Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik dc/DC Wandler 12V to 5V


von Thomas (Gast)


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Hallo,

ich suche einen DC/DC Wandler, welcher 12V in 5V wandelt, habe dazu 
folgendes gefunden:
https://www.reichelt.de/Wandler-2-3-W/TMH-1205D/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=121348&GROUPID=7251&artnr=TMH+1205D&SEARCH=%252A

Ich finde nur nicht im Datenblatt, ob ich Kondensator vor / nach dem 
Wandler noch benötige?

Gibt es eventuell auch günstigere alternativen, 8€ schockt mich schon 
etwas. Ausgangsspannung werden maximal 200mA benötigt.

lG

von Patrick S. (elektrofreak1)


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Hallo,

was wäre mit sowas,

http://www.ebay.de/itm/2Stks-6-0V-12V-to-5V-AMS1117-5-0V-Power-Supply-Module-AMS1117-5-0-New-/272451841185?hash=item3f6f652ca1:g:YyQAAOSwiDFYLGyR

Sollte für deine Anwendung reichen, und ist nicht wirklich teuer.

von Ingo L. (corrtexx)


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Thomas schrieb:
> ich suche einen DC/DC Wandler, welcher 12V in 5V wandelt, habe dazu
> folgendes gefunden:
Der macht dir aber 2x5V!

von Der Andere (Gast)


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Thomas schrieb:
> 8€ schockt mich schon etwas.

Ohne Worte.

von H. E. (hobby_elektroniker)


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von Thomas (Gast)


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H. E. schrieb:
> 
https://www.reichelt.de/ICs-MCP-1-2-/MCP-1702-5002/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=90115&GROUPID=5471&artnr=MCP+1702-5002&SEARCH=MCP1702-5002E

Danke, sieht besser aus ;-) ...

Wenn ich es richtig dem Datenblatt entnehme, kommt vor und nach dem LDO 
noch 1μF Kondensator und fertig, oder?

von Kolja K. (Gast)


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Thomas schrieb:
> Ausgangsspannung ... maximal 200mA

Nicht wirklich. Spannung = V(olt), Strom = A(mpere).
Nur für den Fall, daß das kein Versehen/Typo war.

Der Andere schrieb:
>> 8€ schockt mich schon etwas.
>
> Ohne Worte.

Na ja... vielleicht ist er arm und/oder unerfahren?
Für 5V bei 200mA, also 1 Watt, sind 8€ auch nicht "günstig".

(Je nach Anwendung/Anforderungen kann das zwar sogar noch zu wenig sein 
- genausogut aber viel zu viel. Diese aber kennen wir nicht 
(ZAUNPFAHL).)

Der Begriff "schockt" mag also evtl. übertrieben sein, aber...
"Ohne Worte" ist es genaugenommen auch. ;-)

Thomas, gedenkst Du Deinen LDO zu kühlen?

von Thomas (Gast)


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Kolja K. schrieb:
> Thomas, gedenkst Du Deinen LDO zu kühlen?

Im Leerbetrieb benötige ich etwa 80mA Ausgangsstrom, kurzzeitig für 
einige Minuten könnten es 120mA werden (4-5x am Tag)

Verbauen möchte ich den LDO in einem geschlossenen Gehäuse, muss dieser 
tatsächlich gekühlt werden?

Lg

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> Im Leerbetrieb benötige ich etwa 80mA Ausgangsstrom, kurzzeitig für
> einige Minuten könnten es 120mA werden (4-5x am Tag)
>
> Verbauen möchte ich den LDO in einem geschlossenen Gehäuse, muss dieser
> tatsächlich gekühlt werden?

1. Du brauchst keine LDO, denn Du hast ja 12V am Eingang. Er ist auch 
kritischer bzgl. Schwingneigung und benötigt die "richtige" Beschaltung 
mit Kondensatoren (->Datenblatt).

2. Bei einem Linear-Regler verheizt Du Spannungsdifferenz * Laststrom:
- bei  80 mA ist das (12-5)V *  80mA = 560mW
- bei  120mA ist das (12-5)V * 120mA = 840mW
Diese Leistung muss abgeführt werden, dazu wird eine passende 
Gehäuseform, Einbauart und ggf. ein Kühlkörper benötigt.
Bei Verwendung eines Reglers 7805 im TO220-Gehäuse ist ein Kühlkörper 
vermutlich nicht erforderlich. Das hängt auch davon ab, was 
"geschlossenes Gehäuse" bedeutet und wie hoch die max. 
Umgebungstemperatur ist.

