Spannungsteiler 5V->3.3V

Gast #6096192
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Hallo Leute,

ich möchte ein ESP8266 mit einem Netzteil betreiben (Ausgang: 5V/0.4A 
DC).
Da der ESP-01 maximal 3.3 V Eingangsspannung erhalten darf wollte ich 
einen Spannungsteiler anwenden.

Mit meinem Elektrotechnik Grundwissen dachte ich, ich könnte einfach 2 
Widerstände in Reihe schalten. Über dem einen greife ich dann die 3.3V 
Spannung ab.
Ich habe mittels Spannungsteiler berechnet, dass das Verhältnis von dem 
Widerstand R2 zum Gesamtwiderstand ~2/3 sein muss (über R2 greife ich 
die Spannung ab).

Mein Problem ist allerdings wenn ich große Widerstände nehme, also 
R1=1000Ω und R2=2000Ω nehme, fallen laut Ohmschen Gesetz U=R*I 400V bzw. 
800V über den Widerständen ab.

Wenn ich kleine Widerstände nehme zum Beispiel R1=4.25Ω und R2=8.25Ω 
komme ich nach dem Ohmschen Gesetz zwar auf die erwünschte Spannungen 
(3.3V über R2), allerdings werden die Widerstände extrem heiß.


Für den Betrieb reicht der einfache Spannungsteiler also nicht aus. Kann 
in meiner Situation ein Stromteiler helfen?
Ich könnte mir vorstellen den Strom noch einmal zu teilen aber ich denke 
das man für den Betrieb eines ESP-01 mit den beiden LED schon ~100mA 
benötigt.

In Foreneinträgen fand ich heraus, dass der ESP-01 im Mittel ~80mA 
benötigt.

Also was meint ihr? Nochmal den Strom teilen oder gibt es doch noch eine 
andere Alternative?
Gast #6096199
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Georg S. schrieb:
> In Foreneinträgen fand ich heraus, dass der ESP-01 im Mittel ~80mA
> benötigt.

Der Mittelwert der Stromaufnahme des ESP8266 nützt dir allenfalls für 
die thermische Auslegung deines Wandlers. Die Schaltung muss elektrisch 
für den beim Senden auftretenden maximalen Strombedarf von etwa 350mA 
ausgelegt sein.
#6096200
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Georg S. schrieb:
> Also was meint ihr? Nochmal den Strom teilen oder gibt es doch noch eine
> andere Alternative?

Die Idee mit dem Spannungsteiler zur Versorgung funktioniert nicht.
Die Spannung über dem Widerstand an dem die 3,3V abfallen würde bei 
Belastung durch den ESP einbrechen.

Die benötigst einen Spannungsregler mit geringen Dropout, einen LDO.

Beispiel:
https://www.holtek.com.tw/documents/10179/82844a36-1633-498c-a6e3-4d99f2d0f6d7
Gast #6096260
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Georg S. schrieb:
> Mein Problem ist allerdings wenn ich große Widerstände nehme, also
> R1=1000Ω und R2=2000Ω nehme, fallen laut Ohmschen Gesetz U=R*I 400V bzw.
> 800V über den Widerständen ab.

Du legst 5V an und hast an den Spannungsteilerwiderständen 400V bzw. 
800V? Das hätte ich auch gerne! Kannst du mir ein funktionierendes 
Exemplar zukommen lassen? :-)

Ernsthaft, es geht nur so:
Jörg R. schrieb:
> Die benötigst einen Spannungsregler mit geringen Dropout, einen LDO.
Beitrag #6096313 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gast #6097066
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schUk0 schrieb:
>
>
> Da komme ich jetzt irgendwie nicht ganz mit... XD

Der Rechenweg ist dort erläutert und ich habe seinen Schaltplan mal in 
LTSpice übernommen und komme auf die gleichen berechneten Werte.

Obwohl es natürlich nach den Kirchhoffschen Gesetzen unmöglich ist.

Trotzdem frage auch ich mich was der Denkfehler hier ist und wieso das 
Ohmsche Gesetz anscheinend versagt.

Gruß Walther
Gast #6097084
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Walther schrieb:
> Trotzdem frage auch ich mich was der Denkfehler hier ist und wieso das
> Ohmsche Gesetz anscheinend versagt.

