Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ATMEGA328P-PU Standalone Stromversorgung an 12V


von Rüdiger S. (ruedi02)


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Liebe Freunde des stetigen Stromflusses,

Konnte leider mit der Suchfunktion mein Problem nicht lösen.
Ich betreibe einen ATMEGA328P-PU Standalone - also mit selbstgestalteter 
Platine. Das funktioniert auch -zumindest eine Zeit.
Er steuert das Laden einer 12V Bleibatterie und soll auch auch derselben 
Batterie gespeist werden, damit ich kein Extra Netzteil benötige.

Der Atmega:
https://www.reichelt.de/atmega-avr-risc-controller-dil-28-atmega-328p-pu-p119685.html
Der Atmega benötigt +1,8 … +5,5 V

Dieser wird bislang versorgt von diesem 7805 Spannungsregler:
https://www.reichelt.de/spannungsregler-bis-zu-1-5-a-positiv-to-220-a-7805-p23443.html?PROVID=2788&gclid=CjwKCAiAuMTfBRAcEiwAV4SDkVUf3u90DMhOSOBzX4dDkKFJczhBCAR0iIdhO3CPUExCwiryHaMwKhoCrSMQAvD_BwE&&r=1

Der 7805 liefert +4,8 ... +5,2 V DC aus +7 ... +25 VDC

Dummerweise brennt wird der 7805 immer wieder durch ( ca. 10 stunden 
betrieb) und ist auch wäre des Betriebes sehr warm.

->Hat jemand einen Rat?
Vielen Dank!

: Bearbeitet durch User
von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Foto vom Aufbau? Kühlung des 7805? Was hängt an dem alles dran?

von Wolfgang (Gast)


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Rüdiger S. schrieb:
> Dummerweise brennt wird der 7805 immer wieder durch ( ca. 10 stunden
> betrieb) und ist auch wäre des Betriebes sehr warm.

Wieviel Strom nimmst du auf der 5V-Seite ab und wie sieht es mit 
Kondensatoren am 7805 aus?

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Auf der 5V Seite hängen eigentlich nur der ATMEGA und wahlweise 3 LEDs.
Die Ausgänge des ATMEGA steuern 6 IRLZ34N MOSFETs, 
(https://www.reichelt.de/mosfet-n-ch-55v-30a-68w-to-220ab-irlz-34n-p41777.html?&trstct=pos_0) 
die mithilfe der 12V Stromversorgung der Batterie dann Relais schalten.

-> Kühlung habe ich mir auch schon Überlegt und dieses Überproportional 
große Alu Profil hingenietet - keine Veränderung.

: Bearbeitet durch User
von Rüdiger S. (ruedi02)


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Bild der gesamten Schaltung

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Bild der Schaltung Hinten

von Wolfgang (Gast)


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Rüdiger S. schrieb:
> Auf der 5V Seite hängen eigentlich nur der ATMEGA und wahlweise 3 LEDs.
> Die Ausgänge des ATMEGA steuern 6 IRLZ34N MOSFETs,

Davon darf der 7805 nicht richtig warm werden, vorausgesetzt du meinst 
mit "3 LEDs" nicht die 7-Segment Anzeigen bzw. lässt nicht jede LED mit 
20mA leuchten. Miss mal den Strom.

von Mario M. (thelonging)


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Ich sehe keine Freilaufdioden an den Relais. Wahrscheinlich zerstört 
deren Induktionsspannung den 7805 von der 12V-Seite.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Nein, die Segmentanzeigen leuchten, selbst wenn der Atmega keinen Strom 
bekommt, weil diese nur die Spannung der einzelnen 12V Bleiakkus 
anzeigen und auch von diesen jeweils gespeist werden.
Mit den 3 LEDs meine ich die 5 LED direkt neben dem Controler. Davon 
heißt jedoch eine "start", eine "ende, und 3 sind für die jeweiligen 3 
Bleiakkus zuständig. Sprich es leuchten max 3 von 5 gleichzeitig.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Das stimmt, Mario, es gibt keine Freilaufdioden an den 6 Relais.

Wenn du meinst, dass sich das so gravierend auswirken kann..?

Hatte auch mal mit dem Gedanken gespielt die Relais gegen MOSFETS zu 
tauschen, aber ich habe die Befürchtung, dass durch die dünnen Beinchen 
der MOSFETs die Spannungs verfälscht wird und dadurch das Ladegerät 
durcheinander kommt.

