Hallo! Ich habe die Spannungsversorgung meines Steckbretts gemäss dem Tutorial erstellt und auch die empfohlene Sammlung an Bauelementen vorliegen. Jetzt habe ich 3 high power LEDs in Betrieb die jeweils 700mA abkönnen und regel die , recht unbefriedigend, mit 3 BC338. Zusätzlich geht der 7805 in die Knie wahrscheinlich weniger weil der am Limit operiert sondern weil er zu heiss wird. (kein Kühlkörper vorhanden und auch keinen Platz dafür) Welche Alternative zum 7805 könnte ich verwenden? Habe ich es richtig verstanden dass ich besser Mosfet verwende? Welcher Typ wäre dann zu empfehlen? Danke!
Attila Ciftci schrieb: > 7805 Dein 7805 muß Differenz zwischen Eingang und Ausgang verheizen. P=U*I Physik gilt auch für MOSFETs. Da bisher keiner Deine Spannungen und Schaltung kennt: allgemeine Antwort: passenden Schaltregler suchen oder PWM machen.
Die Schaltung findet sich wie bereits erwähnt im Tutorial: http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment 1.1.4 Spannungsversorgung So wie ich es verstanden habe kann der 7805 maximal 2,4 Ampere ab. Gibt es ein bauteil was die gleiche Aufgabe erfüllt und mehr als 2,4 Ampere ab kann? Ich schalte die LED über die BC338 mit PWM. Ich vermute das es "richtiger" ist dies mit Mosfet zu machen daher meine Frage: Welcher Typ wäre geeignet?
Attila Ciftci schrieb: > So wie ich es verstanden habe kann der 7805 maximal 2,4 Ampere ab. Nein. Typisch 1A. Aber nur mit Kühlblech. > Gibt es ein bauteil was die gleiche Aufgabe erfüllt > und mehr als 2,4 Ampere ab kann? Ja, aber nur mit noch grösserem Kühlblech. Alternativ gibt es fertige Schaltregler. Gruss Harald
Danke Harald! Kannst Du auch was zum Mosfet sagen?
Attila Ciftci schrieb: > Welche Alternative zum 7805 könnte ich verwenden? Im einfachen Fall 3 Stück 7805 aus der Bastelkiste oder einen Schaltregler oder fertige DC/DC Wandler. Beitrag "7805 Ersatz (Schaltregler)"
Attila Ciftci schrieb: > Danke Harald! Kannst Du auch was zum Mosfet sagen? Die Beschreibung Deiner Schaltung ist bis jetzt nicht ausreichend. Grundsätzlich kannst Du sowohl einen bipolaren als auch einen Feldeffekttransistor nehmen. Die Daten für Deine Ansprüche stehen im Datenblatt. Beide Transistoren werden etwas unterschiedlich angesteuert. Gruss Harald
Attila Ciftci schrieb: > So wie ich es verstanden habe kann der 7805 maximal 2,4 Ampere ab. Gibt > es ein bauteil was die gleiche Aufgabe erfüllt und mehr als 2,4 Ampere > ab kann? Möglicherweise den LM317K. Der ist gleich dem LM317, hat aber stärkere Ausgangstreiber. Der wird aber unter gleichen Bedingungen die gleiche Energie verheizen. Ohne Kühlung gehts da bei Linearreglern gar nicht. Vor allem regeln die Linearregler bei Überhitzung auch noch den Strom runter. Das ist auch besser so, sonst hätten viele den schon verbraten.
wg. MOSFET: es gibt im Wiki eine gute Übersicht: http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht Da suchst dir was raus was in dein Steckbrett passt (TO220 oder SMD auf Lochraster als Adapter löten), N-Kanal, passendem ID usw. Bei Ansteuerung mit µC ist es noch sinnvoll einen 'LogicLevel' Typen zu nehmen, also damit der FET schon voll durchsteuert bei niedrigen Gatespannungen.
