Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 14V -> 5V mit Abstufungen


von hilfe (Gast)


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Hallo,

gegeben sind 2x ca. 14V. Ich brauche davon einmal konstante 5V und 
einmal eine Spannung im Bereich von 5V bis 14V (regelbar).

Nun habe ich mich etwas schlau gemacht und bin auf den 
78xx-Spannungsregeler gestoßen.
Der scheint ja für meine Zwecke brauchbar zu sein, oder? Allerdings habe 
ich ebenfalls von dem schlechten Wirkungsgrad gelesen, deshalb wollte 
ich erstmal hören, ob ihr bessere Ideen habt (bitte möglichst einfach 
formulieren, bin ein Anfänger...).

Dann brauche ich das ganze nochmal in "regelbar", damit ich beliebige 
Werte zwischen 5V und 14V erreichen kann. Ein einfaches Potentiometer 
wäre da wahrscheinlich "suboptimal", oder?

Zum Verständnis: Mit den konstanten 5V soll ein mC (Atmega32) betrieben 
werden, die regelbare Voltzahl soll durch den mC reguliert werden.
Hoffe ich war einigermaßen verständlich...

Schöne Grüße.

: Verschoben durch Admin
von (prx) A. K. (prx)


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14,0V rein und sowas wie 13,9V raus ist schon von vorneherein eine eher 
ungünstige Forderung. Wenn nennenswerte Last gemeint ist.

Asserdem hilft die Angabe sehr, ob 10mA oder 1kA gemeint sind.

von Falk B. (falk)


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@  hilfe (Gast)

>gegeben sind 2x ca. 14V.

Was heißt das? +/-14V? Oder 2x14V in Reihe? Klingt nach Bleiakkus und 
Leerlaufspannung.

>Ich brauche davon einmal konstante 5V und
>einmal eine Spannung im Bereich von 5V bis 14V (regelbar).

Strom?

>Nun habe ich mich etwas schlau gemacht und bin auf den
>78xx-Spannungsregeler gestoßen.
>Der scheint ja für meine Zwecke brauchbar zu sein, oder?

Ja.

>ich ebenfalls von dem schlechten Wirkungsgrad gelesen, deshalb wollte
>ich erstmal hören, ob ihr bessere Ideen habt (bitte möglichst einfach
>formulieren, bin ein Anfänger...).

Für Anfänger OK.

>Dann brauche ich das ganze nochmal in "regelbar", damit ich beliebige
>Werte zwischen 5V und 14V erreichen kann. Ein einfaches Potentiometer
>wäre da wahrscheinlich "suboptimal", oder?

Ja, nimm einem LM317 + Poti. Wie man das macht steht im Datenblatt.

>Zum Verständnis: Mit den konstanten 5V soll ein mC (Atmega32) betrieben
>werden, die regelbare Voltzahl soll durch den mC reguliert werden.

Was mal mit einem Poti nicht geht. Das ist schon was für 
Fortgeschittene.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweitenmodulation#DA-Wandlung_mit_PWM

von skorpionx (Gast)


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A. K. schrieb:
> 14,0V rein und sowas wie 13,9V raus ist schon von vorneherein eine eher
> ungünstige Forderung. Wenn nennenswerte Last gemeint ist.

Leere Bemerkung...

von Udo S. (urschmitt)


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skorpionx schrieb:
> Leere Bemerkung...

Völlig leere Bemerkung!!!

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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skorpionx schrieb:
> Leere Bemerkung...
Wenn man keine Ahnung hat..., weist schon was ich meine.

Also wenn nurn µC an den 5V hängt dann ist ein 7805 völlig in Ordnung 
oder hängt da noch ne Menge an LEDs ran?
Der Atmnega will so 15mA, das sind also (14-5)*20m = 0,18W Verluste am 
7805, dafür brauch der nichmaln Kühlkörper.

