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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsstabilisierung mit Z-Diode


Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Hallo,

um einen uC zu Versorgen, verwende ich ein Netzteil und einen 7805.
Da der 7805 maximal 1 Watt verträgt, habe ich nach einem Trafo
gesucht. Leider sind die meissten für 6V ausgelegt und nicht
stabilisiert.

Nun zu meiner Frage:
Kann ich nicht einen 6V Printtrafo mit 7,9V Leerlaufspannung benutzen
und dahinter einen Brückengleichrichter, Stabilisierungskondensatoren
und zur Spannungsstabilisierung auf 5V einen seriellen Widerstand plus
eine Antiparallele Z-Diode mit 5V Sperrspannung schalten?

Könnte man für größere Leistungen mehrere Z-Dioden parallel schalten?
Natürlich haben diese leicht unterschiedliche Sperrspannungen, aber
wenn die erste leitet und sich erwärmt, leitet sie wieder schlechter.
Also sollte sich der Strom auf alle verteilen. Nicht genau symmetrisch
aber ausreichend, damit keine Überlastet, oder?

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: Henk (Gast)
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Trafo? Trafos sind weder stabilisiert, noch geben sie Gleichspannung und 
sie brauchen am Eingang Wechselspannung. Denke mal das ist für deinen 
Anwendungsfall in allen Belangen absolut das falsche Bauteil!

Autor: rtfm (Gast)
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1) Welcher uc braucht denn mehr als 1A ?
2) Wenn Du nur 6 Volt findest, hast du nicht gesucht.
3) Es gibt Spannungsregler mit mehr als 1A
4) Ich glaube, es ist besser, du lässt die Finger von Netzspannung.

Autor: Henk (Gast)
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Und was hat das mit dem 1W vom 7805 damit zu tun? Meinst Du dein 
Netzteil, welches den 7805 versorgt hat eine zu hohe Spannung, sodass 
die verlustleistung über den 7805 dann zu groß wird?

-> Dann nimm doch ein Netzteil mit weniger Spannung. Oder einen 7805 mit 
Kühlkörper.

Wenn Du schon Verlustleistungsprobleme an einem 7805 hast ist deine 
Schaltungsicherlich nicht für eine Stabilisierung per Z-Diode geeignet 
und kostengünstiger wird das bei x Z-Dioden auch sicher nicht.

Autor: rtfm (Gast)
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Nochmal:LASS DIE FINGER VON NETZSPANNUNG.
Vergiss das mit dem Trafo.

Das ist mit deinem derzeitgen Kenntnisstand nicht kompatibel.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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> Trafo? Trafos sind weder stabilisiert, noch geben sie Gleichspannung und
> sie brauchen am Eingang Wechselspannung. Denke mal das ist für deinen
> Anwendungsfall in allen Belangen absolut das falsche Bauteil!

Ich habe doch gar nicht behauptet, dass sie stabilisiert wären. Es
wäre nur schön, wenn es solche gäbe. Und wegen der Wechselspannung
wollte ich ja den Gleichrichter + Kondensator benutzen.

> 1) Welcher uc braucht denn mehr als 1A ?
> 2) Wenn Du nur 6 Volt findest, hast du nicht gesucht.
> 3) Es gibt Spannungsregler mit mehr als 1A
> 4) Ich glaube, es ist besser, du lässt die Finger von Netzspannung.

1) Nicht die uCs. Aber wenn ich viele große Stromverbraucher
zusammenschalte könnte es knapp werden.

2) Natürlich gibt es auch noch 9V, 12V, ... Aber ich suche ja 5V
stabilisiert.

3) Ja, die gibt es zwar, aber die werden zu heiss bei dieser Belastung.

4) Danke für den Hinweis. Aber ich werde da schon selber drauf achten.

Gruß
Sebihepp

Autor: rtfm (Gast)
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Wieviele brauchst Du ?

http://www.google.de/products?hl=de&client=firefox...

Länger als 1 Sek kannst du nicht gesucht haben, denn dieses Ergebnis 
hatte ich nach 2 Sek.

Autor: Henk (Gast)
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Hä? Ich versteh dein Problem nicht. Spannungsregler für mehr als 1A bei 
5V wären beispielsweise 78S05 (reichelt). Oder Du nimmst am Eingang ein 
Netzteil mit weniger Spannung, sodass der 7805 weniger Heizleistung 
darstellt.

