Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Arduino Nano 9 V Versorgung und 140 mA


von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo in die Runde,

Wie der Betreff schon verrät bräuchte ich mal eure Meinung bitte.

Der Arduino wird per LM317 versorgt (Design ist fix bis auf die 
Ausgangsspannung).

Würde 9 V wählen wollen, so dass der Arduino 4 V bei 150 mA abbauen 
muss. Macht 0,6 W und sollte kein Problem für den SOT 223 sein oder wie 
seht ihr das so ?

Der vorgelagerte LM317 bekommt 15 V ab und ist auf die LP geschraubt als 
Kühlung der 0,9 W.

Dankeschön 👍

von Manfred P. (pruckelfred)


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Daniel E. schrieb:
> Der Arduino wird per LM317 versorgt (Design ist fix bis auf die
> Ausgangsspannung).
>
> Würde 9 V wählen wollen, so dass der Arduino 4 V bei 150 mA abbauen
> muss.

Vollkommener Unfug!
Wenn ein externer Regler vorhanden ist, werden 5 Volt direkt 
eingespeist.

Wenn es unbedingt über den internen Längsregler gehen soll, Datenblatt 
anschauen und sehen, dass man schon mit 6,5V auf der sicheren Seite ist.

Das Gesamtkonzept scheint eh komisch, 150mA über das Nano-Platinchen ist 
verdammt viel.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo und danke. Der Strom kommt überwiegend für die Versorgung von 
einem TFT durch den Regler aufm Nano durch.

Tja, Design ist nicht gleich Design. Der nächste hier würde schimpfen, 
den Regler aufm Nano von hinten mit 5V zu befeuern…

Betrachten wir mal hier nur die Verluste bitte.

Danke

von Michael B. (laberkopp)


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Daniel E. schrieb:
> Der nächste hier würde schimpfen, den Regler aufm Nano von hinten mit 5V
> zu befeuern…

Dafür ist der gebaut, sonst würde der bei der ersten Programmierung über 
USB in Rauch aufgehen.

Vergiss 2 (Linear)Regler in Reihe, nur Nachteile, kein Vorteil (wenn man 
die 9V nicht für was anderes braucht).

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Wie gesagt, das Design ist fix und in Stein gemeißelt/ geätzt und 
funktioniert seit längerem…

Hier soll es diskusionsmässig bitte nur um die Aufteilung der Verluste 
gehen

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Daniel E. schrieb:
> Wie gesagt, das Design ist fix und in Stein gemeißelt/ geätzt und
> funktioniert seit längerem…

Dann ist doch der ganze Thread für den Anus, da vollkommen nutzlos.

von Helmut -. (dc3yc)


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Daniel E. schrieb:
> Wie gesagt, das Design ist fix und in Stein gemeißelt/ geätzt und
> funktioniert seit längerem…
>
> Hier soll es diskusionsmässig bitte nur um die Aufteilung der Verluste
> gehen

Dann macht der LM317 die 5V und der Arduino-Regler nichts. Also ist die 
Aufteilung der Verlustleistung so: LM317 alles, Arduino nichts.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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> Dann macht der LM317 die 5V und der Arduino-Regler nichts. Also ist die
> Aufteilung der Verlustleistung so: LM317 alles, Arduino nichts.

Aha, LM317 verheizt 1,5 W und Arduino macht garnichts, auch Klasse… das 
ist in etwa so, wie wenn ich mit dem Auto Vollgas im ersten durch die 
Stadt fahre …

Nochmal, mir geht es um die Verteilung der Verluste des LM317 und des 
Arduino Reglers

Danke

von Daniel E. (everyday_fun69)


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> Dann ist doch der ganze Thread für den Anus, da vollkommen nutzlos.

Nochmal, mir geht es um die Verteilung der Verluste des LM317 und des 
Arduino Reglers

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Daniel, dein Lösungsansatz ist für dich perfekt. Hast du gut gemacht.

