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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsversorgung 230v - 9v 3.2VA Printtrafo


Autor: Christian Trohn (Gast)
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Guten Tag,
Ich bin dabei mir ein kleines Netzteil für meine Avr boards zu bauen. 
Geplant war 5v Spannungsversorgung, die ich über 7805 fest regle. 
Weiterhin wollte ich zur Nulldurchgangserkennung, die ich über 1 Diode 
zum Filtern der negativen Halbwelle, sowie 2x 2k2 Widerständen zum 
reduzieren der spannung auf 4,5 v, auf einen weiteren optionalen Pin 
gelegt habe.

Nun habe ich folgendes Problem, die leerlaufspannung meines Trafos 
beträgt ca 14,4 V. Diese fällt auch eigentlich nicht wirklich ab durch 
die belastung meiner Schaltung. Mein 7805 wird sehr heiss, und mein 
Nulldurchgangspin hat eine spannung von 7v, was zuviel wäre für meinen 
µC. Hab ich den Trafo falsch dimensioniert ? Muss ich mir nen kleineren 
Bestellen ? Oder hat irgendwer ne Idee wie ich meine Schaltung ändern 
kann um dem entgegen zu wirken?

Autor: MaWin (Gast)
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Ein 9V Trafo ist eine gute Wahl.
Bei 3.2VA bekommst du maximal etwa 250mA heraus,
das ist in Ordnung und passt zum 7805.

Deine Schaltung ist auch nicht ganz falsch,
d.h. wenn du sie so aufgebaut hast wie gezeichnet,
dann darf da gar nichts heiss werden so lange
nichts angeschlossen ist.

Wäre der Ausgang kurzgeschlossen oder überlastet,
dann entstehen 3.2 Watt am 7805, das reicht aus
damit er heiss wird, deswegen hat der 7805 auch
eine Lasche mit der man ihn an einem Metallbelch
festschrauben soll. Es tut schon ein kleines
Metallblech.

Im Normalbetrieb, wenn er nicht mehr als 250mA
liefern muss, wird er dann auch kaum warm
(1.6 Watt, etwas mehr als ein TO220 Gehäuse ganz
ohne angeschraubtes Kühlblech schafft).

ABER: Die Einwegggleichrichtung ist Murks. Du
brauchst einen doppelt do grossen Elko, und du
belastet den Trafo ungleichmässig. Nimm 4 Dioden
als Brückengleichrichter.

   Trafo  Gleichr.       +-----+
 o--+ +---+-|>|-+---+----|7805 |--+-- OUT
    | |   |     |   |    +-----+  |
    S:S +-(-|>|-+   |       |     |
    S:S | |       Elko      |   100nF (1uF parallel ist in Ordnung)
    S:S | +-|<|-+   |       |     |
    | | |       |   |       |     |
 o--+ +-+---|<|-+---+-------+-----+-- GND
      |
      +--100k------ Impulsausgang

UND: Die 2k2 im Spannungsteile für die 50 Hz
Halbwelle sind viel zu klein, es fliesst unnötig
viel Strom. Erhöhe auf 220k (100k tun's auch),
dabei spielt es KEINE Rolle wenn die Spannung
(z.B. mit einem Oszilloskop gemessen) über 5V
steigt, denn die Eingangsschutzdiode des uC
begrenzt die Spannung auf 5V und die 100k
begrenzen den Strom durch die EIngangsschutzdiode
auf verträgliche Werte. Lass sogar den Widerstand
nach Masse und die Diode weg, sie sind überflüssig.

Einfach von einer Trafowicklung über 100k direkt in
einen Eingang des uC und es passt schon.

Autor: Christian Trohn (Gast)
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Ich weiss worauf du hinaus willst.
Zu Punkt 1:
Solange kein Verbraucher angeschlossen ist wird der 7805 auch nicht 
Heiss. Wenn ich allerdings schon einen µC mit ner Led oder Ähnlichem 
angeschlossen habe wird er sehr heiss, ich schätze mal 70°C, hab kein 
Messgerät dafür da.
Bei Kurzschluss usw würde die Led ja nicht Leuchten, also das schliesse 
ich mal aus, die Schaltung funktioniert ja soweit, 5v da, µC läuft, auch 
mein MK II arbeitet einwandfrei.

