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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler 7805 (5V) wird grundlos(?) heiß.


Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Hi,
ich habe mir eine kleine Schaltung zusammengelötet, die von einem 7805 
in der 5V-Version mit Strom versorgt wird. Laut Datenblatt ist der bis 
1A und 35V Eingangsspannung zugelassen, ich betreibe ihn mit 12V und 
meine Schaltung zieht max. 400mA. Direkt am In- und Output ist jeweils 
ein 470uF Elko gegen Masse, die ich aus einer alten Platine ausgelötet 
habe.
Wenn ich jetzt das Netzteil anschließe, funktioniert erstmal alles wie 
geplant, aber schon nach ca. einer halben Minute ist der Spannungsregler 
(trotz selbst gebasteltem "Kühlkörper") so heiß, dass man ihn mit der 
bloßen Hand nicht mehr anfassen kann.
Auch wenn ich mich nicht so gut auskenne, würde ich mal sagen, dass das 
weder normal noch gut ist, und wollte mal fragen ob einer ne Idee hat, 
woran das liegen könnte...

: Verschoben durch Admin
Autor: Ingo (Gast)
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Dann muss der Regler (12v-5v)*400mA=2,8W verheizen.
Ohne Kühlkörper nicht so gut.
mfG ingo

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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bastel-anfänger schrieb:

> weder normal noch gut ist, und wollte mal fragen ob einer ne Idee hat,
> woran das liegen könnte...

Das liegt daran, dass du nicht gerechnet hast:

du hast

12V Eingang und ziehst 400mA
Am AUsgang hast du dann 5V und ebenfalls 400mA

d.h. Eingangsseitig ziehst du 12 * 0.4 = 4.8 Watt
ausgangsseitig laufen raus 5V * 0.4 = 2 Watt

Die Differenz von Eingang und Ausgang, immerhin 4.8 - 2 = 2.8 Watt 
werden in Form von Wärme verheizt. 2.8 Watt sind schon kein Pappenstiel.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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> Laut Datenblatt ist der bis 1A und 35V Eingangsspannung zugelassen

Das ist übrigens ein gerne gemachter Fehler:
Das bedeutet nicht dass er bei 35V Eingangsspannung auch 1A liefern kann 
:-)

Entweder 1A oder 35V, aber nicht beides gleichzeitig.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> trotz selbst gebasteltem "Kühlkörper"
Wie groß ist der? Vermutlich zu klein :-o
Mach doch mal ein Foto.

> Direkt am In- und Output ist jeweils ein 470uF Elko gegen Masse
Hast du mal die Beispielschaltungen im Datenblatt angeschaut?
Hast du schon mal von 100nF Kondensatoren möglichst dicht an den Pins 
gehört?
Hast du schon mal hier im Forum gesucht?
http://www.mikrocontroller.net/search?query=%2B780...

Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Naja, der Kühlkörper besteht aus zwei 1x5cm Eisenplättchen aus nem alten 
Traffokern...
Bei den Kondensatoren hab ich mir gedacht, dass das ja eigentlicht 
nichts schaden kann, ich meine irgendwo mal gelesen zu haben, bis 2000uF 
seien in Ordnung.
Dann werd ich mir wohl mal ne effizientere Kühlung überlegen...

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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bastel-anfänger schrieb:

> Dann werd ich mir wohl mal ne effizientere Kühlung überlegen...

Sinnvoller wäre es, wenn du dir überlegst

a) ob du die 12V nicht zugunsten von 8V oder 9V loswerden kannst
b) wenn du auf die 12V angewiesen bist, ob man dann nicht besser
   auf einen Schaltregler ausweicht.

Denn: Auch mit Kühlung kannst du es drehen und wenden wie du willst. Zur 
Zeit baust du hauptsächlich eine Heizung, die nebenbei auch noch eine 
Elektronikfunktion erfüllt.

Autor: Pete K. (pete77)
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bastel-anfänger schrieb:
> ich meine irgendwo mal gelesen zu haben

Lesen solltest Du IMMER direkt im Datenblatt des jeweiligen Bauteils.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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bastel-anfänger schrieb:

> nichts schaden kann, ich meine irgendwo mal gelesen zu haben, bis 2000uF
> seien in Ordnung.

Darum gehts gar nicht mal in erster Linie.
Siebkondensatoren kannst du einsetzen wie du willst (*)
Aber an die Pins eines 7805 gehören 100nF Kondensatoren, die den IC am 
schwingen hindern.

(*) wobei du die 470µ am Ausgang getrost weglassen kannst/sollst

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Naja, der Kühlkörper besteht aus zwei 1x5cm Eisenplättchen aus nem alten
> Traffokern..
Naja, das ist für 3W zu wenig...

> ich meine irgendwo mal gelesen zu haben, bis 2000uF seien in Ordnung.
Als Stützkondensator am Eingang...
Aber der 100nF am Ausgang soll Schwingungen unterdrücken. Und so ein 
Spannungsregler ist nun mal kein symmetrisches Bauteil.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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bastel-anfänger schrieb:
> Naja, der Kühlkörper besteht aus zwei 1x5cm Eisenplättchen aus nem alten
> Traffokern...

