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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler (7805 / LM317)


Autor: Arne H. (arne87)
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Hallo!

Ich möchte mich jetzt ernsthaft mit den Themen Elektronik und Atmel AVR 
beschäftigen.

Als Grundlage wollte ich erstmal eine vernünftige Spannungsquelle haben, 
die folgendes bietet:

-Ausgangsspannungen: 5V, 3.7V, 3.3V
-Ein- und Ausschaltbar
-Kontroll-Leuchte
-Glättung durch Elkos
-Schutz gegen HF-Schwingungen
-möglichst geschützt gegen Verpolung, etc.

Leider gibt es, was die Verwendung der Linearregler LM317 und 7805 
angeht, sehr viele unterschiedliche Beschaltungen im Netz, die sich 
teilweise auch von den Datenblättern unterscheiden.

Nach meinen Recherchen ist folgender Entwurf entstanden:
http://www.too-close-to-see.de/spannungsregler.gif

Als Spannungsquelle soll ein 9V DC / 1A Steckernetzteil dienen. 
Angeschlossen werden sollen alle möglichen AVR-Experimente über 
Anschlussklemmen.

(Ich weiß, es würde auch ohne die Schutzdioden funktionieren, aber 
sicher ist sicher, und Dioden kosten ja nichts)


Fragen:

1. Ist die Schaltung so in Ordnung?

2. Gibt es noch andere Spannungen in dem Bereich (ca. 0V bis 7V), die 
man häufig braucht? Dann könnte ich ja noch einen weiteren Kanal 
hinzufügen. (Die 5V sollen für den AVR, MAX232, Logik-ICs sein, die 3.7V 
für eine Handy-Kamera, mit der ich experimentieren will, und die 3.3V 
für eine SD-Karte)

3. Ist bei den Strömen, die man mit solchen Elektronik-Projekten 
normalerweise zieht, ein Kühlkörper am 7805 oder an den LM317 notwendig?
Wenn ja, ließen die sich alle zusammen an einen Kühlkörper montieren 
(die Rückseite der Chips sind ja leitend - nicht dass es da zu Problemen 
kommt).


Wäre nett, wenn sich das jemand mal ansehen könnte. Wäre schon 
frustrierend, wenn bei mein erstes Projekt gleich durch einen Denkfehler 
von vornherein zum Scheitern verurteilt wäre.
Danke!

Autor: Gast (Gast)
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Hallo
R3, R4 solltest du besser regelbar machen.
Dann kannst du die Spannung genau einstellen.
Ob du alle auf ein Kühlblech montieren
kannst hängt davon ab, welche Gehäuseform du
verwendest. Beim 7805 ist das Blech GND.
Beim LM317 ist das unterschiedlich.
Solltest du aber auf alle fälle auf ein
Kühlblech montieren.

CU...

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Die Schaltungen passen soweit. Wenn du dich an die Beschaltung aus dem 
Datenblatt hältst, solltest du auf der sicheren Seite sein. Die 100µF an 
jedem Ausgang brauchst du nicht.
Wie mein Vorschreiber schon erwähnte, solltest du R3 und R5 durch 
Potentiometer/Trimmer ersetzen, damit du die gewünschte Ausgangsspannugn 
einstellen kannst. Bedenke, dass Bauteile Toleranzen haben. Die 
berechnete Spannung stimmt nicht ganz mit der tatsächlichen Spannung 
überein.
Der Widerstand für die LED kannst du ruhig größer (z.B. > 1k) wählen. 
Die LED soll dir ja nur signalisieren, dass Spannung anliegt und nichts 
beleuchten.
Ansonsten hast du die Schaltung ja sehr ausführlich aufgebaut ;-)
Kühlkörper sollte auch nicht notwendig sein. So ein ATMEGA braucht ein 
paar mA. Einen Kühlkörper für alle solltest du nicht nehmen. Laut 
Datenblatt vom LM317 ist die Kühlfahne mit PIN2 - also V_out - 
verbunden. Du hast ja nicht an jedem LM317 die gleiche Ausgangsspannung.
Es besteht zwar die Möglichkeit, alle zu kühlenden Bauteile über ein 
Wärmeleitpad und Kunststoffschrauben an den Kühlkörper zu schrauben, 
damit sie nicht elektrisch miteinander verbunden sind, aber das wird 
aufwändiger.
PS: Der LM317 geht dir bei zu starker Belastung nicht kaputt, da er 
einen Thermoschutz hat.

Du kannst dir aber - wenn du Lust hast - ein paar "Aufsteckkühlkörper" 
organisieren. Falls eine Kühlung mal gebraucht werden würde, kannst den 
einfach auf das TO220 Gehäuse aufstecken.

Mit 5V und 3,3V deckst du schon die häufigsten Spannungen ab. Du 
solltest vielleicht noch die 9V (bzw. nach der Verpolschutz-Diode) 
durchschleifen, damit du damit später Operationsverstärker betreiben 
kannst.

