Hallo,
ich möchte einen Mikrocontroller Attiny84 am KFZ betreiben.
Nun Frage ich mich, ob ich einen 78L05 (TO-92 Gehäuse) nehmen kann, da
dieser doch deutlich kleiner baut.
Der µC liest ein paar Schalter im KFZ ein und steuert ein paar Ausgänge,
also nichts dramatisches.
Beschaltung im KFZ ist mir klar mit Spule, Elko, 100nF Kondensatoren,
etc.
Mir geht es nur darum, ob ein 78L05 ausreichen würde oder ob er zu heißt
wird? Vom Strom müsste es ja reichen 0,1A.
Ivan schrieb:
> Mir geht es nur darum, ob ein 78L05 ausreichen würde oder ob er zu heißt> wird? Vom Strom müsste es ja reichen 0,1A.
0.1A * 7V (Verlustleistung) macht 0.7W an Wärme, die der 78L05 loswerden
muss. Datenblatt nachsehen, ob der da noch mitmacht.
Im KFZ hat man bei laufendem Motor oder vollem Akku eher 14,4 V, also
sollte man für die Verlustleistung mit etwas Sicherheit eher 10V*0,1A=1W
max. rechnen, das ist zuviel für den kleinen (0,75W). Also sollte sich
der µC mit <70mA begnügen.
Er hat doch gar nicht geschrieben, dass seine Schaltung 100 mA ziehen
würde... Er hat einen ATtiny84 da dran, der verbraucht selbst bei
20 MHz gerade mal 12 mA laut Datenblatt. Wäre die Frage, was die
restliche Schaltung noch braucht (LEDs?).
Ich würde ihn übrigens in SO-8 oder besser noch SOT-89 nehmen, das
wäre dann nochmal kleiner als TO-92 und lässt sich ggf. besser mit
einer Cu-Fläche kühlen.
>> Vom Strom müsste es ja reichen 0,1A.
Damit ist der 78L05 gemeint. Der kann bis zu 0,1A.
Ob die Schaltung soviel braucht, steht auf einem anderen Blatt...
Also: realen Strombedarf ermitteln, mit 10V multiplizieren und
nachsehen, ob die Leistung verbraten werden kann. Evtl. kann ein
Vorwiderstand oder eine Z-Diode noch einen Teil der Leistung übernehmen.
Hallo,
danke für die Antworten. Nicht nur für die Fakten ansich, auch für die
Hintergründe. Nun weiß ich nämlich, wie man darauf kommt.
In der Schaltung sind lediglich 2 LED's vom AVR gesteuert und ein
Optokoppler (also nochmal eine LED). Ich denke, dass der 78L05 somit
reicht, die LED's werden mit 1k Vorwiderstand beschaltet und ziehen
daher auch nur sehr wenig Strom. Der Attiny84 läuft mit 8Mhz und somit
laut Datenblatt nur ca. 5,7mA. Bleiben also noch ca. 94mA für die LED's
und den Optokoppler, zumal die LED's nicht konstant leuchten.
Grundsätzlich bleibt für mich noch die Frage, wie ich den Gesamtstrom
der Schaltung berechne?
Addiere ich einfach die einzelnen Ströme der Bauteile LED's, etc.
zusammen oder misst man so etwas am besten?
Ivan schrieb:
> Addiere ich einfach die einzelnen Ströme der Bauteile LED's, etc.
Ebendies. Hier also 6mA für den AVR und jeweils ca 3mA pro LED. Plus
unbekanntem Optokoppler, das können je nach Typ und Anwendung 1mA oder
50mA sein.
Aber was du offenbar noch nicht verstanden hast: Bloss weil auf dem
Regler "100mA" draufsteht kannst du ihn bei 15V rein nicht dennoch nicht
mit 100mA belasten. Weil er dabei zu heiss wird.
> Addiere ich einfach die einzelnen Ströme der Bauteile zusammen
Das ist praktisch der beste Ansatz...
> oder misst man so etwas am besten?
das ist der beste praktische Ansatz.
Beide Wege führen zum Ziel. ;-)
A. K. schrieb:
> Aber was du offenbar noch nicht verstanden hast: Bloss weil auf dem>> Regler "100mA" draufsteht kannst du ihn bei 15V rein nicht dennoch nicht>> mit 100mA belasten. Weil er dabei zu heiss wird.
Doch das habe ich - denke ich - verstanden.
