von Reichelt, sondern von LCSC. Da du ein Board entworfen hast, ist die 
Stückzahl vermutlich größer 1. Und je mehr, desdo eher lohnt es sich, in 
China zu bestellen. Zumal die Versandkosten fast identisch sind. Und 
über 15€ Material hast du keinen Mindermengenzuschlag.
https://www.lcsc.com/product-detail/Power-Modules_YLPTEC-K7805-1000R3_C2992391.html
Dahinter dann einen Low Drop um weiter auf 3,3V zu kommen.
Mit 500 mA gibts die kleinen Module nochmal ein ganzes Stück billiger. 
Aber da du 500 mA für die LED brauchst und der low drop 1:1 den Strom, 
ist hier die 1A Version angesagt.

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Rainer W. schrieb:
> Dein ESP braucht kein WLAN?

Doch, da kommt es dann beim Hochfahren zu Stromspitzen. Etwas grösser 
als 500 mA vorsehen?

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Danke auch dir für deinen Vorschlag. Ich habe auf meiner vorherigen 
Suche den 7805 nur als linearen Regler gefunden. Das hier ist jetzt ein 
Schaltregler? Das mit den gleichen Bezeichnungen macht das Verständnis 
nicht weniger verwirrend 😁

von Alexander (alecxs)


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es gibt so einiges fertig zu kaufen unter 1 Eur
https://www.ebay.de/itm/323398275651

von Maxim B. (max182)


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Alexander schrieb:
> es gibt so einiges fertig zu kaufen unter 1 Eur

12-3,3=8,7V*500mA=4,35W. Für sot-223 nicht zu viel?

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Von dem Müll hab ich 5 Stück weggeschmissen. Einer rauchte nach 2 
Sekunden ab, die anderen lieferten 12 Volt an allen Ausgängen. Hatte 
vielleicht nur eine schlechte Charge erwischt aber die haben mich nicht 
überzeugt

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Habs nochmal nachgeschlagen für das 12F Modul. Kann tatsächlich zu Peaks 
von 500mA kommen. Werd dann besser etwas grösser planen :-)

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Kwisatz H. schrieb:
> Kann tatsächlich zu Peaks von 500mA kommen.

"When using a single power supply, the recommended output current is 500 
mA."
https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp8266_hardware_design_guidelines_en.pdf

Wenn du keine spontanen Neustarts oder gar Aufhänger willst, halte dich 
besser daran.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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von Kwisatz H. (kwisatz)


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Werde wohl um 1 Ampère für die 3V3 zur Verfügung stellen, das muss ihm 
dann aber reichen :-)

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Hab Ähnliche hier von Aliexpress liegen, Mini560 steht drauf. Tuen auch 
ihren Dienst. Möchte es mittelfristig trotzdem alles auf einer Platine 
haben. Wenn ich schon anfange zu löten geht kommts auf die paar Bauteile 
auch nicht mehr an. Danke aber für den Link :-)

von Rainer W. (rawi)


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Kwisatz H. schrieb:
> Hab Ähnliche hier von Aliexpress liegen,

Ähnlich wie was?

Beitrag #7656715 wurde vom Autor gelöscht.
von Kwisatz H. (kwisatz)


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Da ging das Zitat verloren.

Ich meinte die von Matthias geposteten Module

https://www.amazon.de/Converter-LAOMAO-Einstellbar-Spannungwandler-Netzteil-gr%C3%BCn/dp/B0B932CTQJ/




Rainer W. schrieb:
> Kwisatz H. schrieb:
>> Hab Ähnliche hier von Aliexpress liegen,
>
> Ähnlich wie was?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Kwisatz H. schrieb:
> Möchte es mittelfristig trotzdem alles auf einer Platine
> haben.

Du stellst doch auch einen Linearregler nicht in der eigenen Fab her. Da 
ist nichts ehrenrührig dran, so ein Reglerplatinchen mit 3 Pins 
auszustatten und wie einen Festspannungsregler zu verwenden.

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Matthias S. schrieb:
> Kwisatz H. schrieb:
>> Möchte es mittelfristig trotzdem alles auf einer Platine
>> haben.
>
> Du stellst doch auch einen Linearregler nicht in der eigenen Fab her. Da
> ist nichts ehrenrührig dran, so ein Reglerplatinchen mit 3 Pins
> auszustatten und wie einen Festspannungsregler zu verwenden.

Ja, wurde mir schon gesagt, dass es nicht sinnvoll ist :-)

Ich möchte es aber. Macht mir Spass, ist Zeitvertreib und ich lerne die 
Grundlagen. Ginge es um Zeit und Geld würde ich mich nicht mit 
Pflanzkästen abgeben sondern mein Gemüse im Rewe kaufen. Aber das kann 
ja jeder ;-)

Kleiner Schwenk aus jüngeren Jahren: ich war mal passionierter 
Sportschütze in meiner alten Heimat. Da kann man Munition aus dem Regal 
benutzen oder man lädt selbst nach und stimmt alles perfekt ab.

Jetzt rate mal...

von Manfred P. (pruckelfred)


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Kwisatz H. schrieb:
> Hab Ähnliche hier von Aliexpress liegen, Mini560 steht drauf. Tuen auch
> ihren Dienst. Möchte es mittelfristig trotzdem alles auf einer Platine
> haben.

Dann male das Layout vom A*-Modul ab und setze es auf Deine Platine.

von Kwisatz H. (kwisatz)


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Maxim B. schrieb:
> TS3552

Hast du da eine Bezugsquelle?

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