Das ergibt einen Wärmeübergangswiderstand von  ca. 60K/W zwischen dem 
7805 und der Umgebung.
Diese 60K/W sind mit Recht für eine Überhitzung relevant.

Oder  weniger kryptisch: Dein Kühlkörper ist zu klein. Eine Aluplatte 
50x50 mm, 1.5 mm stark, ist eher sinnvoll für Deine Anwendung.

> Dann werd ich mir wohl mal ne effizientere Kühlung überlegen...

s.o.

Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Von den 12V wegzukommen wird schwierig, das ganze soll mal ein 
Drehzahlmesser fürs Auto werden, wobei da natürlich die Effizienz eher 
zweitrangig ist.
Stellen die Kondensatoren denn ein großes Problem dar, oder kann ich da 
zur Not auch bei den alten bleiben?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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bastel-anfänger schrieb:

> Stellen die Kondensatoren denn ein großes Problem dar, oder kann ich da
> zur Not auch bei den alten bleiben?

dei 470 ausgangsseitig kannst du zur Not auch drinnen lassen.
Die 100nF, möglichst knapp an den Pins, solltest du aber noch dazunehmen 
(kann man ja auch fliegend auf die 7805 Pins auflöten)

Allerdings wirst du in deinem Auto Probleme kriegen die Hitze 
loszuwerden.

Wie hast du überhaupt 400mA zustande gebracht?

Autor: A. K. (prx)
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bastel-anfänger schrieb:

> Von den 12V wegzukommen wird schwierig, das ganze soll mal ein
> Drehzahlmesser fürs Auto werden, wobei da natürlich die Effizienz eher
> zweitrangig ist.

Wobei im KFZ noch andere Randbedingungen gelten. Das sind mitnichten 
saubere 12V.

Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Hauptsächlich mit 2 (ziemlich hellen) 7-Segment Anzeigen. Es sind auch 
nicht immer 400mA, je nach dem, welche Zahl angezeigt wird... Die 400mA 
sind das, was mir das Messgerät als größten Wert (am Eingang) angezeigt 
hat.

Autor: g457 (Gast)
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> Drehzahlmesser fürs Auto

Rein profilacktilisch [1] zu Gemüte führen.

[1] http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Autor: afafafaf (Gast)
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Lass mal nur den halben Strom durch die Anzeige laufen. Die Helligkeit 
sollte sich sehr gering ändern, die Abwärme halbiert sich. Was spricht 
gegen nen Schaltregler? Der kommt hier ohne Kühlkörper aus wage ich zu 
schätzen

Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Gegen ein Schaltnetzteil spricht primär der Preis, ich habe bis jetz so 
ca. 10-15€ für die Komponenten ausgegeben, das würde das Schaltnetzteil 
fast verdoppeln...
Wie kann ich denn so ohne weiteres den Strom halbieren? Die anzeige hab 
ich nämlich (leider) mit samt 100 Ohm Vorwiederständen schon fest 
eingelötet.

Autor: A. K. (prx)
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Für die Versorgungsspannung der Displays entsprechend weniger als 5V 
verwenden.

Autor: Floh (Gast)
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bastel-anfänger schrieb:
> Wie kann ich denn so ohne weiteres den Strom halbieren?

Das weißt nur du, da wir von deinem Aufbau noch keine Ahnung haben.
Schaltplan, Aufbau?

Autor: bastel-anfänger (Gast)
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Im Prinzip besteht die Schaltung nur aus einem Atmega328 (mit externem 
Quarz) an dessen pins die Anzeigen über die Vorwiederstände direkt 
angelötet sind.

Autor: A. K. (prx)
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Wenn die Displays gegen Masse angeschlossen sind, dann gehst du mit der 
Vorsorgung des Megas soweit runter, bis es grad für den halben Strom 
reicht. Mit LM317 statt 7805, oder ~2 Dioden hinter dem 7805. Und bissel 
weniger als 16MHz für den Mega.

Wenn sie gegen 5V angeschlossen sind, der Mega sie also gegen GND 
schaltet, dann reicht es, nur diesen Teil der 5V zu reduzieren.

Autor: A. K. (prx)
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Apropos 400mA: Durch den Mega328 dürfen insgesamt überhaupt nur 200mA 
fliessen.

Autor: Patrick K. (gnom69)
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Karl heinz Buchegger schrieb:
> Entweder 1A oder 35V, aber nicht beides gleichzeitig.

Naja, mit nemm (Leistungs-) Vorwiderstand ginge auch das.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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30V Differenz zwischen Ein- und Ausgang bei 1A Ausgangsstrom sollte für 
einen TO220 mit vergleichsweise FETTEM Köhlkörper durchaus möglich sein, 
ob es sinnvoll ist, ist etwas anderes. Und so teuer sind Schaltregler ja 
jetzt auch nicht.

Autor: mhh (Gast)
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Kevin K. schrieb:
> 30V Differenz zwischen Ein- und Ausgang bei 1A Ausgangsstrom sollte für
> einen TO220 mit vergleichsweise FETTEM Köhlkörper durchaus möglich sein,

Ja, wenn das Teil dafür gemacht ist. Das ist der 7805 
schaltungstechnisch aber nicht. Er ist leistungsbegrenzt und das bei 
(wenn ich mich richtig erinnere von sehr alten Datenblättern) ca. 15 
Watt.

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