Die müssten auf jeden fall 10A abkönnen

von Ralph S. (jjflash)


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... wenn die Relais an der 12 V Versorgung hängen (und somit den Regler 
nicht belasten), dann ist der Strom, selbst wenn 3 LEDS gleichzeitig mit 
10mA bestromt werden würden plus die paar wenigen mA für den Controller 
nicht so hoch, als dass der 7805 durchbrennen dürfte...

Ausgehend davon, dass deine Ladespannung um die 16 Volt liegen dürfte 
(sonst könntest du die Akkus nicht laden) ergäbe das eine 
Verlustleistung von ca. 0,5W was ein gekühlter 7805 abkönnen sollte.

Ermittle wirklich einmal den Strom nach dem Regler und wenn du ein Oszi 
hast, schau dir die Spannung einmal an wie sauber diese ist.

Fehlende Freilaufdioden - meiner Meinung nach - dürften zuvorderst die 
MOS-FETS töten...

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Ralph S. schrieb:
> Fehlende Freilaufdioden - meiner Meinung nach - dürften zuvorderst die
> MOS-FETS töten...

Naja, wenn dann die Gates durchschlagen, kann auch der 7805 warm werden, 
der das im Normalbetrieb überhaupt nicht werden darf.
Da ist noch was anderes faul und ich würde wie immer den obligatorischen 
100nF am Ausgang des Reglers empfehlen. Um noch ein wenig 
Verlustleistung umzulagern, könnte man auch noch einen R vor den 7805 
legen. Aber nötig darf das eigentlich nicht sein, der Mega und 3 simple 
LED brauchen ja nicht mal 50mA.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Wenn der 7805 hier heiß wird, könnte es daran liegen, daß der vor sich 
hin schwingt, wozu er neigt, wenn man die im Datenblatt spezifizierten 
Kondensatoren weglässt.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Danke @Alle vorerst!
@Rufus, dann werd ich doch mal nen 0.33 μF und nen 0.1 μF mit ranhängen.

und die Freilaufdioden nachrüsten.

von Timo N. (tnn85)


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Wenn es nicht geht mit der Freilaufdiode, miss mal den Strom zwischen 
7805 Ausgang und dem Rest der Schaltung.
Musst halt dann dann den Ausgang isolieren und kannst ihn nicht direkt 
auf der Platine verlöten. Du verstehst?

von Mario M. (thelonging)


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Gegen Überstrom und Übertemperatur sind die 7805 geschützt, deswegen 
vermute ich eine Überspannung am Eingang. Ob die jetzt von den Relais 
kommt oder durch ungünstige Leitungsführung der geschalteten Leitungen 
erzeugt wird, wer weiß? Ich würde den Eingang des 7805 besser abblocken, 
vielleicht so wie man es von Kfz-Schaltungen kennt.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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@Mario, weißt du eine "einfache" Möglichkeit das auszuprobieren, den 
Eingang zu abzublocken?

Es gibt dazu hier Forenbeiträge die gehen 1000 Seiten, mit 100 
Schaltungen als Beispiel.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rüdiger S. schrieb:
> @Mario, weißt du eine "einfache" Möglichkeit das auszuprobieren, den
> Eingang zu abzublocken?

Ich bin zwar nicht Mario, aber der o.a. Serienwiderstand (4,7-22 Ohm) 
zum Eingang des 7805 in Verbindung mit einem 470µF-1000µF Elko sollte 
ein guter Tiefpass für Spitzen darstellen.

von Timo N. (tnn85)


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Wie soll es denn bei einer 12V Bleibatterie als Quelle Überspannungen am 
Eingang des 7805 geben?

von Stromer (Gast)


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Vielleicht kannst du die Stromaufnahme messen und das Ergebnis hier 
posten.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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So liebe Leute, ich bin hier endlich mal dazu gekommen.
Freilaufdioden sind angebracht. (Die Elkos sind bislang die alten)

Der 7805 wird aber trotzdem sofort nach dem anschalten warm.
Nach 20 sek. kann man ihn nicht mehr anfassen, ohne sich die Pfoten zu 
verbrennen.

