Hi. Ich hab ne schaltung gebaut, die so ca 300-350mA verbraucht.
Der Festspannungsregler verbrät im schnitt so 8-10V, das sind 3,5W und
das ist wohl ne menge für den kleinen :-)
Nun habe ich folgende überlegungen gehabt:
1) ein bisschen platinen platz als kühlfläche nehmen
2) einen 7809 vorschalten, die Energie aufteilen
3) (habe ich im moment) einfach ganz viele dioden in reihe schalten und
so die verbratene energie auf die dioden aufteilen
4) schaltenden spannungsregler nehmen
was würdet ihr machen?
@ Sebastian Heyn (Gast)
>Der Festspannungsregler verbrät im schnitt so 8-10V, das sind 3,5W und>das ist wohl ne menge für den kleinen :-)>1) ein bisschen platinen platz als kühlfläche nehmen
Wird nicht unbedingt reichen. Da sollte schon ein richtiger Kühlkörper
her.
>2) einen 7809 vorschalten, die Energie aufteilen>3) (habe ich im moment) einfach ganz viele dioden in reihe schalten und>so die verbratene energie auf die dioden aufteilen
Ist auch ne Lösung.
>4) schaltenden spannungsregler nehmen
Ist optimal in Bezug auf die Verlustleistung. Nur eben höherer
Schaltungsaufwand.
>was würdet ihr machen?
Kommt drauf an wofür das Ganze sein soll?
Ne Platine in kleinem Gehäuse, vieleicht noch bei hohen
Umgebungstemperaturen?
-> Schaltregler
Wens nur ein schneller Versuchsaufbau ist oder die Wärme immer
problemlos abgeführt werden kann
-> 1..3
MfG
Falk
Platinenfläche wird nicht reichen. Diese hat ziemlich schlechte
Wärmeleiteigenschaften. 3,5W sind schon ordentlich. Die Wärme ist auch
Stress für umliegende Bauteile. Eine Idee wäre noch, das Gehäuse (sofern
vorhanden) aus Blech zu machen und das als Kühlfläche nach aussen zu
nehmen.
Wenn du die (geringen) Mehrkosten nicht scheust und eine ordentliche
Induktivität findest, dann nimm einen Schaltregler.
DC/DC-Wandler oder komplette Schaltregler im 7805-Gehäuse sind leider
sehr teuer. Weiß auch nicht wie stabil die sind bei Schwankungen der
Eingangsspannung.
Mehr als 1W sollte man einem unbewaffneten 78xx nicht zumuten. 7809
vorneweg bringt also nichts. Da die Differenz rein/raus auch nicht weit
unter 3V fallen sollte bleibt nur Kühlung. Womit ist dann ein
Rechenexempel.
Ein Schaltregler ist natürlich sparsamer. Und auf Basis LM257x auch
nicht weiter schwierig. Alternativ gibt es welche, die fast wie 78xx
aussehen, von RECOM (Conrad), nur halt teurer.
Wird die viel zu hohe Eingangsspannung des 7805 noch irgendwo in Deiner
Schaltung benötigt? Wenn nein: Anderes Netzteil mit geringerer
Ausgangsspannung verwenden.
Wenn ja: Schaltregler.
Es gibt noch zwei günstige Möglichkeiten, die mir gerade eingefallen
sind:
1. Stromverbrauch der Schaltung reduzieren, damit die Verlustleistung am
Regler sinkt. Nicht immer möglich.
2. Ist in der Schaltung ein µC, der noch einen freien
Hardware-PWM-Ausgang hat, so kann man VOR dem Linearregler einen
Transistor schalten, der relativ statisch den Effektivwert der
Eingangsspannung reduziert. Diese Spannung gut glätten und dem
Linearregler zuführen. Aufpassen, dass der Transistor leitet, wenn die
Schaltung noch nicht in Betrieb ist (evtl. Depletiontype verwenden).