Keine Angst, das Ohmsche Gesetz versagt nicht, wenn es zum Problem 
passt.

Seht es mal anders rum: Der hohe berechnete Spannungsabfall deutet 
darauf hin, dass bei der Rechnung Eingangs- und Ausgangsgrößen vermischt 
wurden.
Bei 5V und den genannten Widerständen fließt einfach kein Strom von 
400mA.
Gast #6097143
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Walther schrieb:
> Der Rechenweg ist dort erläutert und ich habe seinen Schaltplan mal in
> LTSpice übernommen und komme auf die gleichen berechneten Werte.
Zeig das mal. Wo gibt es die Erläuterung des Rechenwegs?

> Trotzdem frage auch ich mich was der Denkfehler hier ist und wieso das
> Ohmsche Gesetz anscheinend versagt.
Es versagt nie!
Wenn du Schaltung / Simulation zeigst, dann kann man dir das genau 
sagen.
Vermutlich hast du keine Spannungsquelle mit 5V angeschlossen, sondern 
eine Stromquelle mit 400mA.
#6097338
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Hallo ich melde mich hier mal unter neuem Account.
Ja bei der Berechnung habe ich einige Sachen durcheinander gebracht das 
sehe ich ein.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich habe mit dem LF33CV gute Erfahrung gemacht.

Ich habe im Datenblatt gelesen, dass dieser maximal 1A Strom liefert.
Was passiert mit dem Rest des Stroms, wenn der ESP8266 ESP-01 laut 
deiner Seite nur maximal 400mA verbraucht?

Hast du den LV33CV auch in Verbindung mit einem ESP-01 betrieben?
Regelt der LF33CV das automatisch?
Oder kann der Controller Schaden nehmen?


Verzeiht bitte meine Unwissenheit.
Gast #6097351
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Georg T. schrieb:
> Was passiert mit dem Rest des Stroms, wenn der ESP8266 ESP-01 laut
> deiner Seite nur maximal 400mA verbraucht?

Der Rest wird nicht aufgenommen.

Das ist wie bei: Deine Steckdosen liefern dauerhaft bis zu 16A, 
kurzzeitig locker das Doppelte. Trotzdem brennen die kleineren 
Verbraucher nicht durch.

> Hast du den LV33CV auch in Verbindung mit einem ESP-01 betrieben?

Ja

> Regelt der LF33CV das automatisch?

Ja

> Oder kann der Controller Schaden nehmen?

Nein
Gast #6097759
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Ich denke der ist unkritisch weil auf dem Modul nich ein Keramik
> Kondensator parallel dazu liegt.

Ein Keramikkondensator kann nicht die mehrere Millisekunden langen 
Sendepulse brücken, d.h. der 100u muss die vollen 350mA (mit 
entsprechendem Spannungsabfall am ESR) liefern. Wenn er das nicht 
müsste, wäre er über flüssig.
#6097761
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Forist schrieb:
> Wenn er das nicht
> müsste, wäre er über flüssig.

Ja, schon, aber durch den Keramikkondensator, welcher deutlich schneller 
seine Kapazität zur Verfügung stellt als der Elko erkauft man sich die 
Zeit, die ein höherer ESR kostet. Daher ist das an der Stelle 
tatsächlich recht unkritisch.

Nochzumal hier ein höherer Ripplestrom auf der 3,3V Seite ebenfalls 
unproblematisch sein dürfte.
Gast #6097791
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Christian B. schrieb:
> Ja, schon, aber durch den Keramikkondensator, welcher deutlich schneller
> seine Kapazität zur Verfügung stellt als der Elko erkauft man sich die
> Zeit, die ein höherer ESR kostet. Daher ist das an der Stelle
> tatsächlich recht unkritisch.

Ich war bisher eher davon ausgegangen, dass ein kleiner Kondensator 
parallel zum Elko dessen Induktivität ausgleicht.

