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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler zur Spannungsversorgung von Controllern empfehlenswert ?


Autor: Tom (Gast)
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Hallo,

ich habe ein Projekt bei dem ich 3 Spannungen benötige

1. 13.4 Volt per L200
2. 5 Volt
3. 12 Volt

Um die 13.4 Volt am ausgang des L200 zu bekommen hab eich durch Test 
herausgefunden das ich 2 Volt mehr Am Eingang benötige also 15.5 - 16 
Volt.
Die Gleichspannung liefert ein 15Volt Trafo der nach der Gleichrichtung 
16-21 Volt bringt(je nach belastung).
Der L200 läd einen Akku mit max. 300mA dieser Bauteil wird auch nicht 
besonders heiß sondern nur handwarm.
Nun habe ich einen 7812 der meine 12 Volt erzeugt mit einem Strom von 
500mA somit hat dieser eine Verlustleistung von 2.4 - 4.5Watt also recht 
hoch was sich an der Temperatur der Kühlkörpers bemerkbar macht.
Meine 5 Volt erzeugt ein 7805 welcher dem 7812 nachgeschaltet ist er 
bezieht also seine Eingangsspannung vom 7812.
Bei dieser Spannung benötige ich 350 mA und habe somit eine 
Verlustleistung von 2.45 Watt also auch recht hoch.
Diese Temperaturen sind mir etwas zu hoch daher habe ich mir gedacht das 
ganze 12Volt und 5Volt mit 2 Schaltreglern zu realisieren.
Nun bin ich auf diesem Gebiet recht unerfahren und hätte einige Fragen.

1. das Angebot von Speicherspulen ist gleich ZERO bei c und rei kann
   man da auch Funkentstördrosseln nehmen 77A* oder FED*?
2. Bleibt wie Ausgangsspannung des Schaltreglers immer konstant auch
   bei verschiedenen Ausgangsspannungen 16 - 21 Volt.
3. Hat sich schon jemand Spulen selber gebaut mit Kernen oder Gehäusen*.
4. Ist es ratsam einen 7812/7812 nach einem Schaltregler zu
   integrieren und den Schaltregler auf 2-3 Volt mehr als
   den 78** einzustellen.
5. Was passiert wenn ich einen Schaltregler den ich auf
   12 Volt am Ausgang eingestellt habe die Eingangsspannung
   auf 11 Volt absinkt.
 Das Ganze soll einem Mega mit externen Geräten versorgen und als 
Schaltregler  habe ich an einen der LM25** serie gedacht bin jedoch auch 
für andere offen.
Mann sollte die Teile jedoch bei Rei oder C bekommen.

Gruß

Tom

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Tom (Gast)

>Um die 13.4 Volt am ausgang des L200 zu bekommen hab eich durch Test
>herausgefunden das ich 2 Volt mehr Am Eingang benötige also 15.5 - 16
>Volt.

Das hätte dir auch ein Blick ins Datenblatt gesagt.

>Meine 5 Volt erzeugt ein 7805 welcher dem 7812 nachgeschaltet ist er
>bezieht also seine Eingangsspannung vom 7812.
>Bei dieser Spannung benötige ich 350 mA und habe somit eine

Sind  die 350mA schon in den 500mA des 7812 drin?

>Verlustleistung von 2.45 Watt also auch recht hoch.

Naja, mit nem kleinen Kühlkörper kein Problem.

>ganze 12Volt und 5Volt mit 2 Schaltreglern zu realisieren.

>1. das Angebot von Speicherspulen ist gleich ZERO bei c und rei kann
>   man da auch Funkentstördrosseln nehmen 77A* oder FED*?

Nimm richtige Spulen. Gibt es bei Reichelt genug. GGf. SMD, das kann man 
gut löten.

>2. Bleibt wie Ausgangsspannung des Schaltreglers immer konstant auch
>   bei verschiedenen Ausgangsspannungen 16 - 21 Volt.

Wäre es sonst ein SpannungsREGLER?