3. Bei einem Schaltregler (Deine erste Wahl) ist die Verlustleistung 
gering und Kühlung kein Problem.

von Thomas (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> 1. Du brauchst keine LDO, denn Du hast ja 12V am Eingang. Er ist auch
> kritischer bzgl. Schwingneigung und benötigt die "richtige" Beschaltung
> mit Kondensatoren (->Datenblatt).

Laut
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/MCP1702_MIC.pdf
wird am Ein & Ausgang 1μF benötigt, korrekt?

Dietrich L. schrieb:
> 3. Bei einem Schaltregler (Deine erste Wahl) ist die Verlustleistung
> gering und Kühlung kein Problem.

Kostet dafür ein vielfaches mehr... Ich werde mal den LTO testen, falls 
dieser zu warm wird, werde ich einen DC/DC Wandler verwenden.

Ist der Stromverbrauch bei einem DC/DC Wandler auch geringer? Wenn ich 
es richtig verstehe, verbrauche ich beim LDO über 50% mehr Strom als ich 
beim Ausgang benötige, da der Rest in Wärme umgewandelt wird?

von Andrew T. (marsufant)


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Thomas schrieb:
> Ist der Stromverbrauch bei einem DC/DC Wandler auch geringer? Wenn ich
> es richtig verstehe, verbrauche ich beim LDO über 50% mehr Strom als ich
> beim Ausgang benötige, da der Rest in Wärme umgewandelt wird?

Ist geringer. Grobe Faustformel: geht er um den Quotient 
Ausgangsspannung/Eingangsspannung runter.  Da ein DCDC Wandelr auch 
Verluste hat, rechne damit das du ca. 80..90% des rechnerischen Wertes 
erreichst.

In Deinem Beispiel: 5V/12V * 0.8  = ca. 0,52
Da. bei 200mA Ausgangstrom  rechne mit ca. 105 mA Eingangstrom .

Beim LDO/Linearegler bleibt der strom konstant, d.h. 200mA raus, 200mA 
rein (plus a bisserl für die Innenschaltung des LDO, also ca. 205 mA 
rein)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas schrieb:
> Wenn ich es richtig verstehe, verbrauche ich beim LDO über 50% mehr
> Strom als ich beim Ausgang benötige, da der Rest in Wärme umgewandelt wird?
Das hat mit dem LDO an sich nichts zu tun, das ist bei jedem linearen 
Spannungsregler so. Die restlichen 7V (aus 12V-5V) zusammen mit derm 
fleißenden Strom ergeben die Verlustleistung.

Andrew T. schrieb:
> Beim Linearegler bleibt der strom konstant, d.h. 200mA raus, 200mA rein
Und beim Schaltregler bleibt die Leistung "konstant": bei höherer 
Eingangsspannung ergibt sich also ein geringerer Eingangsstrom.
120mA*5V = 600mW am Ausgang brauchen 600mW+Eigenverbrauch am Eingang. 
Bei 12V am Eingang sind das dann also 600mW/12V = 50mA (plus 
Eigenverbrauch).

Und jetzt kommt die Kür (mitsamt Konjunktiv):
Wenn der Eigenverbrauch des Schaltreglers jetzt 70mA wäre, dann könntest 
du geradesogut einen Linearregler nehmen, denn dann flössen bei 12V am 
Eingang 120mA hinein. Genauso wie beim Linearregler.

Zum Glück ist der Eigenverbrauch des Schaltreglers aber auch nur im 
Bereich um 5mA...

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> Ich werde mal den LTO testen, falls
> dieser zu warm wird, werde ich einen DC/DC Wandler verwenden.

Den Regler im TO92-Gehäuse würde ich gar nicht testen, der schafft das 
sehr wahrscheinlich nicht.
Wenn überhaupt hat höchstens das SOT89-Gehäuse mit ordentlicher 
Kühlfläche auf der Leiterplatte eine Chance.
Im Notfall kannst Du noch einen Widerstand vor dem Regler verwenden, um 
einen Teil der Leistung dort zu verheizen.

Und wie ich schon schrieb:
Du brauchst keine LDO, denn Du hast ja 12V am Eingang. Er ist auch
kritischer bzgl. Schwingneigung.
Hier wäre ein Feld-Wald-und-Wiesen-Regler wie der 7805 sinnvoller.

