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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Hilfe bei "richtiger" Spannungsversorgung bzw Dimensionierung


Autor: Elektrolyt (Gast)
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Hallo allerseits,

stehe gerade vor dem Problem bei der Wahl meiner Spannungsversorgung bzw 
Dimensionierung.
Meine Schaltung besteht aus 4 Komponenten:

1. Komp. braucht ca 4V und zieht ca 500mA (ab und zu auch 2A Peaks)

2. Komp. wird normalerweise durch eine kleine ?Baby?Batterie 12V/23A? 
betrieben und soll jetzt auch über die zukünftige Spannungsquelle 
(Netzteil) laufen.

3. Komp. ist eine 5V Logic-IC-Schaltung.

4. und letzte Schaltung ist ein mega8 und der läuft auch auf 5Zylindern.

Jetzt ist meine Frage, wie ich das am einfachsten realisieren kann, und 
die Komponenten simmvoll mit Spannung versorge, ohne dass mir meine 
Spannung zusammenbricht. Nehme ich da einfach ein Steckernetzteil mit 
12V/1-2A??? oder wäre das schon überdimensioniert? Oder nehme ich lieber 
was dickeres?
Was für Spannungswandler könnt ihr mir für meine Anwendungen empfehlen. 
Standartwandler ->5V oder ->3.3V sind vorhanden. Brauchen die Wandler 
dann für meine Anforderungen (2A peaks kurzzeitig) auch schon 
Kühlkörper???

wäre Super lieb wenn ihr mir vielleicht auf die Sprünge Helfen könntet.

Vielen Dank im Voraus

MFG Elko

Autor: AVRli (Gast)
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Hallo Elko,

ich denke das man dir hier weiter helfen kann wäre es gut zu wissen was 
das für Komponenten sind.

Vielleicht kann sich dann auch jemand melden der was ähnliches schon 
einmal gemacht hat und dir seine Erfahrungen mitteilen.

Das was du da beschrieben hast reicht irgendwie nicht.

Allternativ würde ich sagen: Stell das Internet nach Schaltungen für 
stabilisierte Spannungen auf den Kopf. ;-)

LM 7805 ist eine gute Wahl, vielleicht auch ein Stepdown Regler?

MfG AVRli...

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Immer diese neugierigen AVR´lis ;-)
Habe genug konkrete Fragen gestellt, die man auch ohne Schaltplan 
beantworten kann, odeR?
wie dem auch sei...

für Hilfe, Anregungen und Tips bezüglich meiner Fragen wäre ich trotzdem 
sehr dankbar...

gruß Elko

Autor: dachs (Gast)
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>Habe genug konkrete Fragen gestellt, die man auch ohne Schaltplan
>beantworten kann, odeR?

Na ja, wenn man nicht weiss wie lang der Peak ist, kann man nicht sagen, 
ob ein Netzteil 1A mit dickem Elko reicht oder es ein 2A-Netzteil sein 
muss. Genausowenig kann man sagen ob ein Laengsregler dort einen 
Kuehlkoerper braucht.

Aber wenn das alles geheim ist ...

Matth

Autor: Alexander Liebhold (lippi2000)
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Würde für die 4V zu nem StepDown Converter raten. Wenn du nur 12V hast, 
dann sind es bei 4V und 500mA ja schon 4W Verlustleistung. Bei einem 
Wärmewiederstand von 60°C/W ohne Kühlkörper wären dies ja 240°C 
Temperaturanstieg. Sinnvoll wäre ein Kühlkörper mit 10K/W (Temp.-anstieg 
= 40K).
Jetzt musst du noch die Spitzen einbeziehen. Vielleicht kannst du die ja 
auch mit C puffern.

Für die 2.Komponente kommt nur ein Einbaunetzteil in Frage 12V/23A = 
276W. Bei Tischnetzteilen ist in der Regel bei 150W schluss. Manche 
gehen sogar noch bis 200W. Schau dir mal die Netzteile von 
[[www.xppower.com]] an.

Gruß Alexander

Autor: Elektrolyt (Gast)
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vielen dank für die schnellen Antworten.

sooooooooooo geheim ist es dann auch nicht...

