Hallo, ich habe heute mal eine technische Verständnisfrage. Spannungsregler sind soweit bekannt, Schaltregler oder klassisch mit NPN Längstransistor. Oder man nimmt 7805 etc. Jetzt ist mir eine Idee gekommen: Widerstand + Z Diode. 1206 Widerstand und 0,5W Z Diode. Als Widerstand würde ich 1k5 nutzen. Die Eingangsspannung kann im Bereich 12-24V variieren und wird gleichgerichtet aus hochfrequetem (20 khz) Rechteckspannung welche die Polarität mit 20 Khz wechselt. Die Spannungsversorgung betreibt NUR den Mikrocontroller Tiny45 er mit 8 Mhz läuft. Er selber hat noch einen 22 uF/6V Keramit direkt an den Anschlusspinnen. Es gibt keine Laständerungen oder sonstige Peripherie. Sprich der Stromverbrauch ist nahezu konstant, daher sollte auch die Spannung konstant sein und nicht einbrechen. Mich würden da die Nachteile im Gegensatz zum Längsregler interessieren. Auch unter Berücksichtung EMV und Störfestigkeit (Abwärme/Ineffizienz spielt keine Rolle). Was sagen Experten dazu? Ich habe das ganze mal aufgebaut: Gleichrichter, 100nF, 1k5 mit Z Diode dann 22uF/6V und Tiny45. Laufen tut es, ich habe gut konstante 4.8V und auf dem Osci gibt es da auch erstmal eine saubere Spannung. Da ich nur Mosfets schalte, bricht die Spannung auch nicht ein wenn der Prozessor irgendwas macht. Mein Fazit gerade: Wenn man nur einen Prozessor am leben halten will gut möglich und billig. Natürlich darf man nichts im 5V Bereich schalten da sonst die Spannung einbrechen würde, hier geht es auch wirklich NUR um einen Controller der ein Program abarbeitet und das alles lasttechnisch homogen ist.
Kleiner Nachtrag: Ich nutze eine 5,1V Z-Diode das hatte ich vergessen!
Tuffi schrieb: > Abwärme/Ineffizienz > spielt keine Rolle Also eine Schrottidee. Aber du kannst ja mal ein Patent beantragen. Georg
Tuffi schrieb: > Mich würden da die Nachteile im Gegensatz zum Längsregler interessieren. Abhängig vom Laststrom, der bei Mikrocontrollern keineswegs konstant ist. Abhängig vom Speisestrom, der von der Speisespannung abhängt. Abhängig von der Temperatur. Nimm lieber eine 7805 (oder ähnlich). Der kann das alles besser und kostet nicht viel mehr.
Die Nachteile des 60er-Jahre-Z-Dioden Designs wurden ja schon genannt, aber... Tuffi schrieb: > [...] aus hochfrequetem (20 khz) Rechteckspannung welche die > Polarität mit 20 Khz wechselt. ... könntest Du etwas mehr zu den Hintergründen dieses Details in Deinem Konzept sagen? (re)
Tuffi schrieb: > Laufen tut es, ich habe gut konstante 4.8V und > auf dem Osci gibt es da auch erstmal eine saubere Spannung. also bei 7,5V und 1,5k sind das 5mA Strom, die der Tiny verbrauchen darf. Wie stellst Du sicher, dass es nicht mehr wird. Und warum sind die 10mA egal, die nutzlos verbraten werden? Und warum 1206 um ein halbes Watt zu verbraten? bei einem Linearregler wäre es nur rund ein Drittel.
Tuffi schrieb: > ich würden da die Nachteile im Gegensatz zum Längsregler interessieren. > Auch unter Berücksichtung EMV und Störfestigkeit (Abwärme/Ineffizienz > spielt keine Rolle). Ein Längsregler arbeitet nicht als Shunt und verbrät entsprechend weniger Leistung. Dein Vorwiderstand muss auf maximalen Verbraucherstrom bei minimaler Versorgungsspannung ausgelegt werden.