Bei den Variablen 14 bis 5V wär noch ne Stromangabe hilfreich.
So sind mit dem LM317 bei 1A last nur noch 11 bis 5V möglich 
(Dropspannung).
Je nach Last sollte hiern SChaltwandler hin (LM2575). der kann 98% 
maximal on und hat so 1Vdrop -> sichere 12 bis 5V.

Ansonsten: mehr Infos was du vorhast ;)

von skorpionx (Gast)


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Also du hast die Frage gründlich beantwortet. So sollte auch "prx"
machen statt „leere“   Zwischenfragen zu stellen. Es sind nur zwei 
Möglichkeiten möglich: Strom ist klein oder groß.  Um richtig die Frage 
zu beantworten und zu klären muss man von Vorne
beide Fälle berücksichtigen.

von hilfe (Gast)


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Aaaalso:

Falk Brunner schrieb:
> Was mal mit einem Poti nicht geht. Das ist schon was für
> Fortgeschittene.
PWM ist mir auch schon eingefallen, allerdings dachte ich, es gäbe evtl. 
einen passenden Spannungsregler, mit dem ich über den mC die 
Ausgabespannung regulieren könnte.

Martin Wende schrieb:
> Also wenn nurn µC an den 5V hängt dann ist ein 7805 völlig in Ordnung
> oder hängt da noch ne Menge an LEDs ran?
Tja, wenn ich das wüsste... würde lieber mit mC + 2 LCD-Displays + 1,2 
LEDs rechnen... deshalb dachte ich das wäre zu viel... hätte ich aber 
auch direkt schreiben können, sorry.

Martin Wende schrieb:
> Ansonsten: mehr Infos was du vorhast ;)
Nun ja, ich dachte wenn ich schreibe was ich vorhabe und gleichzeitig 
schreibe, dass ich Anfänger bin, bekomme ich nur Antworten wie "Du 
spinnst doch" ;)
Also, es geht um eine Heizungssteuerung. Die alte funktioniert nicht 
mehr so recht, und da kam ich auf die unglaublich tolle Idee, mir selber 
etwas zu basteln (testweise zu Spaß), bevor ich mir was neues kaufe.
Ich habe folgende Anschlüsse, "die aus der Wand kommen":
- GND
- ca. +14V -> Konstant, anscheinend für die Stromversorgung
- ca. +14V -> Hier wird die Temperatur geregelt. Von ca. 5V(voll) bis 
14V(aus). Nun möchte ich eben eine Quelle als Antrieb für den mC 
benutzen und die andere, per mC auf den entsprechenden Wert regeln.
Da ich noch nicht genau weiß, wie gut ich vorankomme, bzw. wie weit ich 
als Anfänger überhaupt komme, habe ich mir auch noch keine weiteren 
Gedanken über die gesamte Schaltung gemacht. Endziel soll es jedenfalls 
sein, dass ich die Temperatur per Taster(im Optimalfall) und LCD-Display 
regeln kann. Desweiteren kommt da noch ein kleines Thermometer dran, um 
einen Auto-Temperaturmodus einzuführen... Das Programmieren selber ist 
kein problem, nur bei der "Hardware" benötige ich hilfe...

Grüße.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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hilfe schrieb:
> würde lieber mit mC + 2 LCD-Displays + 1,2
> LEDs rechnen...

Das sind eine Handvoll mA, wenn die LC-Displays (nicht: LCD-Display, 
wofür steht wohl das D in LCD?) keine Hintergrundbeleuchtung haben.
In diesem Fall kannst Du einen Linearregler wie den 7805 verwenden.

Du musst halt bedenken, daß der Linearregler die Spannungsdifferenz 
verheizt, und das mit (annähernd) dem gleichen Strom, der auch aus ihm 
entnommen wird.

Benötigst Du also z.B. 100 mA bei 5 V und legst 14 V an den 7805 an, 
fallen über dem 9 V ab, was in 900 mW (9 V * 100 mA) Verlustleistung 
resultiert. Das erfordert dringend einen Kühlkörper, aber noch keinen 
besonders großen.