Angenommen ich habe 14,4V KFZ-Boardspannung und regle auf 5V herunter,
Sind also 14,4V-5V = 9,4V über den Regler zu verbraten.
Da die Leistung P=U*I ist, stelle ich um nach I --> I = P/U. P ist im
Datenblatt mit max. 0,75W angegeben und 9,4V werden verbraten -->
0,75W/9,4V = 79,79mA.
Dies wäre demnach die absolute Grenze, die meine Schaltung haben dürfte.
... und guter Kühlung über die Beinchen. Eine andere Rechnung macht weit
früher schlapp, denn in den NS-üblichen Fussnoten steht ein R(th)ja von
230K/W drin für TO-92, was bei max. 40°C Umgebung (im Auto) grad mal für
die Hälfte reicht.
A. K. schrieb:
> denn in den NS-üblichen Fussnoten steht ein R(th)ja von> 230K/W drin für TO-92
Nö, nicht für TO-92, sondern für das Micro-SMD. Für TO-92 geben sie
lieber gleich gar nichts an. Die Konkurrenz von Fairchild gibt auch
nur in einer Fußnote an "Power dissipation < 0.75 W". Andernorts
finde ich für TO-92 Angaben von ca. 180 K/W, was einigermaßen zu
den 0,75 W passen würde.
Für SO-8 finde ich bei NXP die Angabe 158 K/W Rthja und 43 K/W für
Rthjc. SOT-89 käme besser weg, Diodes.com gibt hier 125 K/W für
Rthja und 10 K/W Rthjc an. Damit könnte man eine SOT-89-Variante
also zumindest recht effektiv mit einer Cu-Fläche kühlen.
Jörg Wunsch schrieb:
> Nö, nicht für TO-92, sondern für das Micro-SMD. Für TO-92 geben sie> lieber gleich gar nichts an.
Aber sicher doch: "Z Package: θJC = 60 °C/W, = θJA = 230 °C/W".
Wie ich schon sagte, sowas steht bei NS meist im Kleingedruckten, hier
in Fussnote 5.
Das hängt nun davon ab, was für einen Strom du am Ausgang benötigst. Der
CNY17-3 hat ein CTR von min. 100%, d.h. der Strom durch die LED muss
mindestens dem am Ausgang entsprechen, evtl. deutlich mehr um gut
durchzusteuern, je nach Anwendung. Die 60mA sind das zulässige Maximum.
Der Ausgang geht an den Pin des µC, um dort einen Pegelwechsel zu
erkennen von high nach low. Der Optokoppler schaltet Masse durch und
zieht den Portpin auf low. Externer Pullup 10k gegen +5V Vcc am Pin.
Dann hängst du an die LED des Kopplers auch wieder 1K für ~4mA und bist
insgesamt einschliesslich Eigenverbrauch des Reglers bei grob 20mA. Kein
Problem.
ST gibt fuers TO92 Gehaeuse ein Rth-amb von 200Grad/W an. Maximale
Sperrsichttemperatur ist 125 Grad
Wenn man im Sommer von Innentemperatur von rund 60..70 Grad im Auto
ausgeht sieht die Rechnung schon etwas anders aus.
(125 Grad - 70 Grad) / 200Grad/W = 0.275W
0.275W / 9.4V = 30mA
mehr wuerde ich ihn nicht zumuten im Auto.
Besser doch einen im T0220 Gehauese nehmen.
Gruss Helmi
Helmut Lenzen schrieb:
> Besser doch einen im T0220 Gehauese nehmen.
Aber auch der braucht einen Kühlkörper, oder oben ein Stück
Kupferfläche. Da kannst du dann auch wieder den 78L05 im SOT-89
nehmen, denn mit den 10 K/W hängt bei dem die mögliche Verlust-
leistung im Wesentlichen auch nur von der Kühlfläche ab.
Tante Gugel bringt mir die AN-994 von International Rectifier zu
Tage, die sich mit diesem Thema befasst:
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-994.pdf
Die gehen zwar von 150 °C Grenztemperatur aus, aber für 125 °C
muss man halt alles um 25 K verschieben, d. h. man benutzt in
den Diagrammen den Punkt für Ta = 100 °C. Selbst mit dem nur
leicht vergrößerten SMD-Footprint (gleiche Fläche wie normales
SMD-Bauteil) und dem Kupfer auf der Rückseite schafft es dort
ein SO-8 auf 0,6 W und ein SOT-223 auf 0,4 W, die sie abführen
können. (SOT-89 ist nicht dabei, müsste aber mit SOT-223 einiger-
maßen vergleichbar sein.) Damit ist man für die nun ausgerechneten
20 mA gut im grünen Bereich. Man kann ja noch ein wenig Kupfer
herum spendieren, dann wird die Temperatur etwas niederiger.