.. und über die Kontakte eines Steckbrettes fliessen dann 3x 0,7 A ? Hmmm Gruss Klaus
Den 7805 kann man auch mal ein paar Jahre durchgehend mit Dauerüberhitzung betreiben, z.B. 120°C und mehr. So fand ich das bei Ausschlachtungen sogar in industriellen Geräten. Es ist kein schönes Design, aber geht. Der Baustein gerät aber irgendwann außerhalb der Toleranzen aus dem Datenblatt, und möglicherweise waren die Geräte auch deswegen defekt.
Klaus De lisson schrieb: > .. und über die Kontakte eines Steckbrettes fliessen dann 3x 0,7 A ? Das ist ja auch so ein Thema. Leistungsbauteile mit Gewalt ins Steckbrett gesteckt, dann ist es sicher sehr bald Schrott.
Nein es fliessen keine 3 mal 0.7 Ampere aber das soll das Ziel sein. Ist das für ein Steckbrett zuviel? Na dann vielen Dank für den Hinweis!
Die üblichen Steckbretter sind für so hohe Ströme ungeeignet. Den 7805 kann man mit kurzgeschlossenem Ausgang auch als Heizung verwenden - hatte ich (mit Erstaunen) in Kamrea-Gehäusen so gesehen. Zurück zur Sache: Die Verlustleistung des Spannungsreglers wird in Wärme umgesetzt und die musst du ableiten. Ohne Kühlkörper wirst du mit keinem anderen Spannungsregler weiter kommen. Aber mal etwas anderes: Offensichtlich hast Du vor, die Versorgungsspannung auf 5V zu regeln und dann damit LED's zu betreiben, die NICHT 5V brauchen. Das ist Sinnlos - vor allem bei so hohen Leistungen. Deine LED's werden im Ideal-Fall mit einem bestimmten Strom betrieben. Anstatt einen fetten 5V Regler zu verwenden und dann auch noch hoch belastbare Widerstände, solltest Du lieber gleich den Strom regeln. Zum Beispiel könnte Dein Mikrocontroller mit einem kleinen 5V Regler betrieben werden, der nur 100mA schaft (ich nehme mal mangels Schaltplan an, dass das für die ganze Schaltung reicht). Die LED's jedoch steuerst Du mit konstantem Strom aus der ungeregelten Versorgungsspannung:
1 | +---------|<|---|<|---|<|-------o + 12V |
2 | | LED's |
3 | |/ |
4 | µC ausg. o------| |
5 | |\> |
6 | | |
7 | |~| |
8 | |_| 5,6 Ohm |
9 | | |
10 | | |
11 | GND |
Die ungeregelte Versorgungsspannung (hier 12V) muss mindestens 1V höher sein, als die Betriebsspannung der LED-Kette. Das geht so auch mit einer LED, dann wäre allerdings eine niedrigere Spanungsversorgung angemessen. Aus dem Mikrocontroller kommen unter Last schätzungsweise 4,7 Volt heraus. An der Basis-Emitter Strecke des Transistors fallen 0,7 Volt ab. R = (4,7V-0,7V)/0,7A = 5,7 Ohm So würde ich es erstmal probeweise aufbauen. Dann den tatsächlichen Strom durch die LED nachmessen und ggf den Widerstand leicht nach oben oder unten korrigieren. Der Widerstand muss belastbar sein: 0,7A * 0,7V = 0,49 Watt Der Transistor muss die überschüssige Spannung "verheizen" können. Angenommen, wir betreibern drei LED's mit 2,4 Volt Nennspannung an 12V, dann berechnet man das so: P = (12V - (3* 2,4V)) * 0,7A = 3,36 Watt Der Verstärkungsfaktor (ß oder HFE) des Transistors muss hoch genau sein, dass der Mikrocontroller nicht überlastet wird. 10mA sollte jeder Mikrocontroller locker schaffen: HFE = 700mA/10mA = 70 (mindestens) Der Transistor BD175-16 wäre für 700mA geeignet (max 45V, 3A, 30W, HFE>=100). Aber natürlich nur mit Kühlkörper, irgendwie müssen die 3,36 Watt Wärme ja abgeleitet werden. Wenn Du diese Schaltung mehrmals baust, braucht jeder Transistor einen eignen Kühlkörper (weil die mit dem Kollektor verbunden sind) oder du must sie mit Glimmer-Scheiben isolieren. Vergleich mit Deinem ursprünglichen Lösungsansatz: - Spannungsregler kann viel kleiner ausfallen. - Widerstände fallen kleiner aus, da sie viel weniger Spannung verheizen. - Keine zusätzlichen Transistoren. - Basis-Vorwiderstäne für die Transistoren entfallen. - Kühlkörper weiterhin nötig, aber nicht für den Spannungsregler, sondern für die Transsitoren. Wenn die Differenz zwischen LED Spannung und Versorgungsspannung hoch ist, empfiehlt sich der Einsatz eines Step-Down Schaltreglers, damit nicht so viel Spannung verheizt werden muss. Es gibt auch Schaltregler mit konstanter Stromstärke bzw. Strombegrenzung. Dann brauchst Du den Strom nicht über Transistoren zu regeln und hast weniger Abwärme. Ist aber aufwändiger. Sofern die Versorgungsspannung nur knapp über der tatsächlich benötigten LED Spannung liegt, sind Schaltregler allerdings nicht so gut, weil sie dann weniger Effizient sind, als eine lineare Regelung über Transistoren.
