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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transistor parralel zum Spannungsregler


Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hi Leute entwickel grad ein Netzteil fürs iPhone 3g und zwar wird mein 
eingebauter Spannungsregler von 12 auf 5Volt.Der Spannungsregler wird zu 
heiß und und ich möchte die Leistung mit einem Transistor erhöhen wie im 
Bild im Anhang. Meine Frage kann ich das auch mim BD242 machen? Und kann 
ich jeden Regler nehmen? habe den L4940V5?

Zusatz Info:

Das Netzteil soll ans Motorrad 12-13V
Schaltung dahinter ist ja nciht großartig die habe ich schon bzw spielt 
bei dem Problem keine Rolle

Datenblatt Transistor:
http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/...

Regler:
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/L/4...

Meine frage stammt quasi aus diesen Thread
Beitrag "Spannungsregeler parallel schalten?"
Beitrag "Spannungsregler parallel schalten?"

http://www.ferromel.de/tronic_5.htm

1. Geht diese Kombination?
2. Und nebenbei irgendwie raff ich das Datanblatt von meinem Regler 
nicht Wo sehe ich welche Leistung er ungekühlt ab kann? Da müsst doch 
eine Leistungsangabe stehn die er Verbraten kann also Die differenz 
Spannung mal den Ausgangsstrom? oder nicht?

Hoffe mir wird schnell geholfen (-:
Gruß
TZU

Autor: Michael (Gast)
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Ist doch wurscht, ob du die Leistung über den Regler oder über einen 
externen Transistor abführst. Also nimm einfach die Standard-Schaltung 
aus dem Regler-Datenblatt und montiere einen Kühlkörper am Regler. 
Berechnen kannst du diesen mittels der Daten im Datenblatt (Tabelle 
"Thermal data") und dem - im Augenblick nur dir bekannten - maximalen 
Laststrom.

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hmm konnt nicht mehr editieren

Frage 3.

Am Ausgang des Reglers müsste dann der Collector angeschlossen werden 
oder?

Gruß
TZU

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hmm ja aber der Regler kann das nicht ab! der Transistor kann doch eine 
höhere Lesitung fahrn und wird somit nicht so heiß wie der Regler.

Brauche 500mA-1A Lastrom
Welche "Figur"(abildung) ist das im Datenblatt?
Kann ich mit der Transistorschaltung nicht die Leistung erhöhen?

Gruß
TZU

Autor: H.H. (Gast)
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> ... und wird somit nicht so heiß wie der Regler.

Nein, den P = U x I

Bei gleicher Leistung ist die Oberflächentemperatur ausschließlich davon 
abhängig, wie gut die Wärme (mittels Kühlkörper) an die Umwelt abgegeben 
werden kann.

Autor: H.H. (Gast)
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> ... die Leistung erhöhen?

Ja, mittels Schaltregler!

Autor: Mike (Gast)
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Nun, ich glaube da gibt es ein grundsätzliches Verständnisproblem. Die 
insgesamt zu verbratende Leistung - ob mit oder ohne Transistor - 
berechnet sich aus P = (Vin-Vout)*I, wobei Vin bzw. Vout die Spannung am 
Reglereingang bzw. -ausgang ist, I der Strom, der in den Regler 
hineinfliesst (im Wesentlichen gleich dem Ausgangsstrom).

Erste Massnahme wäre also, den Strombedarf I des angeschlossenen iPhones 
zu messen. Ist dieser Grösser als 1.5 A, muss entweder ein kräftigerer 
Regler oder der oben erwähnte Transistor her. Falls nicht, ist es die 
bessere Lösung, den Regler aureichend zu kühlen als einen Teil der 
Leistung auf den Transistor zu verlagern. Bei I = 1.5 V, Vin = 12, Vout 
= 5V sind das 10.5W. Die müssten mit einem ausreichend dimensionierten 
Kühlkörper abzuführen sein. Der Kühlkörper sollte einen thermischen 
Widerstand von höchstens 5-6 K/W haben. Bei Verwendung eines Transistors 
muss die gleiche Wärme abgeführt werden, also wird hier nichts gewonnen.
Die Lösung mit dem Regler allein hat neben dem besseren Regelverhalten 
den Vorteil, dass der Regler einen Übertemperaturschutz besitzt, der 
Transistor jedoch nicht, d.h. wenn es zu heiss wird, schaltet der Regler 
i.A. einfach ab, während der Transistor bei Überlast zerstört wird.