Der Spannungsabfall am ESR des Elko bleibt ja, weil der kleine 
Kondensator schnell entladen ist. Doof ist, dass bei vielen 
Kondensatoren gar keine Angabe zum ESR im Datenblatt steht.
Gast #6097867
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Es macht Sinn Eingangsspannungen per Spannungsteiler zu reduzieren. Die 
Groesse der Widerstande ist eine Frage der Geschwindigkeit. Fuer 
langsame Signale, resp DC, wuerde ich zB 20k & 10k oder groesser nehmen. 
Falls Strom Sparen ein Thema ist, muss man sich das nochmals genauer 
ueberlegen.
#6098054
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Wolfgang schrieb:
> Bei bis zu knapp 400mA Stromaufnahme des ESP willst du keinen
> Spannungsteiler verwenden, um auf die 3.3V zu kommen.

man könnte aber wer 10-fachen Querstrom spendiert, also 4A, dummerweise 
nicht mit

Georg S. schrieb:
> Netzteil betreiben (Ausgang: 5V/0.4A

mit einnem 4A Netzteil ginge das, wie lernte man in der Ausbildung, "die 
stabilisierende Wirkung des Spannungsteilers"
Bei 5V/3,3V mit 4A bleiben am oberen R = 1,7V/4A = 0,425 Ohm nur 6,8W 
hängen, am unteren R = 3,3V/4A = 0,825 Ohm nur 13,2W hängen, es stellt 
sich am unteren R 3,3V ein, wenn der ESP aber 400mA zieht

also mit oberen Teiler R=0,425 Ohm und unteren Teiler R=0,825 Ohm gibt 
das bei ESP 0mA 3,3V für den ESP und mit ESP 400mA ergibt das 3,2V für 
den ESP.
Q.E.D. Spannungsteiler stabilisiert :)

Machbar ja, aber ziemich unsinnig
#6098136
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Nein

doch

Stefan ⛄ F. schrieb:
> der ESP benötigt eine stabile glatte Versorgungsspannung.

wischiwaschi wieder mal, definiere "stabile glatte Versorgungsspannung"

so langsam zweifel ich immer mehr an deine "Elektronikerausbildung"

meinst du mit "stabile glatte Versorgungsspannung" einen Bleiakku mit 
3,3V DC Ri = 10 mOhm, oder was soll das?

Bis jetzt ist jeder ESP wunderbar mit fast allen Versorgungen zurecht 
gekommen, aus dem Steckernetzteil, aus dem Handylader und die sind alles 
andere als "stabil & glatt", manchmal hilft noch ein Zusatzelko für 
Stromspitzen, aber Laborqualität wird nicht benötigt wie unzählige ESP 
Versorgungen beweisen, nicht mal 3,2V statt 3,3V jucken einen ESP
#6098230
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> maximal 100mV Schwankung beim Senden, würde ich sagen.

ich habe es vorgerechnet,

Joachim B. schrieb:
> Bei 5V/3,3V mit 4A bleiben am oberen R = 1,7V/4A = 0,425 Ohm nur 6,8W
> hängen, am unteren R = 3,3V/4A = 0,825 Ohm nur 13,2W hängen, es stellt
> sich am unteren R 3,3V ein, wenn der ESP aber 400mA zieht
>
> also mit oberen Teiler R=0,425 Ohm und unteren Teiler R=0,825 Ohm gibt
> das bei ESP 0mA 3,3V für den ESP und mit ESP 400mA ergibt das 3,2V für
> den ESP.
> Q.E.D. Spannungsteiler stabilisiert :)

100mV

aber egal, DU weisst es ja besser!

Man kann auch 20-fachen Querstrom wählen, wird besser!
Gast #6098517
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> maximal 100mV Schwankung beim Senden, würde ich sagen.
>
> Die erreichst du nicht mit 10-Fachem Querstrom durch einen simplen
> Spannungsteiler.

Ich empfehle Dir, vor solchen Aussagen die Gegenprobe zu machen...
Erreichbar ist es auf jeden Fall, aber in dem Fall schreit nicht nur
Greta rum - Lösung ist, und war schon immer, nur für Kleinsignal.

Und bitte hör' Du jetzt auch wieder mal auf mit den Sticheleien,
@Joachim, denn das führt wohl sonst eher in den Abgrund...
#6098617
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uga, uga. schrieb:
> Und bitte hör' Du jetzt auch wieder mal auf mit den Sticheleien,

darum bat ich schon an anderer Stelle, aber mir zu schreiben er kann 
keine 100mV Abweichung vertragen und dann selbst 100mV zu ergänzen kann 
man auch als Stichelei auffassen oder als gespaltene Persönlichkeit!