Nochwas: Hast du das Steckernetzteil schon? Falls du es erst noch kaufen 
willst: Nehm ein konventionelles Trafo-Netzteil und kein Schaltnetzteil. 
Der Wirkungsgrad ist zwar schlecht, aber das kommt bei so einem 
Entwicklungsboard eh an untergeordneter Stelle. Schaltnetzteile ohne 
Schutzleiter (wie die Steckernetzteile) zeigen am Ausgang teilweise 
unschöne Effekte, da diese oftmals über kleine Kondensatoren gegeb 230V 
verschalten sind (EMV-Maßnahmen).
Noch besser als ein Steckernetzteil wäre ein Labornetzteil mit 
einstellbarer Strombegrenzung, damit dir bei einem Fehler nicht gleich 
die Schaltung abraucht.

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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Die Spannungsregler einfach isoliert montieren, also mit 
Silikonunterlage und isolierter Schraube und dann alle auf einen grossen 
Kühlkorpuskel. Wenn du einfach noch so einen Kanal mit LM317 spendierst 
und da statt der Festwiderstände ein Poti einbaust, dann hast du einen 
regelbaren Kanal.

bye

Frank

Autor: Gast (Gast)
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Also ich würd noch ein paar Sicherungen einbauen.
Kühlkörper wäre schon angebracht. Denn der 7805
wird doch schon sehr heiß, wenn auf dem Entwicklerboard
noch LCD und mehr dran ist.
Warum nicht die anderen Spannungen auch mit LED
anzeigen lassen ?.

CU.

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Dein 7805 verbrät z.B. 9-5=4V

P=U*I Suche Dir mal ein Datenblatt beim Händler Deines Vertrauens und 
rechne die Leistung aus, wähle den Kühlkörper ausreichend. 45 Grad 
Umluft kommen durchaus vor.

2.Einstellregler zur Spannungseinstellung sind duchaus nützlich, haben 
aber auf längere Dauer gesehen oft Wackelkontakte weshalb man sie besser 
durch den richtigen Widerstand ersetzten sollte.

3. Zusätzliche keramische 20nF-Abblockkondensatoren am Ausgang sind eine 
gute Tat gegen Schwingungen.

Autor: Arne H. (arne87)
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So, ich hab das ganze dann also noch um einen regelbaren Kanal 
erweitert:

http://www.too-close-to-see.de/spannungsregler_neu.gif

(Ich hatte nur einen 100k Poti, aber parallel zu den 1.2k Ohm sollte das 
einen Ersatzwiderstand von ca. 10 Ohm bis 1.18k Ohm ergeben, bzw. die in 
der Zeichnung angegebene Spannung)

Darüber hinaus hab ich den Eingang durchgeschleift und den Vorwiderstand 
der LED etwas erhöht.

An die vier Spannungsregler werde ich wohl einzeln kleine Kühlkörper 
montieren, nur zur Sicherheit.
("Sicher ist sicher", dachte der Bauer, und streute sich Zucker auf den 
Honig.)


@oszi40: Wo sollte ich die 20nF-Kondensatoren genau platzieren? 
Möglichst dicht am Ausgang der Spannungsregler, oder möglichst dicht bei 
den Ausgangs-Anschlussbuchsen?
(Habe gelesen, dass das bei diese HF-Geschichten ja nicht ganz 
unerheblich sein soll...)

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

mit dem 100k Poti wirst Du nicht froh werden, weil sich der Stellbereich 
an einem Ende zusammendrängt, wenn es ein lineares ist.

Ist es positiv logarithmisch ist, könntest Du es falschrum anschließen, 
das würde ich aber für gefährlich halten, nach links drehen erhöht dann 
die Spannung...

Beschaff Dir also lieber ein 2,2k Poti und schalte dem einen passenden 
Einstellregler parallel, um die Maximalspannung einzustellen.

Kondensator am Ausgang üblicherweise dicht am Spannungsregler, der LM317 
verlangt kein C am Ausgang (nach meinem Datenblatt), empfohlen werden 
aber 1µ, soll das Verhalten bei Laständerungen verbessern.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Gast (Gast)
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Warum ersetzt du die Widerstände nicht durch
Potis, so wie es schon geschrieben wurde ???????????

Autor: Jens (Gast)
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Ja genau, richtige Potis, nicht von Außen zugänglich, einmal einstellen 
und dann mit Fixierlack festmachen.

Kühlkörper, ein großer, Lüftungslöcher im Gehäuse nicht vergessen/ 
Kühlkörper an der Außenseite. Isoliertes montieren der Transen, dann 
geht nix schief, also Silikonpad oder Glimmer überall mit Wärmeleitüaste 
beckleckert.


Dann führste auf jeden Fall noch die 9V nach aussen, man weiß ja nie.
Ich würde sagen du nimmst aber noch einen Kanal mehr, Regelbar von 
Aussen, falls du mal mit Röhren oder ähnlichem arbeitest.

Für was sind die 3,7V eigentlich?

Gruß Jens

Autor: Igor Metwet (bastel-wastel)
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Jens wrote:

> Für was sind die 3,7V eigentlich?

Ganz oben stehts: Für eine Handy-Kamera

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