Tuffi schrieb: > Was sagen Experten dazu Geht, wenn die Stromaufnahme (nach Pufferung durch den Kondensator) nicht zu sehr schwankt. Dann kann der durch die Z-Diode quasi ungenutzt abfliessende Strom gering gehalten werden. Es sei denn, die Eingangsspannung schwankt stark, bei dir der Fall. Da muss bei 12V der Strom für den uC (sagen wir 4mA) fliessen können, Reststrom durch die Z-Diode 0.5mA. Steigt die Spannung auf 24V werden es aber 12.5mA, 4mA braucht der uC, 8.5mA fliessen ungenutzt durch die Z-Diode ab, Wirkungsgrad 6%. Ein Linearregler würde immer nur 4.5mA fressen, Wirkungsgrad 18%. Und wenn der uC mal 6mA braucht, schmiert er bei Z-Dioden Stabilisierung ab. Aber oft wird die Z-Dioden-Stabilisierung bei Stromquellenversorgung (Solarpanel, Dynamo, Kondensatornetzteil) eingesetzt.
Hallo, viele Kommentare waren hier in Bezug zur Abwärme bzw. Ineffizienz. Das spielt absolut keine Rolle. Mir geht es hierbei wirklich nur um die schaltungstechnischen Nachteile in Bezug auf STabilität und Störsicherheit. Das ist einfach eine Idee und mich interessiert das für das Verständnis. Mein aktueller Aufbau läuft von 12V bis 24V. Ab ca. 18V ist die Spannung dann konstant, darunter variiert die natürlichvon 3,2V bis 4,8V, wobei 4,8V das Maximum ist zumindest bei 24V. Gehe ich höher ist dann der Deckel bei 5,1V entsprechend der Z-Diode. Die Umschaltströme werden (so meine Theorie) vom Kerko abgefangen mit 22uF/6V. Die Spannung sieht zumindest auf dem Osci erstmal ganz gut aus, ist jetzt aber auch kein High End Teil. Mann kann im groben davon ausgehen und annehmen, dass die Spannung zwischen 18 und 24V liegt, aber nicht während des Betriebes variiert, da hatte ich mich falsch ausgedrückt! Das kann man dann mehr oder weniger als Fest ansehen. Ich habe das ganze mit einem LM78L05 gemacht, der braucht ca. gleich viel Platz. Der wird aber knüppel heiß.... Das habe ich bei der Z-Diode nicht.
Tuffi schrieb: > Ich habe das ganze mal aufgebaut: Gleichrichter, 100nF, 1k5 mit Z Diode > dann 22uF/6V und Tiny45. Solange keine Präzisionsmessungen mit dem ADC gemacht werden müssen sehe ich keinen Nachteil. Ich würde eher die 100nF etwas größer machen um den Ripple an der Z-Diode zu verkleinern. Ansonsten: EMV-mäßig sicher besser als ein Linearregler. Insbesonders wenn man auch noch den 1K5 auf 2 widerstände (Minus und Plus) aufteilen kann. Gruß Anja
Tuffi schrieb: > Ich habe das ganze mit einem LM78L05 gemacht, der braucht ca. gleich > viel Platz. Der wird aber knüppel heiß.... Das habe ich bei der Z-Diode > nicht. Ja, da brauchst du schon größere Gehäuse. TO-92 ist zu knapp. Die Abwärme deiner Zenerdiode + Widerstand muss logischerweise mindestens genau so hoch sein. Oder in was sonst wandelt deine Schaltung die überschüssige Energie um?
Tuffi schrieb: > Ich habe das ganze mit einem LM78L05 gemacht, der braucht ca. gleich > viel Platz. Der wird aber knüppel heiß.... Das habe ich bei der Z-Diode > nicht. Bei 4mA Last ? Eher nicht, 24V hält er aus. Abblockkondensatoren vergessen ?