: Bearbeitet durch User
von Jörg R. (solar77)


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Daniel E. schrieb:
>> Dann ist doch der ganze Thread für den Anus, da vollkommen
> nutzlos.
>
> Nochmal, mir geht es um die Verteilung der Verluste des LM317 und des
> Arduino Reglers

Welchem von den Beiden hätte man bei richtiger Planung evtl. mit einem 
Kühlkörper versehen können?

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Daniel E. schrieb:
> Hier soll es diskusionsmässig bitte nur um die Aufteilung der Verluste
> gehen

Dann nimm einen kleinen Step-Down als Vorregler

: Bearbeitet durch User
von Daniel E. (everyday_fun69)


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Admin, bitte Thema schließen und ggf. gesamten Post löschen …

Ich verstehe garnicht, was daran so schwer ist auf die Frage zur 
Aufteilung der Verluste einzugehen…

Anyhow, thanks for nothing

von Jörg R. (solar77)


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Daniel E. schrieb:
> Admin, bitte Thema schließen und ggf. gesamten Post löschen …

Warum? Etwa weil Dir die Antworten nicht gefallen?


> Ich verstehe garnicht, was daran so schwer ist auf die Frage zur
> Aufteilung der Verluste einzugehen…

Ich verstehe gar nicht dass Du aus den Kommentaren nicht erkennst dass 
Du Murks gebaut hast.

Wenn alles in Stein gemeißelt ist, wie Du selbst schreibst, musst D7u 
halt damit leben. Sinnvoll wäre gewesen vorher zu fragen, anstatt später 
auf die Absolution für den Murks zu hoffen.


> Anyhow, thanks for nothing

Keine Ursache, Nothing kam allerdings von Dir.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jörg R. schrieb:
> Daniel E. schrieb:
>> Admin, bitte Thema schließen und ggf. gesamten Post löschen …
> Warum? Etwa weil Dir die Antworten nicht gefallen?

Eher, weil er sie nicht begreift.

>> Ich verstehe garnicht, was daran so schwer ist auf die Frage zur
>> Aufteilung der Verluste einzugehen…

Er hat den Verlust sogar selbst ausgerechnet, also was? Ich würde dem 
SO-Käferlein auf dem Nano keine 600mW zumuten.

> Ich verstehe gar nicht dass Du aus den Kommentaren nicht erkennst dass
> Du Murks gebaut hast.

Den kann man in Grenzen halten, zur notwendigen Spannung schrieb ich 
etwas.

Leider passt das wieder ins Klischee "der Arduinos", zusammenstöpseln 
und noch nicht einmal rudimentäre Kenntnisse von Hardware.

von Michi S. (mista_s)


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Daniel E. schrieb:
> Betrachten wir mal hier nur die Verluste bitte.

Na ja, die ergeben sich in Deinem Fall ganz simpel aus den benötigten 
140mA und den 10V, die Du 'vernichten' mußt.
Es sind also in jedem Fall 1,4W, ganz egal wie Du die aufteilst.


Daniel E. schrieb:
> Hier soll es diskusionsmässig bitte nur um die
> Aufteilung der Verluste gehen

Okay, also werfen wir mal einen kurzen Blick auf die Physik: Wärme gibt 
ein Körper über seine Oberfläche ab; folglich gilt, je größer die 
vorhandene Oberfläche (Bauteil plus Kupferfläche auf dem PCB plus ggf. 
Kühlkörper), umso mehr Wärme kann abgegeben werden und umso mehr 
Verlustleistung darf für dieselbe Temperatur(erhöhung) anfallen.

Also vergleichen wir mal die verfügbare Oberfläche eines SOT223 mit dem 
TO220 des LM317; dabei fällt sofort auf, daß schon die ungekürzten 
Anschlußbeinchen des LM317 etwa soviel Oberfläche haben, wie das 
komplette SOT223, das eigentliche TO220 locker auf die vierfache 
Oberfläche und die Kühlfahne sicher nochmal auf die doppelte Oberfläche 
kommt.

