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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler 18-21V auf 3.3V bei 200mA


Autor: Janis W. (jotwe)
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Hallo,

ich recherchiere gerade nach möglichen Spannungsreglern für eine 
Batterie-Eingangsspannung von 18-21V auf eine Ausgangsspannung von 3.3V 
bei einem Strom von maximal 200mA. Damit das Ganze nicht zu langweilig 
wird, ist mein Bauraum bzw. meine Platinenfläche sehr begrenzt.

Die bisherige Lösung besteht augenscheinlich aus einem Linearregler im 
SOT223-Gehäuse mit zugehörigen Kondensatoren gekühlt über eine 
überschaubare Massefläche, allerdings bei einer Ausgangsspannung von 5V. 
Überschlägig ergibt das eine Verlustleistung von (19-5)V * 0.1A = 1.4W 
bei einer mittleren Spannung von 19V und einem mittleren Strom von 
100mA. Das ist natürlich eher suboptimal. Vor allem wird es durch die 
3.3V ja nur noch schlimmer.

Ich tendiere daher zu einem Schaltregler. wegen der begrenzten 
Platinenfläche habe ich erstmal nach kleinen, komplett integrierten 
Lösungen gesucht, die höchstens noch einen zusätzlichen Kondensator 
benötigen. Gefunden habe ich die TSR-1-Serie von TRACO:

http://www.tracopower.com/fileadmin/medien/dokumen...

und die R-78-Serie von RECOM:

http://www.recom-international.de/pdf/Innoline/R-7...

Beide kommen in einem SIP3-Gehäuse mit den Maßen (LxBxH) 7.6mm x 11.7mm 
x 10.2mm. Leider ist das (besonders von der Höhe) immer noch etwas zu 
groß.

Die andere Möglichkeit ein Schaltregler-IC mit externer Spule, Diode 
usw. scheint mir vom Platz her keine Vorteile zu bringen. Alles, was ich 
so gefunden habe, z.B.

http://www.allegromicro.com/en/Products/Categories...

braucht durch die externe Beschaltung wahrscheinlich mehr 
Platinenfläche. In einem Datenblatt habe ich mal die Zahl von 0.64in² > 
4cm² für die vorzusehende Platinenfläche gesehen.

Kennt jemand einen IC oder eine komplett integrierte Lösung, die für 
mich interessant sein könnte?

Gruß

Janis

: Verschoben durch Admin
Autor: Floh (Gast)
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Wieviel Platz hast du den genau?

Autor: Janis W. (jotwe)
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Der SOT-223-Regler braucht etwa 9mm x 7mm  und ein paar SMD-Kerkons. In 
der Höhe habe ich etwa 9mm. Allerdings nicht durchgängig (das Gehäuse 
ist etwas eigenwillig geformt). Daher scheidet ein umlegen des SIP3 
leider aus.

Autor: Frederik Krämer (n0ll4k)
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Naja auf dem selben Platz wirst du das wohl nicht unterkriegen.

Evtl ne Transisitor + Z-Diode + Widerstände um Spannung erstmal zu 
begrenzen und dann ne Regler dahinter?

Autor: FG (Gast)
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Wenn es kleiner werden soll, brauchst du einen Schaltregler mit höherer 
Schaltfrequenz. Z.B. einen LT1616 von Linear, sowas gibt es aber auch 
von allen anderen Herstellern.

Autor: Janis W. (jotwe)
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Danke für die Antworten soweit. Der LT1616 sieht wirklich ganz 
interessant aus... ich schaue mal bei den anderen Herstellern... 
vielleicht gibt's da ja noch was mit weniger Vogelfutter drum herum :)

P.S. Danke für's verschieben in das richtige Forum!

Autor: Janis W. (jotwe)
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Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Janis W. schrieb:
> In einem Datenblatt habe ich mal die Zahl von 0.64in² >
> 4cm² für die vorzusehende Platinenfläche gesehen.
>
> Kennt jemand einen IC oder eine komplett integrierte Lösung, die für
> mich interessant sein könnte?

Also ich habe *Markus S.* gerade das vorgeschlagen:

Ich würde Dir Empfehlen, den http://www.national.com/pf/LM/LM2676.html
zu nehmen genaugenomen in der TO220 Ausführung als LM2676T-3.3

Grüße
Michelle

Autor: Michelle Konzack (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack) Benutzerseite
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Janis W. schrieb:
> Danke für die Antworten soweit. Der LT1616 sieht wirklich ganz
> interessant aus... ich schaue mal bei den anderen Herstellern...
> vielleicht gibt's da ja noch was mit weniger Vogelfutter drum herum :)

Hehehe, einen QFN 2x2mm?  Dann schau mal bei Maxim vorbei.
Die Chips sind aber definitiv nichts für Anfänger...