Gruss
Mike

Autor: Mike (Gast)
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PS: Die Verwendung des Very-Low Drop Reglers L4940V5 ist hier eigentlich 
ein Kanonenschuss auf Mücken, denn bei einem Spannungsabfall von 7V tut 
es auch ein erheblich billigerer Standardregler wie der 7805, oder falls 
mehr als 1 A gebraucht wird, der 78S05. Die eleganteste und sparsamste 
Lösung wäre natürlich ein Schaltregler.

Autor: Michael (Gast)
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Ich kann MaWin immer besser verstehen. Das ist ja wirklich mühsam.

@ Tzu Ying:

Jetzt fließt 1A durch den Regler und es fallen 13V-5V=8V am Regler ab. 
Macht also (maximal) 8Watt. Jetzt rate einmal, welche Leistung der 
Transistor in der gezeigten Schaltung abführen muss, wenn durch ihn 1A 
fließt und zwischen Emitter und Kollektor 8V liegen?

Zum Kühlkörper: Ich schrieb bereits: Tabelle "Thermal data". Dort steht: 
R_thj_amb=60K/W. Bei 8W wäre die Die-Temperatur also viel zu hoch. 
Maximal 150°C sind erlaubt. Gehen wir einmal von 125°C aus; und einer 
Umgebungstemperatur von 50°C. Wir müssen also: 
R_thj_case+R_case_heatsink<(125°C-50°C)/8W erfüllen. Daraus ergibt sich 
die Forderung nach einem Kühlkörper mit Rth<4,4K/W.

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hey danke für die schnelle Preziese antwort.

Also mein Laststrom geht nicht über 1A das ist denke ich das Maximum.

Also müsste ich aufjdenfall nur ein Kühlkörper dran hängen und dann 
müsste es gehn?

Dachte die Leistung wird dann aufgeteilt auf beide Komponenten. Und 
dachte könnte mir einen Kühlkörper ersparen.

Mein Ziel ist es eigentlich den Kühlkörper wegzulassen.
Habe leider nur noch diesen Regler meine 78xx sind alle weg^^
Und Parralel schalten das jeder nur die hälfte ab können muss ist nicht 
drinne ne? so steht zumindest in den anderen Threads.

Habe das TO 220 Gehäuse also ungekühlt würde er 50C° pro Watt abgeben 
also 8Watt mal 50Grad= zuheiß )-: und mit Kühlkörper  3Grad pro Watt 
sehe ich das richtig? also 3*8Watt= 24C° oder?


Gruß
TZU

Autor: MaWin (Gast)
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> Dachte die Leistung wird dann aufgeteilt auf beide Komponenten.

Du verlisrst in der Schaltung den Übertemperaturschutz, den SOA Schutz, 
den Kurzschlussschutz. Siehe
http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
suche 1N5401

> Und dachte könnte mir einen Kühlkörper ersparen.

Beim Moped? Hat doch genug Metall, musst halt eine Isolierfolie drunter 
legen.

> Mein Ziel ist es eigentlich den Kühlkörper wegzulassen.

Dann solltest du sich mit Schaltrglern vertraut machen. Brauchst du 
nicht aufzubauen. Gibt es fertig als Handylader bzw. iPos Betreiber am 
KFZ Netz.

> Und Parralel schalten das jeder nur die hälfte ab können muss ist nicht
> drinne ne? so steht zumindest in den anderen Threads.

Wohl zu anderen Themen. Der 7805 ist zu ungenau, um ihn parallel 
schalten zu können, die Ausgleichswiderstände müssten zu gross werden. 
Beim LT1083/LT1084/LT1085/LT1038 steht das im Datenblatt.

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Oder wie würde ein Schaltregler aussehen? Naja das wir uns nicht 
missverstehen will im prinzip keine kommplett neue Schaltung habe da 
diese schon fertig gelötet. Bloß ohne Kühlkörper.

Aber würde meine Schaltung mit Kühlkörper dann Funktionieren also ist 
meine Rechnug oben Korekt. (2Threads drüber)

Gruß
TZU

Autor: M.Holder (Gast)
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Hallo,

Wie viel Strom musst du den ziehen??