Joachim B. schrieb:
> meinst du mit "stabile glatte Versorgungsspannung"
Stefan ⛄ F. schrieb:
> maximal 100mV Schwankung beim Senden, würde ich sagen.

und was ergab meine Rechnung?

Joachim B. schrieb:
> mit einem 4A Netzteil ginge das, wie lernte man in der Ausbildung, "die
> stabilisierende Wirkung des Spannungsteilers"
> Bei 5V/3,3V mit 4A bleiben am oberen R = 1,7V/4A = 0,425 Ohm nur 6,8W
> hängen, am unteren R = 3,3V/4A = 0,825 Ohm nur 13,2W hängen, es stellt
> sich am unteren R 3,3V ein, wenn der ESP aber 400mA zieht
>
> also mit oberen Teiler R=0,425 Ohm und unteren Teiler R=0,825 Ohm gibt
> das bei ESP 0mA 3,3V für den ESP und mit ESP 400mA ergibt das 3,2V für
> den ESP.

und was sind 3,2V als Abweichung von 3,3V?
Also ich komme da auf 100mV
Gast #6098631
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Jörg R. schrieb:
> Joachim, das mit dem Wirkungsgrad hast Du falsch verstanden. 90%
> verbraten ist der falsche Ansatz???

Was denkst du, wie manche Toaster ihre Elektronik versorgen - die 
verwenden genau einen Spannungsteiler, um aus der Netzspannung eine 
handliche Betriebsspannung abzuleiten. Da reicht ein kleiner Abgriff am 
Heizdraht.

Allerdings ist beim Toaster zugegebenermaßen das Verbraten Programm ;-)
#6098826
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Wolfgang schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Joachim, das mit dem Wirkungsgrad hast Du falsch verstanden. 90%
>> verbraten ist der falsche Ansatz???
>
> Was denkst du, wie manche Toaster ihre Elektronik versorgen

3 Smileys reichen wohl nicht um die Ernsthaftigkeit meines Kommentars zu 
entkräften?


> Allerdings ist beim Toaster zugegebenermaßen das Verbraten Programm ;-)

Die Glühlampe in meinem Backofen hat 100% Wirkungsgrad, jedenfalls wenn 
der Backofen in Betrieb ist;-)
Gast #6099210
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Joachim B. schrieb:
> aber zu 100mV != 100mV schreibst du nichts Stefanus?

Was soll man dazu großartig sagen? Die Sachlage ist klar: Du hast Recht.

Trotzdem sollte bitte niemand diese Idee (Stromversorgung durch 
Spannungsteiler) weiter verfolgen. Das ist genau so unsinnig, wie ein 
Haus aus ganz viel dickem Papier zu bauen, anstatt aus Steinen.
#6099363
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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Was soll man dazu großartig sagen? Die Sachlage ist klar: Du hast Recht.

Das wissen ja mehr das 100mV = 100mV sind, ich weiss immer noch nicht 
warum DU mir da widersprochen hast, aber dazu äusserst du dich ja leider 
nicht.

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Trotzdem sollte bitte niemand diese Idee (Stromversorgung durch
> Spannungsteiler) weiter verfolgen.

schrieb ich ja auch, es hat evtl. NUR im Winter Sinn damit zu heizen, 
trotzdem ist es möglich.

Maxim B. schrieb:
> Ich schlage vor, für
> mehr Stabilität und Wärme den Strom auf 100x zu stellen. Allerdings
> braucht man dann andere Netzteil.

eben im Winter nützlicher = mehr Wärme

Ein anderes Netzteil braucht man auch bei 10-fachen Querstrom, 20-facher 
Querstrom dürfte die Sache nocht mehr stabilisieren als 10-fach, evtl. 
sogar unter 100mV drücken, notfalls hilft noch ein "dicker" Elko, ich 
las da mal was von µF....wo war das doch gleich, ach ja nach dem Regler, 
wäre also hier am unterem Teiler R.

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