Keine Ahnung ob es funktioniert, habe es noch nicht versucht. Kann sein
dass dann der Linearregler schwingt. Aber so kann man günstig die
Verlustleistung reduzieren, indem man relativ statisch die
Eingangsspannung reduziert. Durch die Hardware-PWM des µC wird keine
Rechenzeit verbraten. Bevor man so vorgeht, sollte man vielleicht doch
lieber über einen Schaltregler nachdenken. Ist in kleinen Stückzahlen
für 2€ aufzubauen.
@ The Devil (devil_86)
>Also mein 7805 läuft bei ungefähren Maximallast von 1,9 Watt ganz gut.>Allerdings muss ich sagen, dass er die meiste Zeit nur rd. 300mW>verbrät.
Ersten das, und zweites ist Funktionieren != sicheres Funktionieren!
Ein TO220 Gehäuse hat ca. 50K/W Wärmewiderstand. Bei 1.9W und 25C
Umgebungstemperatur ergibt das eine Chiptemperatur von
T = 25 + 50*1.9 = 120C
Das ist grenzwertig.
Mit nem kleinen Kühlkörper von 15K/W bringt man die Temperatur auf
T = 25 + 15*1.9 = 53,5C
Der Lebensdauer ist das äusserst zuträglich.
MFG
Falk
Wenn man in der Anwendung eines der üblichen LCDs mit
Hintergrundbeleuchtung hat, dann ist oft ebendiese für den grössten Teil
des Stroms verantwortlich. Dann kann man die LEDs auch per
Leistungswiderstand direkt von der Spannung vor dem Regler versorgen und
spart dem Regler den KK. Der entsprechende dimensionierte Widerstand
wird dann zwar auch heiss, aber der darf das.
Falk Brunner wrote:
> Ein TO220 Gehäuse hat ca. 50K/W Wärmewiderstand. Bei 1.9W und 25C> Umgebungstemperatur ergibt das eine Chiptemperatur von>> T = 25 + 50*1.9 = 120C>> Das ist grenzwertig.
Wie gesagt, der Regler läuft maximal ein Minute auf 1,9W, und das ca.
10x am Tag, aber ich werd's weiter verfolgen
> Mit nem kleinen Kühlkörper von 15K/W bringt man die Temperatur auf>> T = 25 + 15*1.9 = 53,5C
Muss man da den Wärmewiderstand des Gehäuses nich auch noch
miteinrechnen, das 'verschwindet' ja durch den Kühlkörper nicht?!
Grund für den hohen verbrauch ist ein (8) video-verstärker. mache das
mit transistoren. und das bedeutet in der konstellation (geringer
aufwand, sehr gutes ergebniss) einen 150ohm widerstand x8 an der
spannungsquelle.
1) Power supply kann ich ned ändern, da ich mit den 12-15V leben muss
Die idee mit dem hardware-pwm ist eigentlich ganz schön clever. aber mit
dem werd ich evtl das gleiche problem haben wie mit schaltregler (emv)
und hohes ripple. (videoverstärker)
werd mal nach günstigen kühlkörpern schauen und mit manager besprechen.
:-)
@TheDevil: Wenn der Wärmewiderstand des Kühlkörpers << dem des Gehäuses
ist, kannste diesen praktisch vernachlässigen. Ausserdem haste oft in
Datenblättern zwei angaben:
-Wärmewiderstand gegenüber Luft
-Wärmewiderstand gegenüber Übergang (Junction)
letzter liegt meist in der Größenordnung 1,5-3K/W ... den kannste dann
noch zum KK dazuaddieren und du hast recht exakte Werte.
Gruß
Fabian
> letzter liegt meist in der Größenordnung 1,5-3K/W ...
Bei 7805 in TO-220 eher 5K/W. Und zur Luft auch nicht 50K/w, wie oben
beschrieben, sondern im Fairchild Datasheet 65.
Im Datenblatt sind i.d.R. zwei Wärmewiderstände angegeben:
R_thja (Wärmewiderstand des Überganges Junction-Amb*ient, also m.a.W.
Chip-Umgebung)
R_thjc (Wärmewiderstand des Überganges Junction-Case, also m.a.W.