Ich schalte alle Komponenten nacheinander zu:
Gemessen an der Batterie bei 11,8V:
0.09A Atmega
0,10A Atmega + 1 LED
0,11A Atmega + 2 LED
0,12A Atmega + 3 LED
0,13A Atmega + 4 LED

0,33A Atmega + 3 LED + 3 Relais

Gemessen am 7805:
0,04A Atmega
0,10A Atmega + 4 LED
0,14A Atmega + 3 LED + 3 Relais

Gemessen am 7805 ohne LED:
0,05A Atmega ohne LED
0,13A Athema ohne LED dafür 3 Relais

--

Da nicht nur der 7805 warm (sondern wie gesagt nach 20 sek heiß wird)
sondern auch der Atmega Wärme entwickelt, die sich zwar immernoch in 
Grenzen hält und noch nie zur Zerstörung geführt hat,
vermute ich stark, dass ich irgendwelche Kriechströme auf meiner 
zusammengefummelten Platine habe - Die Schaltung funktioniert aber - 
auch die IRLZ34N werden nicht warm.

was meint Ihr?

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Rüdiger S. schrieb:
> was meint Ihr?

Wenn der Regler richtig heiss wird, sind das aber keine 'Kriechströme' 
mehr, sondern ein handfester Verdrahtungsfehler. Die paar LED und der 
Mega schaffen es sonst einfach nicht, so viel Strom zu ziehen, das der 
7805 kocht.
Bei 330mA im Maximalfall (mit Relais etc.) würden etwa 2-3 Watt am 
Regler abfallen, die mit einem kleinen Kühlkörper handhabbar wären.
Zeig uns doch mal den Schaltplan deines Kunstwerkes.

: Bearbeitet durch User
von the_yrr (Gast)


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Rüdiger S. schrieb:
> sondern auch der Atmega Wärme entwickelt

Wenn der richtig verdrahtet und nicht defekt ist sollte der auch bei 
>10mA pro LED niemals warm werden, bei 20mA sollten laut Datenblatt ca. 
0.5V intern abfallen, das macht 10mW pro Pin/LED, eher weniger da nur 
irgendwas zwischen 10-20mA gebraucht werden.
Wie schnell wird der wie "warm", eventuell fließt da Strom über eine 
Schutzdiode, ich hab mal einen Attiny falsch angeschlossen, der lebt 
noch war aber schnell gut warm.

von M. K. (sylaina)


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Ich bürde hier einem 7805 knapp 100 mA auf und der wird nicht so heiß, 
dass man sich die Flossen dran verbrennt.
Warm darf er ja werden, aber wenn er heiß wird ist was faul. Würde ich 
nicht so betreiben.

von Stefan F. (Gast)


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Richtig heiß werden die TO220 Bauteile erst ab 1W aufwärts.

von svensson (Gast)


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Also ich hatte einen L7812 genutzt, um damit einen Digispark (hat einen 
7805 onbord) zu betreiben, sowie noch ein paar Tranistoren zusätzlich. 
Der Strom war auch nur so 80mA - trotzdem wurde der L7812 warm.

Daher habe ich dann einen Schaltregler RI2412S verwendet, womit das 
Problem gelöst war.

von Stefan F. (Gast)


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svensson schrieb:
> Der Strom war auch nur so 80mA - trotzdem wurde der L7812 warm.

Warm ist Ok und normal. Am Spannungsregler fallen mindestens 2V ab, also 
mindestens 160mW. Das spürt man schon.

von Wolfgang (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Bei 330mA im Maximalfall (mit Relais etc.) würden etwa 2-3 Watt am
> Regler abfallen, die mit einem kleinen Kühlkörper handhabbar wären.

So richtig klein darf der Kühlkörper dann aber nicht mehr sein.
Vieleicht ist "richtig heiss" aus Sicht eines Halbleiters aber auch gar 
nicht so richtig heiss. Die Schmerzschwelle beim Menschen liegt unter 
50°C.

von svensson (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Warm ist Ok und normal. Am Spannungsregler fallen mindestens 2V ab, also
> mindestens 160mW. Das spürt man schon.

Vin waren aber sogar 24V, das hat der jedoch problemlos ausgehalten. 
Allerdings wurde er in Epoxyd eingegossen, so daß mir das zu heikel war 
- deshalb der Schaltregler, bei dem keine Erwärmung feststellbar ist 
(Methode: Finger auflegen).

Aktuell habe ich einen L7805CV, der mit 200 mA belastet wird. Vin 7,5V 
bis 9V führt praktisch kaum zur Erwärmung.

von Rüdiger S. (ruedi02)


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Ich kann die Temp. gern bei Gelegenheit mal messen.
Aber nur so viel: Als ich es noch nicht wusste, gab es eine Brandblase 
am Zeigefinger mit der Form des 7805 ;)

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