Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Variable LDO Ausgangsspannung trotz fixem Typ


von Bene R. (berait00)


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Hi,

ich habe einen MCP1703AT-3302E/CB LDO und würde die Ausgangsspannung 
gerne etwas anheben. Bei den alten 7805 z.B. konnte man dazu eine Diode 
zwischen den GND Anschluss und GND legen und somit hat sich die 
Ausgangsspannung um ca. die Vorwardspannung der Diode erhöht (je nachdem 
Welche Diode und welcher Strom durch den GND Pin des Reglers fließt).

Ich frage mich nun ob das bei den moderneren LowPower-LDOs wie z.B. der 
MCP1703AT-3302E/CB auch funktionieren kann. Hat jemand Erfahrung damit?

Auch wenn es vermutlich sehr schwer fällt diese Antwort nicht zu 
schreiben, aber: "Nimm doch einen anderen Typ" beantworten nicht meine 
Frage und ja, da bin ich auch schon selbst drauf gekommen.

Ich will explizit wissen ob das möglich ist, es schon jemand so im 
Einsatz hat bzw. wo ihr mögliche Probleme bei dieser Lösung seht 
(Kurzschluss, Leerlauf, Pulsströme etc)

Vielen Dank für Eure Antworten und Grüße,
Benedikt

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (hhinz)


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Das geht schon, aber der Ausgangswiderstand erhöht sich dadurch.

von (prx) A. K. (prx)


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Wobei der Massestrom der 78xx Regler ziemlich konstant ist, während er 
bei LDOs abhängig von Strom und Eingangsspannung extrem variieren kann. 
Eine stromabhängige Spannung der Diode kann also deutlich spürbar 
werden.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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H. H. schrieb:
> Das geht schon, aber der Ausgangswiderstand erhöht sich dadurch.

Hmm. Wenn der Massestrom mit steigender Last steigt, somit die Spannung 
über der Diode, und damit die Ausgangsspannung des Reglers, entsteht da 
nicht ein negativer Innenwiderstand?

: Bearbeitet durch User
von ArnoNym (bergler)


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(prx) A. K. schrieb:
> Wobei der Massestrom der 78xx Regler ziemlich konstant ist,
> während er
> bei LDOs abhängig von Strom und Eingangsspannung extrem variieren kann.
> Eine stromabhängige Spannung der Diode kann also deutlich spürbar
> werden.

Genau.
Der genannte Regler hat einen GND-Strom von runter bis unter 5µA. Da 
bekommt man keine ordentlichen Resultate (im Sinne von einer konstanten 
Spannung).

Man könnte was mit einem TL431 oder ähnlichem Basteln, aber das ist doch 
viel komplizierter, als einfach einen einstellbaren Regler zu verwenden.
Wem das zu kompliziert ist, den genannten Regler gibt es in einer ganzen 
Liste an fest eingestellten Spannungen.

Wenns ums Basteln geht - für sowas legt man sich eine adjustable 
Variante irgendeines Spannugnsreglers zu. Und wenn es der olle LM317 
ist.

von Michael B. (laberkopp)


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Bene R. schrieb:
> das möglich ist,

Jein.

Insbesondere CMOS Regler hsbrn teilweise so geringe Ströme, nur 
Mikroampere, dass an Diode auch kaum Spannungsabfall auftritt. Und das 
stark schwankend, weil der Regler beim Nachregeln also umladen seiner 
internen Kapazitäten auch mal über 100mA fliessen lassen kann.

Wenn du aber eine solide Spannung vorlegst, z.B. aus dem Ausgang eines 
OpAmps, addiert sich diese zur Spannungsreglerspannung dazu. Trotzdem 
darfst du die Spannungsfestigkeit des Reglers nicht übetschreiten. 
Teilweise fliesst auch Strom vom GND Anschluss des Reglers in seinen 
Ausgang, wenn der unter -0.7V bezogen auf GND liegen sollte. Dann wirkt 
auch die Strombegrenzung des Reglers nicht.