Sind deutlich mehr als diese beispielhaften 100 mA erforderlich, 
solltest Du über einen Schaltregler nachdenken. So etwas gibt es als 
fertiges Modul, so etwas kann man aber auch selbstbauen, z.B. mit dem 
MC34063, für den es hier auch einen eigenen Artikel mit 
Beispielschaltungen gibt.

Um Deine andere Spannung zu steuern, ließe sich vermutlich ein 
D/A-Wandler mit einer Leistungsstufe verwenden, das hängt halt stark vom 
fließenden Strom ab.
Was wird denn eigentlich dort angeschlossen? Ein Poti?

von Stefan (Gast)


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Für die 5V kann ich auch den LM2975 empfehlen.

von Stefan (Gast)


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Sorry, ich meinte den LM2575

von hilfe (Gast)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> LCD-Display,
> wofür steht wohl das D in LCD?
LCD ruft immer nach dem Display dahinter, hast aber natürlich recht ;)

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> wenn die LC-Displays [...] keine Hintergrundbeleuchtung haben.
Und wenn doch?...

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Benötigst Du also z.B. 100 mA bei 5 V und legst 14 V an den 7805 an,
> fallen über dem 9 V ab, was in 900 mW (9 V * 100 mA) Verlustleistung
> resultiert. Das erfordert dringend einen Kühlkörper, aber noch keinen
> besonders großen.
Eben, deshalb wollte ich wissen, ob jemand eine bessere Idee mit weniger 
Verlust hat. Ich würde jedoch ungerne eine "externe" Quelle hinzuziehen.
Das ganze würde ich zum Testen erst einmal alles auf ein Steckbrett 
setzen, weshalb ich Dinge wie Kühlkörper gerne vermeiden würde.

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Sind deutlich mehr als diese beispielhaften 100 mA erforderlich,
> solltest Du über einen Schaltregler nachdenken.
Was spricht dagegen, generell einen Schaltregler zu benutzen, auch bei 
weniger als 100mA?

Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Was wird denn eigentlich dort angeschlossen? Ein Poti
Wo meinst du? Hinter dem Spannungsregler (5V bis 14v)?
Geht direkt zur Heizung...
Hätte halt gerne, dass ich mit dem mC die Spannung regeln kann... gibt´s 
da nicht evtl. so Spannungsregler wie die 78xxer Reihe, bei denen man 
aber die Ausgangsspannung an einem zusätzlichen Pin regeln kann?

Gruß

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> Das sind eine Handvoll mA, wenn die LC-Displays keine
> Hintergrundbeleuchtung haben.

Die HG Beleuchtung beider Displays in Reihe mit Vorwiderling an die 14V 
und nen Transe zum einschalten.
Schon bleibt der 7805 kalt.

Woher kommen denn die 2x14V aus der Wand?
Von der alten Steuerung die du ersetzen willst?

Dann leg das doch total tot und verwende ein eigenes Netzteil für deine 
Steuerung.
5V aus nem Steckernetzteil und nen Stepup macht die 5 bis 14V.

von Mw E. (Firma: fritzler-avr.de) (fritzler)


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hilfe schrieb:
> Hätte halt gerne, dass ich mit dem mC die Spannung regeln kann... gibt´s
> da nicht evtl. so Spannungsregler wie die 78xxer Reihe, bei denen man
> aber die Ausgangsspannung an einem zusätzlichen Pin regeln kann?

Guck dir mal den L200 an, der hat nen extra REF Pin.
Den Spannungsteiler fürn REF legste auf die 14V aus und mit ner 
geglätteten PWM ausm mC erhöhste den Offset und der Regler macht dann 
schneller dicht.

hilfe schrieb:
> Rufus Τ. Firefly schrieb:
>> Sind deutlich mehr als diese beispielhaften 100 mA erforderlich,
>> solltest Du über einen Schaltregler nachdenken.
> Was spricht dagegen, generell einen Schaltregler zu benutzen, auch bei
> weniger als 100mA?
Der Aufwand und Platzbedarf!
Der 780 ist im TO220 gehäuse und hat 3 Pins -> frisst kein Platz und ist 
unkompliziert.