Komp1 = Handy
Komp2 = wird mit einer minibabyzelle betrieben. Ich weiss also nicht, ob 
12/23A korrekt ist. Weil es mir ein wenig spanisch vorkommt, dass die 
minibatterie 23A liefern soll. Ist quasi eine abgebroche AAA Zelle. 
Kennt die Dinger jemand? In Digitalkameras, Fernbedienungen, 
Blitzlichter etc enthalten. Darum kommts mir ein wenig komisch vor, die 
12V/23AE?? Batterie gegen son dickes Netzteil zu ersetzen...
Komp3 = 5V IC
Komp4 = Atmel mit 5Zylindern


LG Elko

Autor: sous (Gast)
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Atmel ist ein Hersteller elektronischer halbleiter Bauteile. Mir wäre 
neu, dass die jetzt auch Mikro- oder Nanomaschinen bauen.
Ich kenne von denen nur Komponenten, welche völlig frei von jeglicher 
Mechanik sind (insbes. haben die keine Zylinder).

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

23A ist der Batterietyp. Sind die üblichen 12V-Batterien aus 
Fernbedienungen von Funksteckdosen usw. usw.

Ich denke mal 10-20mA maximal als Last für kurze Zeit.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Jörg B. (manos)
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Elektrolyt wrote:
> Komp2 = wird mit einer minibabyzelle betrieben. Ich weiss also nicht, ob
> 12/23A korrekt ist. Weil es mir ein wenig spanisch vorkommt, dass die
> minibatterie 23A liefern soll. Ist quasi eine abgebroche AAA Zelle.
> Kennt die Dinger jemand? In Digitalkameras, Fernbedienungen,
> Blitzlichter etc enthalten.
Das klingt für mich nach einer CR123A. Das wäre eine 3V Fotobatterie. 
Aber weit entfernt von 23A (Dauerstrom).

Autor: Dida N. (quader)
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Zufälligerweise diese hier?
http://www.gpbatteries.com/pic/GP23AE.pdf

"Under 5mA pulse, 0.5mA continuous"

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Danke für die schnellen Antworten.

@sous: Neeee, hätt gedacht, dass Atmel jetzt in die Automobilindustrie 
umgestiegen ist und Otto-Motoren entwickelt ;-)

aber schön, dass mich die Mehrheit versteht...

genau die Batterie meine ich, bloss dass ich davon ein chinesisches 
Exemplar hier habe und da 12V und besonders fett geschrieben 23A 
draufsteht. Ohne E :-) Darum die Verwunderung.
Aber die Info hilft mir schon ungemein weiter, vielen Dank.

Also benötigt meine zweite Komponente ca 12V und maximal 5mA.

Somit müsste ich mindestens ein 12V Netzteil nehmen und vielleicht 1A???
Aber da wäre die Verlustleistung wie oben schon erwähnt recht hoch.

Bricht mir da die Spannung zusammen wenn kurzzeitig die 2A vom Handy 
gezogen werden???
Aber da der Akku vom Handy mit 3.9V und 500mAh spezifiziert ist, dürften 
ja eigentlich Elko(s) zur Pufferung reichen???
Was nimmt da für Elkos am besten? Dimensionen? kleines C oder großes C?

Wie könnte ich das so Verlustarm wie möglich zusammenstricken?
Freu mich auf die Anregungen...
vielen dank im voraus
MFG Elko

Autor: Matthias Kölling (Gast)
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Vielleicht bin ich ja ein Volldepp, aber ich weiss immer noch nicht, was 
ein Atmel mit 5 Zylindern ist.

Autor: avion23 (Gast)
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Handies ziehen locker Ströme jenseits der 2A, wenn auch nur für kurze 
Zeit.

@Elektrolyt
Deine Fragestellung ist kaum verständlich.