MaWin schrieb: > Bei 4mA Last ? Eher nicht, 24V hält er aus. Der braucht selbst noch 3 bis 5 mA, dann sind wir insgesamt bei 7 bis 8 mA.
Stefan ⛄ F. schrieb: > Tuffi schrieb: >> Ich habe das ganze mit einem LM78L05 gemacht, der braucht ca. gleich >> viel Platz. Der wird aber knüppel heiß.... Das habe ich bei der Z-Diode >> nicht. > > Ja, da brauchst du schon größere Gehäuse. TO-92 ist zu knapp. > > Die Abwärme deiner Zenerdiode + Widerstand muss logischerweise > mindestens genau so hoch sein. > > Oder in was sonst wandelt deine Schaltung die überschüssige Energie um? Hallo Stefan, ich habe verglichen/aufgebaut mit SOT89 den LM78L05. Platz ist etwas ein Problem, THT geht gar nicht wegen Höhe. Die Z Diode wird im Vergleich nicht so warm (gefühlte Messung mit dem Finger). Anja meinte, das die EMV Stabilität besser sei als ein Längsregler á la 78L05, warum und kann das jmd. bezeugen? Ich habe 0 EMV Erfahrung, mich interessiert das wirklich. Ich möchte es verstehen. Der Aufbau ist jedoch nur ein 1K5 von +24V in Serie zur Z Diode Richtung Masse. Mittelabgriff ist die Spannung für den uC.
Tuffi schrieb: > Ich habe das ganze mit einem LM78L05 gemacht, der braucht ca. gleich > viel Platz. Der wird aber knüppel heiß.... Das habe ich bei der Z-Diode > nicht. Wenn schon einen IC dann hätte ich einen LP2950 verwendet. Mit Faktor 10 niedrigerem Ruhestrom. Außerdem sind die 78L05 eigentlich nur bis ca 20V so richtig spezifiziert wenn man ins "kleingedruckte" schaut. Gruß Anja
Stefan ⛄ F. schrieb: > MaWin schrieb: >> Bei 4mA Last ? Eher nicht, 24V hält er aus. > > Der braucht selbst noch 3 bis 5 mA, dann sind wir insgesamt bei 7 bis 8 > mA. 7-7,5mA ist korrekt. Das zeigt mir das Labornetzteil an.
mein Hausbus läuft mit zentralen 5V DC, ich verwende auf jeder Platine nur einen eine Drossel in Verbindug mit Z-Diode und einem 100µF Elko, der µC hat noch die üblichen Kerkos, da ich keine Lasten mit der 5V Versorgung schalte, funktioniert das seit Jahren problemlos, die Broun out Schwelle habe ich etwas niedriger eingestellt. Da die Platinen möglichst klein werden sollten um in jede Unterputzdose passen sollte habe ich auf den Spannungsregler verzichtet.