Zu Punkt 2:
Ich hab aus platzgründen auf Brückengleichrichter Verzichtet, weil ich 
eigentlich dachte, für son µC undn Display reicht eine Halbwelle auch 
vollkommen aus. Das war auch nicht das Problem. Die Spannung ist 
konstant 5v. Der trafo ist für 356mA Ausgangsstrom ausgelegt; Viel mehr 
wollte ich daran auch nicht Anschliessen, sollte halt kompakt bleiben, 
aber das kann ich ja noch ändern. Aber weil ich dann den Effektivwert an 
meinem 7805 noch weiter in die Höhe ziehe und er jetzt schon so Heiss 
wird hab ich bis jetzt darauf verzichtet weil ich das eigentlich als 
Fehlerquelle ausgeschlossen habe.

Zu Punkt 3:
die 2 Widerstände. Ich hatte auch schon grössere drin, das mit den 2k2 
war jetzt eher ein Versuch den Trafo zu belasten um die Leerlaufspannung 
mal runter zu bekommen, leider erfolglos. Mit einem anderen 
Widerstandsverhältnis würde ich für meine Nulldurchgangserkennung auch 
auf die 5v kommen, allderdings wundert es mich einfach das der Trafo so 
lange auf seiner hohen Spannung bleibt, bzw weiss nich wann er weiter 
abfällt, somit hätte ich mit nem andern Verhältnis und mehr belastung an 
meinem 7805 irgendwann auch viel weniger Spannung an meinem 
Nulldurchgang.

Autor: Christian Trohn (Gast)
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PS: Nen Kühlkörper und Wärmeleitkleber hab ich hier, sollte doch aber 
eigentlich nicht von nöten sein bei der geringen Belastung

Autor: Christian Trohn (Gast)
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PPS:
Sorry das ich schon wieder was Vergessen hab :)
Die Eingangsschutzdiode die du erwähnt hast, is die in jedem gängigen 
AVR enthalten ? oder soll ich da lieber gleich eine mit auf das Board 
löten ?

Autor: MaWin (Gast)
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> Der trafo ist für 356mA Ausgangsstrom ausgelegt; Viel mehr
> wollte ich daran auch nicht Anschliessen,

Scherzkeks. Bei 250mA ist bei dem kleinen Trafo sicher schon Schluss. 
Schliesslich kann der nicht zaubern. Gleichgerichtet ca. 13V und 356mA 
ergeben mehr als 3.2 Watt, nämlich 4.6W. Wober soll die Leistung denn 
kommen ? Frei Energie ? Anzapen des Äthers ? Der Trafo liefert nur 
3.2VA, daher sin dmehr als 250mA nicht zu holen, mit 200mA ist man auch 
der sicheren Seite. Reicht ja auch meist für uC-Schaltungen.

> Ich hab aus platzgründen auf Brückengleichrichter Verzichtet

Unsinn. Der dann nötige doppelt so grosse Elko (1000uF statt 470uF) 
nimmt viel mehr Platz weg als 3 Dioden (ausserdem spendierst du 
freiwillig 1 Widerstand und 1 Diode und 1 Elko am Ausgang mehr als 
nötig, der Platz ist also da).

> is die in jedem gängigen AVR enthalten ?

Ja, und sie hält bis 20mA aus, hat also mit 100k (=70uA) kein Problem.

Autor: Martin S. (panik)
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Der Reset-Pin hat keine Schutzdiode (wegen HV-Programmierung)
auch kann die Diode im AVR mal kaputt sein o.ä.
Ich würde die 2 Cent investieren

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Christian Trohn (Gast)

>Heiss. Wenn ich allerdings schon einen µC mit ner Led oder Ähnlichem
>angeschlossen habe wird er sehr heiss, ich schätze mal 70°C, hab kein
>Messgerät dafür da.

Das ist nicht viel für so ein Bauteil. Aber ein kleiner Kühlkörper 
kann nicht schaden.

>eigentlich dachte, für son µC undn Display reicht eine Halbwelle auch
>vollkommen aus.

Reicht sie auch.

> Das war auch nicht das Problem. Die Spannung ist
>konstant 5v. Der trafo ist für 356mA Ausgangsstrom ausgelegt; Viel mehr
>wollte ich daran auch nicht Anschliessen,

Soviel kannst du gar nicht ziehen, schon gar nicht mit 
Einweggleichrichtung.

>eigentlich nicht von nöten sein bei der geringen Belastung

Siehe Kühlkörper

MfG
Falk

Autor: Christian Trohn (Gast)
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Danke für alle Infos, ich werd mich gleich mal dran setzen und ne neue 
Platine anfertigen !

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