> Ist der Stromverbrauch bei einem DC/DC Wandler auch geringer? Wenn ich
> es richtig verstehe, verbrauche ich beim LDO über 50% mehr Strom als ich
> beim Ausgang benötige, da der Rest in Wärme umgewandelt wird?

So ist das.
Beim Linearregler (wie ein LDO) wird verheizt: bei 12V -> 5V kommt nur 
ca. 40% am Ausgang an (5V/12V=0,417 abzüglich Eigenverbrauch) und 60% 
wird in Wärme umgesetzt.
Beim Schaltregler ist die Ausgangsleistung = Eingangsleistung * 
Wirkungsgrad.
Bei dem von Dir oben genannten Typ ist der Wirkungsgrad typisch 79%. Es 
kommt  also 79% am Ausgang an und nur 21% wird in Wärme umgesetzt. 
Daraus folgt, dass der Eingangsstrom kleiner ist als der 
Ausgangsstrom.

von Thomas (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> ier wäre ein Feld-Wald-und-Wiesen-Regler wie der 7805 sinnvoller.

Meinst du so etwas?
https://www.reichelt.de/ICs-A-A-/-A-7805/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=23443&GROUPID=2908&artnr=%C2%B5A+7805&SEARCH=7805

Ist da noch ein Kondensator oder ähnliches notwendig? Im Datenblatt bei 
Features steht "No External Components".

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> Meinst du so etwas?
> 
https://www.reichelt.de/ICs-A-A-/-A-7805/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=23443&GROUPID=2908&artnr=%C2%B5A+7805&SEARCH=7805

Ja.

> Ist da noch ein Kondensator oder ähnliches notwendig? Im Datenblatt bei
> Features steht "No External Components".

Naja, je 100nF Keramikkondensator am Eingang und am Ausgang sind immer 
sinnvoll.
Zusätzlicher Elko am Eingang: abhängig vom Innenwiderstand der 12V 
Quelle und der Länge der Anschlussleitung.
Zusätzlicher Elko am Ausgang: darüber streiten sich die Kollegen... Ich 
nehme immer so um die 10µF.

von Thomas (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Naja, je 100nF Keramikkondensator am Eingang und am Ausgang sind immer
> sinnvoll.
> Zusätzlicher Elko am Eingang: abhängig vom Innenwiderstand der 12V
> Quelle und der Länge der Anschlussleitung.
> Zusätzlicher Elko am Ausgang: darüber streiten sich die Kollegen... Ich
> nehme immer so um die 10µF.

Kann ich praktisch diese Schaltung verwenden, oder?
http://www.it-mike.de/wp-content/uploads/2011/06/spannungsregler_7805.jpg

Statt den 100µF verwende ich 10µF am Ein & Ausgang.

Frage noch am Rande: Was ist eigentlich der genaue Unterschied zwischen 
Elko Keramikkondestor. Vom Material her ist es mir klar, aber was ist 
der Unterschied in der elektrischen Eigenschaft? Warum beide 
"vermischen"?

von Wolfgang (Gast)


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Thomas schrieb:
> Kann ich praktisch diese Schaltung verwenden, oder?
> http://www.it-mike.de/wp-content/uploads/2011/06/spannungsregler_7805.jpg

Ich stelle mal soetwas zur Debatte:
http://www.ebay.de/itm/272420115326
kostet weniger als 52ct und heizt nicht so sinnlos rum.
Die 3A darf man allerdings nicht ernst nehmen ;-)

von Manfred (Gast)


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Thomas schrieb:
> Ich werde mal den LTO testen, falls
> dieser zu warm wird, werde ich einen DC/DC Wandler verwenden.

Ich kenne kein Bauteil namens "LTO".
Wenn Du 12V hast und 5V benötigst, tut es ein LM7805.

5V raus, müssen am Regler 7 Volt verschwinden = Wirkungsgrad 42%.

Als Maximalstrom benennst Du 180 mA, diese mal 7 Volt ergeben 1,26 Watt 
Verlustleistung am Regler. Ein 7805 im TO-220-Gehäuse solte da schon 
einen kleinen Kühlkörper bekommen.

Wenn Du Dir diese Verluste nicht erlauben willst, musst Du einen 
Schaltregler verwenden und etwas mehr Geld ausgeben, Vorschläge hast Du 
bekommen.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Gemeint ist wohl ein LDO (low drop Oooh ... was immer O ist).
Hat hier aber keinen Vorteil, da trotzdem die überschüssige Spannung am 
Linearregler verheizt wird.
LDO wird erst interessant, wenn die Versorgungsspannung arg knapp der 
Ausgangsspannung wird - da der LDO weniger Drop-Spannung braucht, kommt 
man dort dann mit Weniger aus - Mehr ist's nicht.