SNTs brauchen Elkos, Spule und Diode, also mehr Platz und den Steuer IC.
Dann musste noch beim Layouten aufpassen, dass die Schaltvorgänge nicht 
den Äther zuspammen,

von Sascha W. (sascha-w)


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hilfe schrieb:
> - ca. +14V -> Hier wird die Temperatur geregelt. Von ca. 5V(voll) bis
> 14V(aus).
da solltest du dir den alten Regler noch mal genauer anschauen! Die 
alten Dinger hatten meist nur ein paar Widerstände, Poti und NTC drin 
und liefern nicht wirklich eine Ausgangsspannung Richtung Heizung 
sondern belasten die Leitung die von der Heizung gespeist wird nur 
unterschiedlich stark, wodurch du dann die unterschiedlichen Werte 
messen kannst. Evl. wird von der Heizung auch der Strom in dieser 
Steuerleitung gemessen, auf diese Weise ist es dann auch egal wie lang 
das Kabel zwischen Heizung und Regler ist.
Das solltes du erst mal klären, denn dann brauchst du dafür keinen 
Spanungsregler, sondern einen regelbaren Lastwiderstand (z.B. ein 
elektonisches Poti).

Sascha

von Harald W. (wilhelms)


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hilfe schrieb:

> PWM ist mir auch schon eingefallen, allerdings dachte ich, es gäbe evtl.
> einen passenden Spannungsregler, mit dem ich über den mC die
> Ausgabespannung regulieren könnte.

Ja, mit PWM. :-) µCs mit "echten" Analogausgängen sind eher selten.
Gruss
Harald

von hilfe (Gast)


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Martin Wende schrieb:
> Die HG Beleuchtung beider Displays in Reihe mit Vorwiderling an die 14V
> und nen Transe zum einschalten.
> Schon bleibt der 7805 kalt.
Das wäre ja schon fast zu perfekt um wahr zu sein, werde ich im 
Hinterkopf behalten!

Martin Wende schrieb:
> Woher kommen denn die 2x14V aus der Wand?
> Von der alten Steuerung die du ersetzen willst?
Ne, die kommen, soweit ich weiß, direkt von der Heizung (Gas Therme...)

Martin Wende schrieb:
> Dann leg das doch total tot und verwende ein eigenes Netzteil für deine
> Steuerung.
> 5V aus nem Steckernetzteil und nen Stepup macht die 5 bis 14V.
Habe ich auch schon dran gedacht, müsste für das NT dann aber eine 
Steckdose belegen, was ich nur ungerne machen würde...

Martin Wende schrieb:
> Guck dir mal den L200 an, der hat nen extra REF Pin.
Sieht gut aus!

Sascha Weber schrieb:
> da solltest du dir den alten Regler noch mal genauer anschauen! Die
> alten Dinger hatten meist nur ein paar Widerstände, Poti und NTC drin
> und liefern nicht wirklich eine Ausgangsspannung Richtung Heizung
> sondern belasten die Leitung die von der Heizung gespeist wird nur
> unterschiedlich stark, wodurch du dann die unterschiedlichen Werte
> messen kannst.
Aha, da liegt wohl ein Missverständis vor. Es ist in der tat so, wie du 
es beschreibst, das habe ich dann wohl etwas schlecht erklärt. Die 
Steuerleitung von der Heizung (eine der beiden 14V Quellen) will ich ja 
eben von 14V auf 5V absenken, also belasten, wie du ja schon korrekt 
sagtest. In dem alten Teil wurde das glaube ich wirklich mit einem 
einfachen Poti(das Drehrad um die Temperatur einzustellen) gelöst, 
jedoch möchte ich meine Voltzahl ja nicht direkt per Hand einstellen... 
außerdem dachte ich irgendwie, 14V mit einem Poti zu belasten, wären ein 
paar Volt zu viel...

Gruß

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