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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3,3V / 5V Spannungsregler umschaltbar


Autor: Detlev T. (detlevt)
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Ich möchte einmal eure Meinung dazu hören.

Ich möchte ein Testboard mit AVR MEGA wahlweise mit 3,3V oder 5V 
betreiben können. Wenn die Spannung auf 5V steht, soll mich eine LED 
warnen, keine 3,3V Peripherie anzuschließen. Ich habe nun die Idee, den 
Spannungsabfall einer roten Leuchtdiode von typischerweise 1,7 Volt bei 
etwa 5mA dazu auszunutzen, die dann auch gleich das "Warnlicht" sein 
würde (siehe Schaltplan).

Könnte das so funktionieren oder habe ich da irgendwo einen Denkfehler?

Autor: c. (Gast)
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Kann gehen, aber du brauchst noch einen Kondensator zwischen R1 und GND.

Autor: Detlev T. (detlevt)
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@c.

Vielen Dank.

Autor: Arc Net (arc)
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Detlev T. wrote:
> Ich möchte einmal eure Meinung dazu hören.
>
> Ich möchte ein Testboard mit AVR MEGA wahlweise mit 3,3V oder 5V
> betreiben können. Wenn die Spannung auf 5V steht, soll mich eine LED
> warnen, keine 3,3V Peripherie anzuschließen. Ich habe nun die Idee, den
> Spannungsabfall einer roten Leuchtdiode von typischerweise 1,7 Volt bei
> etwa 5mA dazu auszunutzen, die dann auch gleich das "Warnlicht" sein
> würde (siehe Schaltplan).
>
> Könnte das so funktionieren oder habe ich da irgendwo einen Denkfehler?

Zwei Sachen:
- verträgt der 3.3 V Regler VOUT > VIN
- werden bei 3.3 V Betrieb keine 3.3 V, sondern 3.3 V + irgendetwas für 
die Diode rauskommen

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

nein, bei 3,3V kommen 3,3V raus, da ist der Jumper nämlich zu.
Bei Jumper offen kommen 3,3V + Uf rote LED 4,9V raus.

Gruß aus Berin
Michael

Autor: Ralf (Gast)
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Also, ich würde da eher einen LM317 nehmen, der wird über externen 
Spannungsteiler eingestellt. Halte ich für wesentlich sicherer. Die LED 
kannst du ja trotzdem ranpappen. Sie leuchtet dann eben je nach Spannung 
dunkler/heller. Alternative dazu wäre vor die LED ein Konstrukt mit ner 
Z-Diode zu basteln.

Ralf

Autor: Arc Net (arc)
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Michael U. wrote:
> Hallo,
>
> nein, bei 3,3V kommen 3,3V raus, da ist der Jumper nämlich zu.
> Bei Jumper offen kommen 3,3V + Uf rote LED 4,9V raus.
>
> Gruß aus Berin
> Michael

Ja, man sollte erst nachdenken und dann posten...

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Ralf wrote:
> Also, ich würde da eher einen LM317 nehmen, der wird über externen
> Spannungsteiler eingestellt. Halte ich für wesentlich sicherer. Die LED
> kannst du ja trotzdem ranpappen. Sie leuchtet dann eben je nach Spannung
> dunkler/heller. Alternative dazu wäre vor die LED ein Konstrukt mit ner
> Z-Diode zu basteln.

Kannst du "sicherer" genauer definieren? Dass die 5V-Spannung weniger 
stabil ist, akzeptiere ich. Der Betrieb soll in der Regel mit 3,3V 
laufen, 5V sind nur für gelegentliche Tests gedacht.

Da scheue ich aus Platzgründen den Bauteile-Aufwand. Hier brauche ich 1 
Widerstand, 1 LED und einen Kondensator. Deine Idee bräuchte 4 
Widerstände, eine Zenerdiode und eine LED. Das sind doppelt so viele 
Bauteile.

Eine Simulation mit Switchercad, die ich gemacht habe, sieht übrigens 
gut aus. Eine schwankende Belastung schlug nicht auf die 
Betriebsspannung durch.

Autor: Ralf (Gast)
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> Kannst du "sicherer" genauer definieren?
Okay, mal sehen... Deine LED hat mit Sicherheit ein anderes 
Temperaturverhalten als der Widerstand. Bei einem über einen 
Spannungsteiler durch Widerstände einstellen Regler würde ich erwarten, 
dass bei Temperaturänderungen das Verhältnis des Teilers nahezu gleich 
bleibt. Ich muss aber zugeben, dass ich nicht weiss, ob die 
unterschiedlichen ohmschen Werte dann unterschiedliche Drifts 
hervorrufen, ich bin jetzt nur mal vom Material ausgegangen.

> Da scheue ich aus Platzgründen den Bauteile-Aufwand.
In der Heller/Dunkler Version brauchst du grad mal einen Widerstand 
mehr.
Falls die LED tatsächlich aus sein muss, brauchst du mehr, das ist 
richtig.

Sicherlich ist es auch möglich, dass du die LED in den GND Zweig des 
Reglers setzt, solche Spielchen sind mir in der Schule auch beigebracht 
worden, dass der GND Strom eines Reglers konstant ist/sein sollte. 
Machen würde ich es trotzdem nicht, weil es sich nicht richtig anfühlt 
für mich. Ich wollte dir ja nur ne Alternative aufzeigen :)

Hm, du könntest dir ja auch mal das Datenblatt von einer LowCurrent LED 
angucken und dimensionierst den Vorwiderstand so, dass sie bei 5V noch 
akzeptabel leuchtet, und bei 3.3V eben nicht mehr. Müsste man halt 
wirklich ausrechnen, was dabei rauskommt.

Ralf

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Manchmal frage ich mich, was so gebaut wird...

Die Stromversorgung muß nur so gut sein wie nötig.
Das ist diese Lösung für ein AVR-Board incl. üblicher Umgebung mit 
Sicherheit.

Wenn er Komponenten benutzen will, die eine genauere und stabilere 
Betriebsspannung benötigen würde ich diese ohnehin getrennt stabil 
versorgen bevor ich eine hochgenaue Versorgung baue nur um einige LEDs 
leuchten zu lassen oder ein Display anzusteuern.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Detlev T. (detlevt)
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Ralf wrote:
> Sicherlich ist es auch möglich, dass du die LED in den GND Zweig des
> Reglers setzt, solche Spielchen sind mir in der Schule auch beigebracht
> worden, dass der GND Strom eines Reglers konstant ist/sein sollte.
> Machen würde ich es trotzdem nicht, weil es sich nicht richtig anfühlt
> für mich. Ich wollte dir ja nur ne Alternative aufzeigen :)

Grundsätzlich hast du ja recht. Laut Datenblatt hängt der Strom am 
GND-Pin vom Laststrom ab. Der (Maximal-) Wert steigt von 1mA bei 0mA 
Ausgangsstrom auf 12mA bei 500mA. Zusammen mit dem differentiellen 
Widerstand der LED von etwa 15-20 Ohm komme ich dadurch also auf eine 
Änderung der Ausgangsspannung von bis zu 220mV bei 500mA Laständerung. 
Der Regler allein würde da nur 3mV machen. Das sind natürlich Welten 
dazwischen.

Für meine Zwecke reichts aber, vor allem, da ich wohl nicht mehr als 
etwa 200mA brauchen werde. Ich wollte nur ausschließen, dass ich da 
einen grundsätzlichen Denkfehler gemacht habe.

Danke an alle, die hier beigetragen haben.

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