Chip-Gehäuse)
Der WW des Gehäuses an sich ist sehr klein. Wenn man das "Amb*ient",
also die Umgebung, durch einen Kühlkörper ersetzt, dann muss nur noch
der R_thjc berücksichtigt werden, der bei TO220 eine Größenordnung
kleiner ist als der R_thja.
EDIT:
Die von Andreas angegebenen Werte sind korrekt...
Kumpel von mir schraubt da immer angefeilte Bier-Kronkorken als
kühlkörper ran. Funktioniert, kostet nix und sieht besonders in
verbindung mit einem frei verdrahtetem Design optisch sehr ansprechend
aus ^^
du könntest den 7805 auf ein stück platine bauen und mit epoxydharz
dicht machen. dann könnte man auf diese weise schon 10 stück in eine
bierflasche hängen. prima wasserkühlung
Schaltregler gibt es auch in einem zum 7805 passendem Layout, z.B. bei
Conrad. Hab' vergessen wie die heißen, bin zu faul nachzugucken.
Du mußt deine Stromversorgung dafür nicht ändern.
für diese anwendung haben wir uns für einen kühlkörper entschieden.
werde aber die pwm lösung mal näher betrachten (weils mich persönlich
sehr interessiert) und schaltregler im allgemeinen auch. scheint wohl
wirklich vernünftiger zu sein bei höheren strömen und großen
ein/ausgangsspannungsunterschieden
Also, wenn dir der Stromverbrauch egal ist,
dann montier doch einfach außen an dein Gehäuse einen ca. 22Ohm
Hochlast-Widerstand, der hat bei 350mA einen Spannungsabfall von 7,7V
und verbrät immerhin ca.2,7W, die gibts für <50Cent.
Das Problem: Wenn du weniger Strom aus dem Regler ziehst, geht steigt
Spannung am Regler umgekehrt-Proportional und die Verlustleistung am
Regler steigt wieder.
Allerdings funktioniert das zumindest für einfache Basteleien ganz gut.
@ Johannes Flügel (Firma ...) (tscho)
>dann montier doch einfach außen an dein Gehäuse einen ca. 22Ohm>Das Problem: Wenn du weniger Strom aus dem Regler ziehst, geht steigt>Spannung am Regler umgekehrt-Proportional und die Verlustleistung am>Regler steigt wieder.
Wenn dann schon lieber Leistungsdioden in Reihe vorschalten, deren
Spannungsabfall ist konstant.
MFG
Falk
oder einen Trafo nehmen der mehrere Abgreifpunkte an der
Sekundärwicklung hat so kannst du einmal dein 12-15V abnehmen und einmal
ca. 4,5V oder etwas mehr für nen Low-Drop Regler z.b. LM2940-CT5. Dann
hättest du nach der Gleichrichtung und Glättung um die 6,5V und dann
läuft der Linearregler auch ohne Kühlkörper. Oder nimm nen zusätlichen
kleinen Trafo für den Linarregler.
Als Kühlkörper tut es oft auch ein eingesägtes und zum U gebogenes
stückchen Alu, es muss nicht immer die edle scharz eloxierte Variante
sein :P
Alternativ zieh ich mir für so Anwendungen gern Kühlkörper aus dem
E.Schrott alte PC Komponenten liefern da recht viel.die lassen sich
meist passend sägen
Thomas O. wrote:
> oder einen Trafo nehmen der mehrere Abgreifpunkte an der> Sekundärwicklung hat so kannst du einmal dein 12-15V abnehmen und einmal> ca. 4,5V oder etwas mehr für nen Low-Drop Regler z.b. LM2940-CT5.
So ein Trafo setzt aber irgendeine Wechselspannung voraus und
diesbezüglich hatte ich eigentlich nichts gelesen.
...und wenn ich aus Gleichspannung erst Wechselspannung für den Trafo
machen muss kann ich auch gleich einen Schaltregler nehmen.
es gibt super Schaltregler die sind nicht viel größer als ein 7805 und
werden auch genau so angeschlossen... die ein und ausgangskondensatoren
die du ja sowieso schon hast sollten dem auch schon ausreichen.
kosten allerdings ein paar euro... gibt's zB bei conrad