Autor: Elektrolyt (Gast)
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@Matthias:

Volldepp??? Das hast du gesagt...
Also nochmal für die jenigen, die es schwarz auf weiss brauchen...
wenn ich in meinem ersten posting dauernd von Spannungen und Strömen 
rede (vor allem bei 3 Komponenten meiner Schaltung von insgesamt 4) und 
bei der letzten Komponente sage, dass der Atmel auf 5Zylindern läuft, 
was könnte ich damit meinen???
Den Hubraum meines Motorblocks oder die Betriebsspannung von meinem 
Controller??? Naheliegend und logisch wäre für mich Vcc
Also mein Atmega läuft mit einer Betriebsspannung von 5V...

@avion:
Was genau verstehst du denn nicht??? Würde es dir gern näher erläutern, 
wenn du mir sagst was du nicht verstehst...
Klar kann das Handy auch mal mehr ziehen, aber es gibt durchaus Lösungen 
wo man die Stromspitzen durch parallele Elkos zur Verfügung stellt, oder 
irre ich mich da???
Ich möchte einfach eine Spannungsversorgung bzw ein Steckernetzteil, 
womit ich meine Schaltung (4 Komponenten mit verschiedenen 
Betriebsspannungen) versorgen kann.
Ich benötige 12V, (2x)5V und einmal 4V... Wie realisiere ich das, mit 
möglichst wenig Verlustleistung und könnte ich mit einem 12V/1A Netzteil 
und Elkos die Stromspitzen für das Handy puffern und zur Verfügung 
stellen??? Irgendwie funktioniert das mit dem Akku ja auch und der ist 
mit 3.9 und 500mAh speziefiziert...

vielen Dank und schönen Gruss
Elko

Autor: Kenner (Gast)
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@ Elektrolyt
>wenn ich in meinem ersten posting dauernd von Spannungen und Strömen rede
>(vor allem bei 3 Komponenten meiner Schaltung von insgesamt 4)
warum tust Du es dann nicht auch beim 4?

Und um hier von oben herab nun den Einen zu belehren der es noch nicht 
verstanden hat, dafür hast Du mit dem Wortspiel zu wenig Kredit 
eingeheimst.
Nämlich garkeinen. Vielmehr einen Minuspunkt.

So köstlich humorig ist das "Zylinder"-Worstspiel nun auch nicht.
Und ich finde Dich kein bischen cooler weil Du anstelle von Volt, 
Zylinder schreibst. Da habe ich schon wesentlich intelligentere 
Elektronik-Scherze gehört über die ich auch ohne meine anerzogene 
Höflichkeit zu bemühen spontan lachen konnte.

Hätte gereicht, wenn Du einfach Zylinder=Volt geschrieben hättest. Dann 
wärst Du wenigstens 0 zu 0 aus der Geschichte gekommen.

Aber wenn Du Wert darauf legst...

Gruss
Der Kenner

Autor: jack (Gast)
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>Und um hier von oben herab nun den Einen zu belehren der es noch nicht
>verstanden hat, dafür hast Du mit dem Wortspiel zu wenig Kredit
>eingeheimst.
>Nämlich garkeinen. Vielmehr einen Minuspunkt.

Man könnte so einen Deppen auch einfach ignorieren, wie wärs denn damit?

Autor: Kenner (Gast)
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@Jack
>Man könnte so einen Deppen auch einfach ignorieren, wie wärs denn damit?
Mach doch!

Gruss
Der Kenner

Autor: jack (Gast)
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>Mach doch!

Mach ich!

Gruß Jack

Autor: Kenner (Gast)
Datum:

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o---------------o------+
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Widerstand ist zwecklos!


Gruss
Der Kenner

Autor: Karl Zeilhofer (griffin27)
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Ich möchte auch anmerken, dass Zylinder ein recht unpassendes Wortspiel 
ist, da Zylinder immer Ganzzahlig angegeben werden, Spannung jedoch 
reell-wertig ist, sieht man von der Quantisierung der Elementarladung 
ab.

Autor: jack (Gast)
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>Ich möchte auch anmerken, dass Zylinder ein recht unpassendes Wortspiel
>ist, da Zylinder immer Ganzzahlig angegeben werden, Spannung jedoch
>reell-wertig ist, sieht man von der Quantisierung der Elementarladung
>ab.

Sehr feinsinnig argumentiert, aber ob der OP das verstehen wird? ;-)

Autor: Karl Zeilhofer (griffin27)
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Von welchem OP sprichst du, jack?