Grüße
Michelle

Autor: Janis W. (jotwe)
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Hallo Michelle,

wie gesagt schaue ich mir gerade den MAX1837 etwas näher an. Der ist mit 
3mm x 3mm schon gut. Mit den Induktivitäten, die ich so finde bin ich 
aber nicht so glücklich... Laut Datenblatt müsste ich mindestens 30uH 
(besser größer) mit einem I(sat) von über 675mA und einem 
Serienwiderstand von "wesentlich kleiner" als 1.1Ohm finden.

Gruß

Janis

Autor: Janis W. (jotwe)
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Um nochmal an das Thema anzuknüpfen: Ich habe für den MAX1837 mal nach 
kleinen nduktivitäten gesucht und folgendes gefunden:

http://de.farnell.com/panasonic/ell6uh680m/drossel...

Meine errechnete Mindestinduktivität liegt bei 30uH und der 
Sättigungsstrom sollte bei 675mA liegen. Desweiteren soll der 
Serienwiderstand (viel) kleiner als 1.1Ohm sein. Die Werte der PANASONIC 
ELL6UH680M sind jetzt nicht schlecht. Wobei ich keine Angabe zum 
Sättigungsstrom gefunden habe. Oder ist der maximale Gleichstrom gleich 
dem Sättigungstrom? Außerdem stört mich "Induktivitätstyp:Choke" - das 
ist doch eher eine Entstördrossel, oder?

Gruß

Janis

Autor: FG (Gast)
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Die Resonanzfrequenz der Drossel muss auch noch einiges über der 
maximalen Schaltfrequenz liegen. Die von dir verlinkten Drosseln sind 
nicht als Speicherinduktivität von einem DC-DC-Konverter zu gebrauchen.
Ich habe mich aber gestern getäuscht, Vin>20V und kleines Gehäuse findet 
man nicht so leicht. Aber mit dem LT1616 und einer kleinen Drossel 
(Murata LQH3C oder so) sollte das ganze schon auf der gewünschten Fläche 
realisierbar sein.

Autor: Spezi (Gast)
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Hallo,

im übrigen kann man die anfangs genannten Schaltregler im SIP3-Gehäuse 
auch flach auf die Platine legen und die Beine seitlich abwinkeln (und 
das Teil mit Kleber fixieren), dann klappts auch eher mit der Höhe ...

Oder eine Platinen-Ausfräsung machen und das Teil von unten flach 
liegend durchstecken und die Pins seitlich verlöten; dann wird's noch 
flacher.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
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Die Linear Tech µModule passen auf deine Anforderung
http://www.linear.com/pc/productDetail.jsp?navId=H...
Da is sogar die Spule mit drin

Autor: Janis W. (jotwe)
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Hallo zusammen,

das Forum scheint ja sehr nachtaktiv zu sein :) Nochmal danke für die 
Antworten.

@FG: Ja, das habe ich mir schon gedacht, dass die Spule nicht das Wahre 
ist. Ich werde mir den LT1616 nochmal näher anschauen.

@ Spezi: Das Umlegen kommt, wie beschrieben, durch die Gehäuseform 
leider auch nicht in Frage und beim Ausfräsen der Platine verliere ich 
den Rückseite.

@Luk4s: Die Module sehen sehr vielversprechend aus... LGA ist natürlich 
für den Prototypenaufbau etwas schwierig ohne Reflow-Ausrüstung. Aber 
die werde ich mir definitiv mal merken.

Gruß

Janis

Autor: Uwe Bonnes (Gast)
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Falls Du Hilfe beim Loeten brauchst, oder Zugang zu Loetpaste und 
Reflow, melde dich mal bei mir (Suchfunktion unserer Telefonanlage oder 
Google).

Und wenn Du die Preise der Linear Technology Module anschaust, setzt 
Dich lieber...

Autor: Janis W. (jotwe)
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Hallo Uwe,

danke für Dein Angebot. Da komme ich bestimmt drauf zurück...

Ab 10 Stück wird der Preis für die Module bei Farnell ja fast schon 
erträglich ;)

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