>3. Hat sich schon jemand Spulen selber gebaut mit Kernen oder Gehäusen*.

Kann man machen, muss aber nicht. hier nicht sinnvoll. Kauf was von der 
Stange.

>4. Ist es ratsam einen 7812/7812 nach einem Schaltregler zu
>   integrieren

Nur wen es sehr rauscharm sein muss. Für empfindliche Analogschaltungen.

>5. Was passiert wenn ich einen Schaltregler den ich auf
>   12 Volt am Ausgang eingestellt habe die Eingangsspannung
>   auf 11 Volt absinkt.

Das passiert normalerweise nicht, es sei denn er ist überlastet.

>Mann sollte die Teile jedoch bei Rei oder C bekommen.

MC34063

MFG
Falk

Autor: Oliver S. (eragon)
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Tom wrote:
> Hallo,
>
> ich habe ein Projekt bei dem ich 3 Spannungen benötige
>
> 1. 13.4 Volt per L200
> 2. 5 Volt
> 3. 12 Volt
>
> Um die 13.4 Volt am ausgang des L200 zu bekommen hab eich durch Test
> herausgefunden das ich 2 Volt mehr Am Eingang benötige also 15.5 - 16
> Volt.

Da kanst du eigentlich bei vielen Reglern davon ausgehen das die min. 2V 
mehr am Eingang brauchen. Gibt dan schon noch sparsamere. Aber 2V ist n 
guter Wert.

> Die Gleichspannung liefert ein 15Volt Trafo der nach der Gleichrichtung
> 16-21 Volt bringt(je nach belastung).
> Der L200 läd einen Akku mit max. 300mA dieser Bauteil wird auch nicht
> besonders heiß sondern nur handwarm.
> Nun habe ich einen 7812 der meine 12 Volt erzeugt mit einem Strom von
> 500mA somit hat dieser eine Verlustleistung von 2.4 - 4.5Watt also recht
> hoch was sich an der Temperatur der Kühlkörpers bemerkbar macht.

Ist schon ne rechte Verlustleistung. Da würd ich auch eher n Switcher 
nehmen.
> Meine 5 Volt erzeugt ein 7805 welcher dem 7812 nachgeschaltet ist er
> bezieht also seine Eingangsspannung vom 7812.
> Bei dieser Spannung benötige ich 350 mA und habe somit eine
> Verlustleistung von 2.45 Watt also auch recht hoch.
> Diese Temperaturen sind mir etwas zu hoch daher habe ich mir gedacht das
> ganze 12Volt und 5Volt mit 2 Schaltreglern zu realisieren.
> Nun bin ich auf diesem Gebiet recht unerfahren und hätte einige Fragen.
Wenn du nicht ne Super glatte regelung brauchst würd ich auch 
schalregler nehmen. Linearregler sind bringen natürlich ne sehr schöne 
Spannung. Kannste dir dan einfach die Heizkosten Sparen. :D

>
> 1. das Angebot von Speicherspulen ist gleich ZERO bei c und rei kann
>    man da auch Funkentstördrosseln nehmen 77A* oder FED*?
da s muss dir n anderer beantworten. Kein Plan was du meinst.
> 2. Bleibt wie Ausgangsspannung des Schaltreglers immer konstant auch
>    bei verschiedenen Ausgangsspannungen 16 - 21 Volt.
Du meinst wohl wen die Eigangsspannung sich ändert? Ja der Ausgang 
bleibt. Du darfst einfach die min. Eingangsspannung nicht 
unterschreiten.