Autor: jack (Gast)
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>Von welchem OP sprichst du, jack?

Original Poster = Thread opener

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Zum Wortspiel: Unpassend, ich dachte an normale Autos mit 6 Zylindern, 
ergo wär der Atmel mit 5 Zylindern meist im Sleepmodus und bräuchte 
recht wenig Strom.

@Kenner:  ;-) Im Elektronikforum(.info) gibts ein Bild, das das 
Gegenteil beweist. Stichwort HF   :P

Autor: Mike J. (Gast)
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@ Alexander Schmidt
Normale Autos ... mit 8 Zylindern und 4 Liter Hubraum (normales Ami 
Auto)

Bei mir wird kein µC mit über 3.3V betrieben. (ist bei mir normal)

In Zukunft werden 2 oder 3 Zylinder normal sein, aber heutzutage sind es 
nun mal 4.


@ Elektrolyt
nimm ein 5V Netzeil

> 1. Komp. braucht ca 4V und zieht ca 500mA (ab und zu auch 2A Peaks)
StepDown-Regler 5V auf 4V
mit 2000µF abblocken, wenn Platz oder der Peak recht lang ist mit 
10000µF

> 2. Komp. wird normalerweise durch eine kleine ?Baby?Batterie 12V/23A?
> betrieben und soll jetzt auch über die zukünftige Spannungsquelle
> (Netzteil) laufen.
StepUp - 5V auf 12V oder auf 14,5V und einen 78L12 ran (wegen der 
Rippel)
mit 100µF abblocken

> 3. Komp. ist eine 5V Logic-IC-Schaltung.
> 4. und letzte Schaltung ist ein mega8 und der läuft auch auf 5Zylindern.
direkt von Netzteil, eventuell mit Überspannungsschutz (ist dann für 
die ganze Schaltung)
mit 47µF abblocken reicht locker

Autor: Mike J. (Gast)
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Du willst über ein Handy einen AVR ansprechen, der dann wiederum einen 
Fotoapparat auslöst?

Dafür gibt es heutzutage Infrarotfernbedienungen für das entsprechende 
Modell.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Mike J. wrote:
> In Zukunft werden 2 oder 3 Zylinder normal sein
Autos mit zwei Zylindern, doppelt aufgeladen und fast 100tkm haltbar, 
das ist ne tolle Sache.

> aber heutzutage sind es nun mal 4.
Zugegeben, der Anteil der Autos mit 4 Zylindern dürfte am Größten sein.

> @ Elektrolyt

>> 1. Komp. braucht ca 4V und zieht ca 500mA (ab und zu auch 2A Peaks)
> StepDown-Regler 5V auf 4V
> mit 2000µF abblocken, wenn Platz oder der Peak recht lang ist mit
> *10000µF*

Das ist nicht wirklich sinnvoll. Die Verluste dürften bei weit über 50% 
liegen. Noch dazu wird es nicht ganz einfach sein einen Regler mit solch 
einem kleinen Drop zu bauen (Diodenspannung usw.)
Ein LowDrop-Regler ist da billiger und hat auch nur zwischen 0,5 und 
zwei Watt Verlust.
Die 2A kann das Handy durchaus einige Sekunden ziehen, daher wirds mit 
Elkos puffern wahrscheinlich nichts.

>> 2. Komp. wird normalerweise durch eine kleine ?Baby?Batterie 12V/23A?
>> betrieben und soll jetzt auch über die zukünftige Spannungsquelle
>> (Netzteil) laufen.
> StepUp - 5V auf 12V oder auf 14,5V und einen 78L12 ran (wegen der
> Rippel)

Der 7805 kann den HF-Ripple nicht wegbekommen, genausowenig wie der:

> mit 100µF abblocken

Autor: Mike J. (Gast)
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> Das ist nicht wirklich sinnvoll. Die Verluste dürften bei
> weit über 50% liegen.
Ich nehme gewöhnlich einen Mosfet für sowas. Gerade bei so geringen 
Differenzen hast du da einen sehr hohen Wirkungsgrad ( um die 90%  incl. 
Schottky Diode).