A. K. schrieb:
> Dann hängst du an die LED des Kopplers auch wieder 1K für ~4mA und bist> insgesamt einschliesslich Eigenverbrauch des Reglers bei grob 20mA. Kein> Problem.
Ähm, wenn der Ausgang des Optokopplers am Pin des µC hängt, dann wird
die LED wohl eher nicht aus dem gleichen Spannungsregler wie der
Controller versorgt. Sonst könnte man sich den Koppler auch sparen ;-)
Über den Ausgang des Optokopplers fliesst der Strom aus dem 10k-Pullup,
also maximal ca. 0,5mA. Plus noch ein bisschen Leckstrom aus dem
Controller.
Andreas
@ Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
>Helmut Lenzen schrieb:>> Besser doch einen im T0220 Gehauese nehmen.>Aber auch der braucht einen Kühlkörper, oder oben ein Stück>Kupferfläche. Da kannst du dann auch wieder den 78L05 im SOT-89>nehmen, denn mit den 10 K/W hängt bei dem die mögliche Verlust->leistung im Wesentlichen auch nur von der Kühlfläche ab.
Da brauchste aber schon ordentlich Kupferfläche, um 10K/W zu erreichen.
TO220 macht aber deutlich über 1W ohne weitere Kühlmaßnahmen (so Pi mal
Daumen sind 2W das absolute Maximum ohne extra Kühlung und 25°C
Umgebung). Wäre also für mich auch erste Wahl mit genügend Reserven
Jens G. schrieb:
> Da brauchste aber schon ordentlich Kupferfläche, um 10K/W zu erreichen.
Da hast du was flasch verstanden. Die 10 K/W waren das Rthjc eines
SOT-89. Der ist im Vergleich zum Rthja aller dieser kleinen
Kühlkörper so gering, dass man rein mit der Cu-Fläche entscheiden
kann, wie hoch die mögliche Gesamtverlustleistung ist.
> TO220 macht aber deutlich über 1W ohne weitere Kühlmaßnahmen
Dürfte sich aber troztdem kaum was mit einem SO-8 und einer Cu-Fläche
vergleichbarer Größe wie der TO-220 nehmen, wie du der genannten AN-994
entnehmen kannst.
Der 78L05 macht im SOIC8-Gehäuse und einer guten Kupferfläche bis zu
0,625W zunichte. Das steht zwar im Datenblatt meistens nicht drin, kann
aber aus den Angaben anderer Linearregler dieser Bauform entnommen
werden. Ich persönlich würde hier etwas Angstschweiß einbauen und nur
0,5W verbraten. Mit LowCurrent-LEDs und einer sonst sprasamen
Beschaltung (evt. Fets statt Transen und Relais an 12V sowie auslesen
mit einer sparsamen Z-Diode) sollte da was gehen. Gibts den 7805 nicht
noch im D-PAK?
Bitte auch nciht die TVS-Diode, Sicherung und Schattky am Eingang des
78L05 vergessen.
@ Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
>Jens G. schrieb:>> Da brauchste aber schon ordentlich Kupferfläche, um 10K/W zu erreichen.>Da hast du was flasch verstanden. Die 10 K/W waren das Rthjc eines
Jo - habe ich auch schon gemerkt ... Egal - TO220 ist auch gut für
diesen Zweck ;-)
Die M Typen haben übrigens nichts mit dem Gehäuse zu tun - die gibt's
in allen Varianten für ein bißchen mehr Leistung. Das M bedeutet eher
sowas wie "M"edium Strom (0,5A).
Jens G. schrieb:
> Die M Typen haben übrigens nichts mit dem Gehäuse zu tun - die gibt's> in allen Varianten für ein bißchen mehr Leistung. Das M bedeutet eher> sowas wie "M"edium Strom (0,5A).
Allerdings bekommst du die nicht ueberall zu kaufen (Rei.. und so)
Die sind dafuer gemacht um auch einen Regler zu haben der nicht bei 1A
schluss macht sonder halt schon bei 0.5A.