Es gibt also mehr mögliche Fallen als beim alten 78xx. Nimm besser eien 
adjustable Regler.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Nimm einen Widerstand vom Ausgang zur Diode, dann hast du einen 
Mindeststrom.

von H. H. (hhinz)


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(prx) A. K. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Das geht schon, aber der Ausgangswiderstand erhöht sich dadurch.
>
> Hmm. Wenn der Massestrom mit steigender Last steigt, somit die Spannung
> über der Diode, und damit die Ausgangsspannung des Reglers, entsteht da
> nicht ein negativer Innenwiderstand?

Mea culpa, Recht hast du!

Das kann einen wunderbaren Oszillator geben...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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ArnoNym schrieb:
> (prx) A. K. schrieb:
>> Wobei der Massestrom der 78xx Regler ziemlich konstant ist,
>> während er
>> bei LDOs abhängig von Strom und Eingangsspannung extrem variieren kann.
>> Eine stromabhängige Spannung der Diode kann also deutlich spürbar
>> werden.
>
> Der genannte Regler hat einen GND-Strom von runter bis unter 5µA. Da
> bekommt man keine ordentlichen Resultate (im Sinne von einer konstanten
> Spannung).

Typisch sogar nur 2µA. Und 100µA maximal (für den genannten MCP1703).

Die Abhilfe ist ein Widerstand vom Ausgang des Reglers zur Diode. Durch 
den fließt dann ein konstanter Strom. Wenn man 1mA oder noch besser 10mA 
einstellt, dürfte man schon auf der sicheren Seite sein. Ob das sinnvoll 
ist, soviel Strom zu verschwenden, steht auf einem anderen Blatt.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Axel S. schrieb:
> Die Abhilfe ist ein Widerstand vom Ausgang des Reglers zur Diode. Durch
> den fließt dann ein konstanter Strom. Wenn man 1mA oder noch besser 10mA
> einstellt, dürfte man schon auf der sicheren Seite sein.

Das ist der einzige Weg, halbwegs stabil zu bleiben. Mit ein paar mA ist 
man so weit von der Variation des Querstromes weg, dass sogar ein 
Widerstand im Fußpunkt geht - wie beim LM317.

Zu hinterfragen ist der Sinn, warum LDO.

Ich setze einen MCP1703 oder vergleichbar ein, weil ich mir bei 
Akkubetrieb den Querstrom eines LM317 oder 7805 nicht leisten kann, da 
wäre eine Anhebung per Zusatzstrom nicht machbar.

An anderer Stelle setze ich ihn ein, weil die Eingangsspannung nicht 
groß genug ist. Bei 5 Volt aus der Steckdose könnte man sich 5..10 mA 
zusätzlichen Strom erlauben.

Bene R. schrieb:
> Ich will explizit wissen ob das möglich ist,

Es ist möglich, aber mit wenn und aber, abhängig von der geplanten 
Anwendung.

von Katrin I. (Gast)


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(prx) A. K. schrieb:
> entsteht da nicht ein negativer Innenwiderstand?
nein, der zusätzliche Anstieg der Spannung infolge des Stroms ist nur 
nicht linear ansteigend, sondern gedämpft. Das heißt bei nennenswerten 
Strömerhöhungen ist die Verschlechterung nicht so stark.

Trotzdem führt das zu einer Verschlechterung der Regelung, denn der 
Strom erhöht in jedem Fall die Spannung. Da das sehr schnell passiert 
würde ich nicht von einer Schwinung ausgehen.

Um da richtig vorzugehen, müsste das GND-Potenzial ebenfalls geregelt 
werden.

Das kann mit einem zweiten Regler geschehen. Nennen wir Reglerkaskade. 
Der erste, der das GND-Potenzial einstellt, kann schwach ausgelegt 
werden.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Da das sehr schnell passiert
> würde ich nicht von einer Schwinung ausgehen.

Da waere ich vorsichtig. Die LDOs sind doch alle vom Schaltungsprinzip
her schon inherent instabil. Weshalb die Hersteller da einen gewissen
Aufwand reinstecken die stabil zu bekommen und gerne
auch mal Vorgaben machen zu min/max Werten von externen Cs
und auch zum ESR derselben.
Wenn man da noch irgendwo ein Bauteil einfuegt dann kann das
interessant werden.

Ich wuerde jedenfalls wenn man sowas schon unbedingt machen will
mal einen Lastsprung auf den ausgang geben und schauen wie er
so reagiert.