MfG

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> Frage noch am Rande: Was ist eigentlich der genaue Unterschied zwischen
> Elko Keramikkondestor. Vom Material her ist es mir klar, aber was ist
> der Unterschied in der elektrischen Eigenschaft? Warum beide
> "vermischen"?

Der Keramikkondensator ist bei hohen Frequenzen besser, d.h. kann sehr 
schnelle Stromspitzen abpuffern, was der Elko nicht so gut kann.

Der Elko ist für die niedrigeren Frequenzen zuständig, den gibt es mit 
hohen Kapazitäten und kleiner Bauform.

Da es inzwischen auch hochkapazitive Keramikkondensatorn gibt, kann man 
auch die nehmen. Sie sind aber teurer und die Kapazität ist stark 
spannungsabhängig.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Patrick J. schrieb:
> LDO (low drop Oooh ... was immer O ist)

"Ein Low-Drop-Spannungsregler (abgekürzt LDO für Low Drop-Out)"

(siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsregler#Low-Drop-L.C3.A4ngsregler)

von Thomas (Gast)


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Hallo,

danke für all eure Antworten!

Habe nun auf ebay nach einem Schaltregler gesucht:
http://www.ebay.com/itm/3-5A-DC-DC-Buck-Step-Down-Voltage-Converter-Module-3V-3-3V-3-7V-5V-6V-7-5-9V-12V-/282546770569?var=&hash=item41c9199289:m:mvg3xR_hzTuUeziDsmDBsog

Wenn ich diesen verwende, benötige ich keine Kondensatoren etc. mehr 
oder, da diese bereits auf der Platine verbaut sind?

lG

von Dietrich L. (dietrichl)


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Thomas schrieb:
> Ebay-Artikel Nr. 282546770569
>
> Wenn ich diesen verwende, benötige ich keine Kondensatoren etc. mehr
> oder, da diese bereits auf der Platine verbaut sind?

Nein, Du brauchst keine zusätzliche Kondensatoren.

Allerdings: Die Ausgangsspannung eines Schaltregler hat immer eine 
(hoffentlich) geringe Welligkeit. Wie groß sie bei diesem ist, steht 
leider nicht dabei, und welche Spannungswelligkeit Deine Schaltung 
"verträgt", ist eine weitere Frage.
Abhängig davon kann es sinnvoll oder sogar notwendig sein, einen 
zusätzlichen Kondensator oder sogar ein LC-Filter am Ausgang zu 
verwenden.

von Harald W. (wilhelms)


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Dietrich L. schrieb:

>> Wenn ich diesen verwende, benötige ich keine Kondensatoren etc. mehr
>> oder, da diese bereits auf der Platine verbaut sind?
>
> Nein, Du brauchst keine zusätzliche Kondensatoren.

Es macht aber wohl manchmal Sinn, diese Billig-Elkos
gegen hochwertigere zu tauschen.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Thomas schrieb:
> Habe nun auf ebay nach einem Schaltregler gesucht:
> Ebay-Artikel Nr. 282546770569
>
> Wenn ich diesen verwende, benötige ich keine Kondensatoren etc. mehr
> oder, da diese bereits auf der Platine verbaut sind?

Wurde ich be-Ja-en wollen.
Das ist ein fertiges Modul, bei Waffen würde man wohl 'fire and forgot' 
sagen, hier einbauen, freuen, fertig.

MfG

von Thomas (Gast)


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Das einzige empfindliche in meiner Schaltung ist ein Arduino....
Weiß Zufällig jemand, wie empfindlich diese sind?

von Thomas (Gast)


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Oder hat jemand einen Link von einem anderen Schaltregler, den ich 
getrost verwenden kann?
Ideal ein fertiges Board mit Kondensatoren etc.

von Thomas E. (picalic)


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Harald W. schrieb:
> Es macht aber wohl manchmal Sinn, diese Billig-Elkos
> gegen hochwertigere zu tauschen.

Ich sehe auf dem Bild keine Elkos, auch keine billigen.