> Der 7805 kann den HF-Ripple nicht wegbekommen, genausowenig wie der:
Die 7805 sind doch extra dafür geeignet dachte ich.

> Ein LowDrop-Regler ist da billiger und hat auch nur zwischen 0,5
> und zwei Watt Verlust.
Du meinst, ist einfacher und macht das Gleiche.

> Die 2A kann das Handy durchaus einige Sekunden ziehen, daher wirds
> mit Elkos puffern wahrscheinlich nichts.
Da kannst du recht haben. Müsste er mal richtig durchmessen.

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Vielen Dank für die hilfreichen Antworten...

@Kenner:
Hat jemand die "0" gewählt oder hast du Langeweile???
Hab gehört, dass es Leute geben soll, die ca 1/3 ihres Lebens mit 
klugscheissern, flachargumentieren und Foren volltapezieren 
verbringen... Gehörst du zu denen??? Eigentlich war ich bis vorhin 
absolut nicht "von oben herab", eher ironisch bis kurzzeitig 
sarkastisch, aber wenn ich jetzt überheblich klinge sollte, dann nur, 
weil du so von oben herab rüber kommst...
Ach, und falls ich irgendwann eine Statistik über meine Plus- und 
Minuspunkte brauche, dann bist du der erste, der das wissen darf;-)

@Karl: Tja, zum Glück trennen sich hier die Geschmäcker...

@Mike: Vielen dank für die Tips, aber handy-avr-fotoapparat??? Nein, 
hatte ich nicht vor :-) Wird so eine Art GSM-Fernbedienung, wenn du so 
willst, aber nix mit Fotos... Werd mich noch ein wenig schlau machen, 
dann mal lostesten...

@Alex: Danke für dein Posting. Was denkst du, wie lange die 2A so ca. 
gezogen werden? Hast du einen Vorschlag, wie ich das bewerkstelligen 
könnte??? Ich werde einfach mal Mikes und deinen Vorschlag kombinieren 
und mir noch was für das Handy überlegen und dann mal testen.
Ulrich Radig´s Handy-AVR-Projekt wird auch direkt betrieben, aber leider 
finde ich dazu keine Doku. Gibt es zu dem Thema in irgendeiner Form 
Quellen oder bekannte Suchwörter?
vielen dank im voraus...

MFG Elko

Autor: Elektrolyt (Gast)
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Danke nochmal Mike... (letztes posting übersehen gehabt)
MFG Elko

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Elektrolyt wrote:
> @Alex: Danke für dein Posting. Was denkst du, wie lange die 2A so ca.
> gezogen werden?

Ich weiß es nicht genau, die 2A kommen mir etwas viel vor, ich habe 2W 
Sendeleistung im Hinterkopf. Aber DU solltes es herausbekommen indem du 
mal nachmisst. Entweder über ein Oszi oder über Multimeter, analog oder 
mit einem kleinen Kondensator parallel um die Schwankungen abzufangen.

Wenn du dir die Mühe nicht machen willst musst du eben auf das 
theoretische Maximum dimensionieren.


>> Das ist nicht wirklich sinnvoll. Die Verluste dürften bei
>> weit über 50% liegen.
>Ich nehme gewöhnlich einen Mosfet für sowas. Gerade bei so geringen
>Differenzen hast du da einen sehr hohen Wirkungsgrad ( um die 90%  incl.
>Schottky Diode).

Sorry hab mich falsch ausgedrückt. Ich habe meine Prozente auf 1V*2A 
bezogen.
Der Wirkungsgrad des LDOs ist hier 80%, der des Schaltreglers 90%.
Die Frage ist wieviel Arbeit und Gerätekosten man für das Watt 
Wenigerverbrauch investieren will. Noch dazu ist die Belastung nur 
kurzfristig.

Die Verluste beim Step-Down sind hier hauptsächlich die Diode, die schon 
mal 0,4V schluckt (bei einem guten Modell) dazu noch 0,1V für Mosfet und 
Spule (30mOhm beide) und schon ist man bei 0,5V die verbrannt sind.

Dann ist der Unterschied zum LDO gerade noch 0,5V*2A = 1W

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