Also nach meinen pi*Daumen Oberflächen-Schätzungen sollte sich die 
Verlustleistung so ca. 7:1 aufteilen; am Nano-Regler müssen aber 
zumindest 1,5V abfallen, was für die ideale Aufteilung eh schon zu viel 
wäre.


Daniel E. schrieb:
> Aha, LM317 verheizt 1,5 W und Arduino macht garnichts, auch Klasse…

Tja, selbst keine Aufteilung wäre immer noch näher am Optimum dran, als 
Dein Ansatz mit 6:4.


Daniel E. schrieb:
> Wie gesagt, das Design ist fix und in Stein gemeißelt

Sitzt eigentlich das Netzteil selbst direkt auf dem schon vorhandenen 
PCB? Denn falls nicht gäbe es doch noch eine sinnvollere Möglichkeit die 
Verluste aufzuteilen: in beide Leitungen vom NT zum LM317-PCB jeweils 
einen 10-12 Ohm Widerstand einschleifen; damit bleibt der LM317 unter 1W 
und der Nano-Regler außen vor.


Daniel E. schrieb:
> funktioniert seit längerem…

Warum willst Du überhaupt zwanghaft an einer seit längerem 
funktionierenden Lösung herumdoktorn?

von Rainer W. (rawi)


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Michi S. schrieb:
> Also vergleichen wir mal die verfügbare Oberfläche eines SOT223 mit dem
> TO220 des LM317;

Michi S. schrieb:
> folglich gilt, je größer die vorhandene Oberfläche (Bauteil plus
> Kupferfläche auf dem PCB plus ggf. Kühlkörper)

Was denn nun?
Das Layout kennt hier keiner, also kann zur Wärmeabgabe über die 
Leiterplatte hier auch wenig gesagt werden. Und die ist ganz bestimmt 
beim SOT223 ein kräftiger Beitrag.

Im Idealfall muss die Wärmeleistung so verteilt werden, dass sich im 
stationären Zustand bei beiden Bauteile der gleiche Abstand zwischen 
Junction-Temperatur und maximal zulässiger Junction-Temperatur 
einstellt.

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel E. schrieb:

> Ich verstehe garnicht, was daran so schwer ist auf die Frage zur
> Aufteilung der Verluste einzugehen…

Ja, es ist schwer, blöde Ideen als gut zu verkaufen.

von Peter R. (pnu)


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Das Datenblatt der Kontroller nennt Grenzwerte für die Ströme. Man 
sollte die aber nie ganz ausreizen.

Besseres Kozept ist: der Arduino liefert keine Ströme für Lasten sondern 
nur  Basisströme für draußen folgende Treibertransistoren, also 
insgesamt wenige zehn mA.

Eine Summe von 140mA über die Nanoplatine ist nicht gut. In den 
Leiterbahnen entstehen dann schon Spannungen die evtl. die Eingänge 
stören oder auch den AD-Wandler

Bei einer Ausgabe über Transistor ist der Lastbereich gut getrennt vom 
Steuerbereich, der dann z.B. relativ frei ist hinsichtlich der Höhe und 
der "Sauberkeit" der Spannung.

Überleg halt, ob die Last über Treibertransistoren bedient werden kann, 
dann bist du auch das Problem mit den 140mA los.

von Daniel E. (everyday_fun69)


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Hallo in die Runde und danke für das Feedback.

Ja, es hätte ein 5 V Traco sein können….. Ist es aber bei dieser Version 
nicht….

Ein 8 h Test bei 15 V Versorgung und 7,54 V U out bringt eine Erwärmung 
mit sich, welche aber unkritisch ist. Der LM317 kann bedenkenlos mit dem 
Finger berührt werden. Wenn es 40 Grad sind ist es schon viel, ringsum 
sind mind. 5 cm PCB auf drei Seiten . Ebenso die Oberseite des Nano, 
auch nicht viel wärmer.

Im Normalfall ist die PCB max. 3 h dauerhaft in Betrieb.

Mir ging es darum, die Verluste evtl. anders zu verteilen und mal die 
Meinung  zu den max. Verlusten der verschiedenen  Gehäusen zu hören.

Danke an alle.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


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