> 3. Hat sich schon jemand Spulen selber gebaut mit Kernen oder Gehäusen*.
ich nicht
> 4. Ist es ratsam einen 7812/7812 nach einem Schaltregler zu
>    integrieren und den Schaltregler auf 2-3 Volt mehr als
>    den 78** einzustellen.
Kommt wie gesagt auf die anwendung drauf an. Und wie Sauber deine 
Spannung sein muss.
> 5. Was passiert wenn ich einen Schaltregler den ich auf
>    12 Volt am Ausgang eingestellt habe die Eingangsspannung
>    auf 11 Volt absinkt.
Der wird nicht mehr funktionieren. Selbst wen er gar nicht mehr schalten 
würde. Und einfach immer einschalten hättest du im besten fall nur 11V 
am ausgang. Da gelten auch ca. 2V mehr am Eingang.
>  Das Ganze soll einem Mega mit externen Geräten versorgen und als
> Schaltregler  habe ich an einen der LM25** serie gedacht bin jedoch auch
> für andere offen.
Also ich wür z.B den LM 2576
http://www.national.com/mpf/LM/LM2576.html
nehmen. Aber den kennste ja vermutlich schon.
> Mann sollte die Teile jedoch bei Rei oder C bekommen.
>
> Gruß
>
> Tom

Hoffe das hilft dir. Hoffe das ist alles richtig so was ich gesagt habe. 
Den irren ist menschlich. ABer sollte so schon passen.

Autor: yalu (Gast)
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Etwas spät und damit überlappend mit den Vorpostern, aber nachdem ich's
nun mal geschrieben habe schicke ich es auch ab:

1. Reichelt bietet im Kapitel "Power-Induktivitäten, SMD" eine ziemlich
   gute Auswahl an geeigneten Spulen an.

2. Du meinst sicher "Eingangsspannungen 16 - 21 Volt". Spannungsregler
   sind u.a. dazu da, auch Eingangsspannungsschwankungen auszugleichen.
   Wie gut sie dies tun, hängt natürlich von der Qualität des Aufbaus
   und der verwendeten Komponenten ab. Das gilt für Längsregler aber
   genauso wie für Schaltregler.

3. Bei einfachen Schaltreglern der von dir gewünschten Größenordnung ist
   dies sicher nicht erforderlich.

4. Das kann man tun, wenn der verbleibende Ripple am Ausgang des
   Schaltreglers stört, bspw. bei Messtechnikanwendungen. Bei reinen
   Digital- und "groben" Analogschaltungen kann man sich den
   Zusatzaufwand sparen.

5. Das hängt von der Arbeitsweise des Schaltreglers ab. Normalerweise
   ist zu erwarten, dass der Regler ständig öffnet, so dass am Ausgang
   die Eingangsspannung abzüglich des Spannungsabfalls am
   Schalttransistor, an der Spule und ggf. am Strommessshunt anliegt.

Autor: Tom (Gast)
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@Falk,Oliver,

zuerst einemal Danke für Eure schnellen Antworten.

@Falk,

>>1. das Angebot von Speicherspulen ist gleich ZERO bei c und rei kann
>>   man da auch Funkentstördrosseln nehmen 77A* oder FED*?

>Nimm richtige Spulen. Gibt es bei Reichelt genug. GGf. SMD, das kann man
>gut löten.

Ob SMD oder THT ist mir egal kann beides löten aber was sind die 
Richtigen.
Habe schon einiges gelesen, manche nehmen die 77A *** von Rei*** andere 
wirderum die FED *** von Rei*** wieder andere raten von diesen Spulen ab 
und raten zu einer Speicherspule.
Speicherspulen habe ich nur also Körper zum selberwickeln gefunden.
Wenn ich nun nun z.B. den LM2576 nehmen der arbeitet mit 52kHz dann 
bleiben ja eigentlich nur die L-PISM *** oder L-PISR *** übrig diese 
gehen bis zu einer Frequenz von 100kHz.
Der MC34063 arbeitet mit 100kHz also schon an der Grenze.
Ein LM2594 arbeitet mit 150kHz welche Spule sollte ich dann nehmen?

Was muss ich beachten bei der Spulenauswahl?

Tom

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Tom (Gast)

>Speicherspulen habe ich nur also Körper zum selberwickeln gefunden.

http://www.reichelt.de/?;GROUPID=3709

>gehen bis zu einer Frequenz von 100kHz.
>Der MC34063 arbeitet mit 100kHz also schon an der Grenze.