Bitte vergiss meinen vorherigen Beitrag, da ist ein gravierender Fehler drin. Die Schaltung soll so aussehen:
1 | +---------|<|---|<|---|<|---o + 12V |
2 | | LED's |
3 | R2= |/ BD175-16 |
4 | µC ausg. o--[===]--+----| |
5 | | |\> |
6 | | | R1=1 Ohm |
7 | | +--[===]--+-----------------o GND |
8 | | | |
9 | | | |
10 | +---|>|---|>|----+ |
11 | 2x 1N4148 |
Die Spannung an der Basis des Transistors ist 1,4 Volt. 0,7 Volt fallen am Transistor ab, weitere 0,7 Volt am Widerstand R1. R1 = 0,7V/0,7A = 1 Ohm P = 0,7V*0,7A = 0,49 Watt Die Angaben zur Auswahl des Transistors stimmten: P = (12V - (3* 2,4V)) * 0,7A = 3,36 Watt HFE = 700mA/10mA = 70 (mindestens) R2 muss so gewählt werden, dass etwas mehr Strom fließt, als erforderlich. Der Transistor hat einen Verstärkungsfaktor von mindestens 100. Ich nehme an, dass der Mikrocontroller bei High Pegel wenigstens 4,3 Volt liefert. R2= (4,7V-1,4V)/(0,7A/100) = 470 Ohm
Wilhelm Ferkes schrieb: > Möglicherweise den LM317K. Der ist gleich dem LM317, hat aber stärkere > Ausgangstreiber. Der hat nur ein anderes Gehäuse, nämlich TO-3 statt TO-220. Und als Folge davon einen geringeren Wärmewiderstand zum Gehäuse, was die Kühlung bei hoher Leistung vereinfacht.
A. K. schrieb: > Wilhelm Ferkes schrieb: >> Möglicherweise den LM317K. Der ist gleich dem LM317, hat aber stärkere >> Ausgangstreiber. > > Der hat nur ein anderes Gehäuse, nämlich TO-3 statt TO-220. Und als > Folge davon einen geringeren Wärmewiderstand zum Gehäuse, was die > Kühlung bei hoher Leistung vereinfacht. Sicher, daß der nicht auch etwas mehr Strom kann? Da muß ich mal nachsehen. TO-3 hat auf jeden Fall mehr Wärmekapazität wegen des massiveren Gehäuses. Das könnte noch bei kurzzeitigen Lastspitzen helfen, wenn man nicht aktiv kühlen möchte. Mir fiel der LM317K nur ein, weil ich noch 3 Stück recycelt aus Altgeräten hier liegen habe. Edit: Sache geklärt. Die TO-3 und TO-220 unterscheiden sich überwiegend nur in der Gehäuseform.
Der TS1085 kann 3A, in der ADJ-Ausführung kann er wie der LM317 eingesetzt werden (z.B. als KSQ). Gibt es z.B. bei Reichelt.
Wow vielen Dank Leute! Besonderen Dank an Stefan! Das werde ich mir mal genauer zu gemüte führen was Du da so ausführlich beschrieben hast!
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