MFG Max

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hi Max hatte doch geschrieben 500mA bis 1A reell wirds eher aber bei so 
600mA liegen. Meiner ist doch auch besser als der 7805 oder also vom 
Wärmefaktor bzw allgemein naja Kühlkörper druff und müsste passen oder?

Gruß
TZU

Autor: MaWin (Gast)
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> Meiner ist doch auch besser als der 7805 oder also vom Wärmefaktor

Nein, beide produzieren genau dieselbe (Ab-)wärme.

Deiner ist in einen Punkt besser als der 7805, nämlich auch noch bei 
geringer Eingangsspannung die Ausgangsspannung halten zu können,
aber auf Kosten von andern Daten, wie der Stabilität der Regelung.

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Kühlkörper drauf = Geht? ^^?

Autor: Иван S. (ivan)
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Wie immer: Es kommt auf die Bauform an. Wenn der Regler in einem sehr 
ungünstigem Gehäuse (was die Wärmeabfuhr betrifft), kann ein 
zusätzlicher Transistor (z.?. im D2PAK o0der alsw DirectFET)  schon sinn 
machen.

Ich kann mir jedoch nicht vorstellen, daß der Regler nicht ausreichend 
groß dimensioniert (und damit entsprechend gekühlt) werden kann.

-v, bitte. Iwan

Autor: Tzu Ying (tzu)
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ok danke schonmal für die Antworten bin zwar nicht viel weiter aber pack 
halt mal en kühlkörper drauf^^
Gruß
TZU

Autor: M.Holder (Gast)
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Ok, das hatte ich dann wohl überlesen.

genau, probiers jetzt erstmal mit nem Kühlkörper.

Ansonsten schau dir mal das hier an:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

Sowas in der Art kann man sehr klein aufbauen.

MFG Max

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hmm wird mit Kühlkörper schon recht Heiß is vieleicht nicht ganz so gut 
aber nochmal nachgeschaut also 900mA sind auch schon realistisch für die 
Auslgegung hmm sieht intresant aus aber wie ufntkioniert das?

Gruß
TZU

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hmm weiß nciht ob das des richtige ist da kommt ja ne Frequenz raus 
hmm?!?!

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Hmm ich glaube ich fang von vorne an und nehme gleich was anderes nur 
was würdet ihr mir für eine schaltung empfehlen. Sollte:

12-5V sein, klein so platine 5*5 Cm nicht überschreiten, nicht unötig 
hitze verursachen.

Habt ihr ungefähr so eine Schaltung oder wisst ihr wie man es ab besten 
realisiert werde mir vermutlich gleich neue Bauteile bestellen^^

Autor: MaWin (Gast)
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Wenn du schon nicht erfolgreich einen Linearregler von 12V auf 5V mit 
uter 1A hinbekommst,
steigt die Wahrscheinlichkeit des Erfolgs nicht, wenn du es nun mit 
einem Schaltregler aufbaust, denn das sind mehr Bauteile.

http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.24
suche "KFZ-Handyladeadapter"

Wie schon geschrieben: Nimm ein fertiges Handyladegeraet, oder iPod KFZ 
Lader, da ist meistens die obige Schaltung drin.

http://www.mikrocontroller.net/articles/MC34063

Autor: Tzu Ying (tzu)
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Ich konnte ihn aufbauen nur wurde er zu heiß!
Habe bloß noch nie einen Schaltregler gebaut auch nicht in meiner 
Ausbildung!

Danke für die Links

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Tzu Ying,

>Ich konnte ihn aufbauen nur wurde er zu heiß!

Klar, das wundert mich nicht. Sind ja auch (13V - 5V) x 900mA = 7.2W die 
du als Wärme (besser Hitze) verbrätst!

So etwas würde ich immer mit einem Switcher machen, z.B. dem LM2675. 
Leider sind die am Ausgang etwas unsauber, deswegen sollte in deiner 
Anwendung noch ein LRC-Filter am Ausgang zugeschaltet werden. Oder du 
verwendest den Switcher nur als Vorregler und schaltest zum Feinregeln 
noch deinen L4905 an den Ausgang. Wenn du die Vorspannung auf 6.5V 
einstellst, mußt du beim L4905 nur noch 1,4W abführen. Der LM2675 zeigt 
einen Wirkunsgrad von rund 90%, also müssen bei ihm weniger als 700mW 
gekühlt werden.

Kai

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