@Thomas:
Ich würde den verlinkten Ebay-Artikel getrost nehmen. Dem Arduino sind 
ein paar mV Restwelligkeit wohl ziemlich wurscht, und ich glaube auch 
nicht, daß bei dem mit 500kHz betriebenen MP1584 und der nach Bild 
geschätzten Größe der Ausgangs-Kondensatoren da noch groß etwas anderes, 
als DC herauskommt.
Außerdem hat der Arduino doch sicher auch noch selbst eine Kapazität an 
seinem Versorgungsspannungs-Eingang.

von Ralf L. (ladesystemtech)


Angehängte Dateien:

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AMSR-7805-NZ
DC-DC Converter 5V / 500mA.
Eingangsspannung: 7 bis 32 Volt (kein Kühlkörper erforderlich)
Wirkungsgrad: 84 bis 93%
Rastermaß: 2,54mm
Abmessungen ca: 8x12mm und 10mm hoch
Preis: 3,95 Euro
Conrad Best. Nr.: 157072

Auch wenn laut Datenblatt am Ausgang ein 100µF Kondensator vorgesehen 
ist, verwende ich ihn immer mit zwei 10µF Kondensatoren, sowohl einer am 
Ausgang als auch einer am Eingang. Er funktioniert auch ohne Kondensator 
am Ausgang. Auf dem Oszilloskop ist auch ohne Kondensator am Ausgang 
keine Schwingneigung und auch keine Restwelligkeit im kHz-Bereich 
feststellbar. Dennoch würde ich immer einen 10µF Kondensator am Ausgang 
empfehlen, schon wegen evtl. komplexen Lasten.

Ich sehe gerade, dass die Preise kräftig angehoben wurden. Sorry.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Thomas schrieb:
> 8€ schockt mich schon etwas.

Na eben Schweizer Qualtät ... den Preis finde ich auch als überzogen.

> Ausgangsspannung werden maximal 200mA benötigt.

Spannung wird in Volt angegeben!

Thomas schrieb:
> Das einzige empfindliche in meiner Schaltung ist ein Arduino....
> Weiß Zufällig jemand, wie empfindlich diese sind?

Das ist ein Mikrocontroller, dessen Verhalten unkalkulierbar wird, wenn 
die Versorgung wackelt.

Ich habe mal diese gekauft: 
https://www.aliexpress.com/item/15950-Free-Shipping-10pcs-Model-aircraft-power-step-down-DC-DC-mini-360-power-supply-module/32356678600.html

Der Ausgangsspannung ist nicht anständig einzustellen, der Bereich des 
Potis ist zu groß. Könnte man bereinigen, indem man Festwiderstände 
zuschaltet.

Ich erzeuge mit diesem Modul ca. 6,6 Volt und überlasse den Rest dem 
Reglerchen auf dem Arduino-Board. Mit dessen 5V speise ich auch noch 
eine externe Platte, in Summe bleibe ich aber unter 50mA, also thermisch 
total unkritisch.

von Thomas (Gast)


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Ralf L. schrieb:
> Ich sehe gerade, dass die Preise kräftig angehoben wurden. Sorry.

Zum Glück ist conrad nicht der einzigste Shop.
Bei tme.de bekomme ich das Stück um 2.60€, daher doch interessant.

Ralf L. schrieb:
> Auch wenn laut Datenblatt am Ausgang ein 100µF Kondensator vorgesehen
> ist, verwende ich ihn immer mit zwei 10µF Kondensatoren, sowohl einer am
> Ausgang als auch einer am Eingang.

Haben wir das gleiche Datenblatt?
http://www.tme.eu/de/Document/5bb82d6795c16168832d15f44065fa14/AMSR-78-NZ.pdf

Laut Datenblatt werden also eh jeweils 10µF Kondensator benötigt?

Am Eingang wird ein Keramik verbaut, am Ausgang ein Elko, oder?

Gibt es 10μF Keramik- Kondensatoren auch zum Löten für eine 
Lochrasterplatine? Ich finde nur SMD Bauteile?

Danke!

lG

von Ralf L. (ladesystemtech)


Angehängte Dateien:

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Danke für den Tipp (tme.de).

Thomas schrieb:
> Haben wir das gleiche Datenblatt?

Nein. Da habe ich wohl leider ein anderes Datenblatt erwischt. 
Vielleicht ist mein Datenblatt veraltet.

Thomas schrieb:
> Gibt es 10μF Keramik- Kondensatoren?

Ich glaube nicht. Je ein 10µF Elko reicht IMHO aus.

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