Vanye

von Bene R. (berait00)


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Vielen Dank für die vielen sehr guten Antworten! Ich habe jetzt ein 
gutes Bild von dem was passiert und werde das "Risiko" von 
Instabilitäten der Ausgangsspannung nicht in Kauf nehmen. Wenn ich eine 
Anwednung hätte mit einen langsamen dI/dt, dann würde ich es mir 
überlegen aber in meinem Fall werde ich dann eher einen passenden Typ 
auswählen da vermutlich der GND-Strom durch die Regelung höher schwanken 
wird und sich das dann auf den Ausgang negativ auswirkt.
Danke nochmals für Eure Antworten!

: Bearbeitet durch User
von Frank O. (frank_o)


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Bene R. schrieb:
> LowPower-LDOs

Dass das mit deiner Diode, egal und abgesehen davon, ob es funktioniert, 
den Gedanken des Stormsparens völlig widerspricht, ist dir da sicher 
noch nicht in den Sinn gekommen?
Dann nimm doch einen LM317. Diese Teile finde ich heute noch in alten 
Staplern (die wohl so alt wie du sind) und wenn alles kaputt ist, sind 
die LM317 immer noch in Ordnung.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Vanye R. schrieb:
> Die LDOs sind doch alle vom Schaltungsprinzip her schon inherent instabil.

Was man bei Gelegenheit versuchen könnte, wäre an den Ausgang eine 
kleine negative (strombegrenzt, zwischen 0,5...1V) Spannung anzulegen 
und dann erst über ein Labornetzteil die Eingangsspannung hochdrehen.
Hintergrund ist der, dass ich vor einigen Jahren einen LDO hatte, der in 
dem Falle gesperrt blieb.

von Mi. W. (mikuwi)


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Bene R. schrieb:
> Hi,
>
> ich habe einen MCP1703AT-3302E/CB LDO und würde die Ausgangsspannung
> gerne etwas anheben. Bei den alten 7805 z.B. konnte man dazu eine Diode
> zwischen den GND Anschluss und GND legen und somit hat sich die
> Ausgangsspannung um ca. die Vorwardspannung der Diode erhöht (je nachdem
> Welche Diode und welcher Strom durch den GND Pin des Reglers fließt).
>
> Ich frage mich nun ob das bei den moderneren LowPower-LDOs wie z.B. der
> MCP1703AT-3302E/CB auch funktionieren kann. Hat jemand Erfahrung damit?
>

Ach ja... Falsches Teil im Lager, Klassiker :-)

Je nachdem welches Kriterium Dir bei dem Regler wichtig ist: Nimm einen 
OPV mit geringem Eigenbedarf, versorge ihn mit V_in und als Referenz 
nimmst Du die Ausgangsspannung vom 1703-330. OPV ist Kurschlußfest, 
Spannung ist stabil und je nach Eingangsspannung auch gut einstellbar.

Der max. Ausgangsstrom läßt sich mit ein bischen Trickserei und 
dimensionieren auf knirsch auch mit einem FET oder Bipolaren auf höhere 
Ströme bringen, auf jeden Fall den "Leistungsteil" gut mit dem MCP 
thermisch koppeln damit der dann abschaltet wenn es zu heiß wird...

Die Frage ob Dir der Ausgangsstrom vom OPV reicht kannst nur Du 
beantworten.

Früher, also noch bevor die MCP mit ihren geringen Eigenbedarf am Markt 
waren gab es von den einschlägigen Herstellern wie TI, NSC, OnSemi etc 
entsprechende Applikationen, einfach mal danach suchen um Ideen dazu zu 
bekommen..

von Tom (tom_major)


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Frank O. schrieb:
> den Gedanken des Stormsparens völlig widerspricht

AUA! Bei 1mA verbraucht die Zusatzschaltung in 23 Jahren 1 kWh. Das 
Versenden deines Beitrags plus das Lesen desselben durch die 
Forumsmitglieder hat sicher ein Vielfaches davon verbraucht!

von Frank O. (frank_o)


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Tom schrieb:
> hat sicher ein Vielfaches davon verbraucht!

Du hast den Sinn nicht verstanden. Man nimmt keinen LDO (und vor allem 
"verbiegt" man den dann nicht), wenn man einen besseren Regler für den 
selben Zweck bekommt

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