Nöö, der kann auch langsamer, 30..100kHz ist sinnvoll.

>Was muss ich beachten bei der Spulenauswahl?

Vieles ;-)

Im wesentlichen die Induktivität und den Spitzenstrom. Dabei darf dei 
Spule noch nicht sättigen.

MFg
Falk

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Meine letzte Schaltung habe ich mit einem LM7574-N5 aufgebaut. Die 
Schaltung benötigt 5V und ca. 300mA. Als Spule habe ich die L-PISR 470µH 
SMD genommen. Hab sie allerdings auf der Oberseite mit ein paar Drähten 
angelötet, weil der Rest kein SMD ist und die Platine nur einlagig. Geht 
auch ganz gut. Als C habe ich Low-ESR von Conrad genommen. Hab bei R 
keine Low-ESR gefunden. Diode ist die 1N5817. Eingangsspannung sind 16 
V=. Funktioniert bis jetzt ganz gut. Bei 300mA fiept die Spule 
allerdings ein wenig.

Sven

Autor: Sven Stefan (stepp64) Benutzerseite
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Muss natürlich LM2574-N5 heisen....

Autor: Tom (Gast)
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@Sven Stefan,

Danke für Deine Postings.

@Falk,

>Nöö, der kann auch langsamer, 30..100kHz ist sinnvoll.

Ich habe leider noch keinen hier zum testen daher die wahrscheinlich 
blöden Fragen.
Der MC34063 ist mit einer TYPISCHEN Frequenz von 33kHz angegeben.
Was sagt diese Angabe eigentlich aus?
Ich denke die Frequenz setzt sich zusammen von 
Eingangsspannung,Ausgangsspannung und Strom.
Wenn nun die Eingangsspannung hoch ist und der Strom immergleich ist die 
Frequenz niedriger als wenn die Eingansspannung nieder ist.
Oder habe ich einen Denkfehler.
Muss man die Regler eigentlich auch kühlen?
Wenn ich nun von 20 Volt 500mA und einen LM2575 nehme.

Tom

Autor: Andreas K. (a-k)
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Der MC34063A lässt sich nicht mit wenigen Worten beschreiben, denn so 
einfach sein Aufbau ist, so komplex ist sein reales Verhalten.

Die über den Kondensator vorgegebene Frequenz ist die nominelle 
Mindestfrequenz mit der er arbeitet. Aber  das heisst garnichts.

In der Praxis kann die Frequenz abhängig von Spannungen, Strömen und der 
Induktivität deutlich darüber liegen und durch entstehende Pausen auch 
weit darunter. Das genau vorherzusagen ist etwas schwierig und die 
Rechenexempel in Datasheet und Application Note sind in dieser Hinsicht 
mindestens irreführend, denn in oft kommt dabei keine auch nur irgendwie 
konstante Frequenz heraus, wie jeder merken wird, der dem Teil mit einem 
Analogoszi zu Leibe rückt und partout keine stabile Kurve zu sehen 
kriegt.

M.a.W: Man sollte die Mindestfrequenz deutlich unter 100KHz halten damit 
die effektive Frequenz nicht darüber liegen kann.

Siehe auch Beitrag "Getaktete Stromquelle - wie mit µC Sollwert vorgeben?".

Autor: J. K. (rooot)
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>> 5. Was passiert wenn ich einen Schaltregler den ich auf
>>    12 Volt am Ausgang eingestellt habe die Eingangsspannung
>>    auf 11 Volt absinkt.

>Der wird nicht mehr funktionieren. Selbst wen er gar nicht mehr schalten
>würde. Und einfach immer einschalten hättest du im besten fall nur 11V
>am ausgang. Da gelten auch ca. 2V mehr am Eingang.

Bin auch kein Experte in Thema Schaltreglern, aber weiß ich weiß geht 
das schon. Ich kenn jetzt keine Bauteilnamen auswendig, die das können.

Hoffe ich hab jetzt nicht zu viel Blödsinn erzählt.

mfg

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