Statt dem ollen 78L05 kannst du mal einen neueren Regler mit weniger "Quiescent Current" versuchen. Zum Beispiel HT7850, LF50, LP2950-5.0, MCP1701-5.0
Tuffi schrieb: > Ich möchte es verstehen. > Ein "Leistungstransistor" im Spannungsregler hat mehrere 10 pF Koppelkapazität vom Eingang auf den Ausgang. Ein SMD-Widerstand ca 0.2 pF. > Der Aufbau ist jedoch nur ein 1K5 von +24V in Serie zur Z Diode Richtung > Masse. Schade dann hilft es nur für den Differential Mode. Common Mode geht auch über die Masseleitung. Aber eventuell kann man einen SMD-Ferrit in die Masseleitung einbauen. Gruß Anja
Stefan ⛄ F. schrieb: > LF50 Anja schrieb: > Tuffi schrieb: >> Ich möchte es verstehen. >> > Ein "Leistungstransistor" im Spannungsregler hat mehrere 10 pF > Koppelkapazität vom Eingang auf den Ausgang. > Ein SMD-Widerstand ca 0.2 pF. > >> Der Aufbau ist jedoch nur ein 1K5 von +24V in Serie zur Z Diode Richtung >> Masse. > Schade dann hilft es nur für den Differential Mode. > Common Mode geht auch über die Masseleitung. > Aber eventuell kann man einen SMD-Ferrit in die Masseleitung einbauen. > > Gruß Anja Hallo Anja, danke für die Erklärungen. Wie verhält sich denn da die Z Diode? Die koppelt doch gegen GND und der Prozessor VCC?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Statt dem ollen 78L05 kannst du mal einen neueren Regler mit > weniger > "Quiescent Current" versuchen. Zum Beispiel HT7850, LF50, LP2950-5.0, > MCP1701-5.0 MCP1701-5.0 & HT7850 => max 10V Input => Ich nutze den in einer Anwendung von 5V -> 3,3V aber schweine Teuer die Teile LP2950-5.0 & LF50 => Nur fette Gehäuse verfügbar
Tuffi schrieb: > Wie verhält sich denn da die Z Diode? Die > koppelt doch gegen GND und der Prozessor VCC? Gegenüber dem 22uF fällt die Z-Diode nicht ins Gewicht. Gnd und VCC sind sowieso HF-mäßig kurzgeschlossen. Über die Gnd-Leitung kann halt was in den Prozessor einstreuen sofern irgendwo eine längere Leitung/parasitäre Kapazität an den anderen Pins dran hängt. Gruß Anja
Stefan ⛄ F. schrieb: > Der braucht selbst noch 3 bis 5 mA, dann sind wir insgesamt bei 7 bis 8 > mA. Und ? 0.172W macht einen TO92 nicht heiss.
Tuffi schrieb: > MCP1701-5.0 & HT7850 => max 10V Input => Ich nutze den in einer > Anwendung von 5V -> 3,3V aber schweine Teuer die Teile > > LP2950-5.0 & LF50 => Nur fette Gehäuse verfügbar Armer Junge. SOT23 Regler, auch welche mit 24V Eingangsspannung, gibt es reichlich. Und die überleben auch 76mW Verlustleistung. Darfst halt nicht nur Reichelt kennen. z.B. GS7118-5.0, oder AP7381-5.0
Tuffi schrieb: > hier geht es auch wirklich NUR um > einen Controller der ein Program abarbeitet und das alles lasttechnisch > homogen ist. ja, kann man machen. Ich habe eine ähnliche Schaltung mit einem AtTiny und ein paar Mosfets. Läuft einwandfrei. Der Controller treibt nur die Gates. Sonst nichts. Die Spannungsquelle darf halt nicht zu stark belastet werden (in deinem Fall ca 5 mA), sonst bricht die Spannung ein.
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Ich nehme da eine blaue LED, die in der Lötstation auch gleich die Betriebsanzeige erledigt. Und obwohl ich den ADC im hochverstärkenden Differenz-Modus mit 1,1V Referenz benutze, gibts da keine Probleme.
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Hi, Studium alter Schaltbilder bringt oft des Rätsels Lösung: Und Grundig machte das so: ST 903 ist eine ZW8,2 Die Drossel dient der Rauschunterdrückung. Ja. Zwei Massen. Einmal Plusmasse. Einmal Minusmasse. Der HF-Teil bekommt Plus an Masse. So löste man das. Und noch ein Entkoppler-C im Pikofaradbereich. Müssen sich ja was dabei gedacht haben. Für Batteriebetrieb 7,5 V Und bei Netzteilbetrieb gehts bis ca. 9V rauf. Und bei 24 Volt? forget it. Oder mehrere Z-Dioden gestaffelt. Die 78xx-Serie kann auch nur maximal 25V Höhere Eingangsspannung nicht gut. Und Kühlkörper. Gibt auch noch andere, die mehr an Eingangsspannung abkönnen. ciao gustav
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