Und reden wir jetzt von 1W(att) oder 1A(mpere)??

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Sebastian Hepp schrieb:

> 1) Nicht die uCs. Aber wenn ich viele große Stromverbraucher
> zusammenschalte könnte es knapp werden.

Was spricht dagegen, die Stromverbraucher in mehrere Gruppen einzuteilen 
und für jede Gruppe eine eigene Schiene  Netzteil+7805 vorzusehen?
Die Gesamtverlustleistung (= Abwärme) verändert sich dadurch nicht. Sie 
wird nur anders aufgeteilt.

> 2) Natürlich gibt es auch noch 9V, 12V, ... Aber ich suche ja 5V
> stabilisiert.

Die kriegst du aber nicht aus einem Trafo.
Es liegt in der Natur der Sache, dass aus einem Trafo nur 
Wecheslspannung rauskommt.
Es wäre auch schön, wenn ich Blei in Gold verwandeln könnte :-)

Um auf 5V zu stabilisieren muss man mit etwas größerem anfangen.
Wenn 9V auf 7V einbrechen, kann der 7805 das ausregeln.
Wenn 6V auf 4V einbrechen, kann der 7805 ausregeln soviel er will.

> 3) Ja, die gibt es zwar, aber die werden zu heiss bei dieser Belastung.

Es gibt zwar auch Schaltregler.
Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob ich dir die hier empfehlen soll. 
Die sind nicht so einfach zu benutzen wie ein 7805.

Man kann allerdings auch einen 7805 mit einem externen Transistor 
pimpen.

Autor: Billy (Gast)
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Hallo,

es gibt den 7805 auch mit 5A. Nennt sich 78H05 aber Kühlung beachten.
Oder auch den 78S05 mit bis zu 2A
Vielleicht reicht dir das ja.

Autor: Ben (Gast)
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was hältst du eigentlich von einem schaltnetzteil mit 5V 
ausgangsspannung? sowas gibts auch preiswert zu kaufen und kann etliche 
ampere.

Autor: rtfm (Gast)
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Er meinte ja oben, daß er keins findet und daher lieber selbst baut.
hust

Autor: Henk (Gast)
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Ruhig bleiben, bisher ist ja nichtmal klar ob er 1A oder 1W meint. Da 
ist noch Klärungsbedarf.

Autor: Thomas O. (kosmos)
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(Eingangsspannung - Ausgangsspannung) x benötigter Strom = Leistung die 
verheizt werden muss

Angenommen du hast einen 6V Trafo, nach dem Gleichrichten und Glätten 
sind das dann 8,5V (6Vx1,41). Dein µC benötigt z.B. wegen ein paar LEDs 
100mA dann muss (8,5-5) * 0,1 = 0,25W verheizt werden. Je niedriger also 
die Spannung und der Strom desto weniger Leistung muss verheizt werden. 
Man kann die Spannung aber nicht beleibig verkleinern da jeder Regler 
etwas mehr Eingangsspannung als die Ausgangsspannung benötigt. Es gibt 
Low Drop Regler die kommen schon mit weniger als 0,5V Differenz zw. Ein- 
und Ausgangsspannung aus. Mit dem Strom steigt auch die benötigte 
Dropspannung. Ein 7805 benötigt bei 1A etwa 7,5V Eingangsspannung, wenn 
man aber nur 100mA benötigt langt meist ein kleinerer Drop aus.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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An Schaltregler habe ich auch schon gedacht. Ich weiss nur noch nicht,
ob ich mich da schon dran trauen soll. Die sehen so kompliziert aus.

Ich bräuchte ein Bauteil, welches aus einer schwankenden
Eingangsspannung (Batterie oder unstabilisiertes Netzteil) eine
stabile 5V Spannung erzeugt, mind. 1,5 Ampere liefern kann (besser
3 Ampere) und sich dabei nicht stark erhitzt. Maximal 10 Grad über
Umgebungstemperatur sollten es sein. Zur Not auch mal 15 Grad drüber.
Mehr als 20 ist kritisch. Es steht dabei nicht allzu viel Platz zur
Verfügung und die Luftzirkulation könnte besser sein. Die
Eingangsspannung sollte zwischen 9 und 15V schwanken können.

Schön wäre auch eine Lösung mit 2 oder 4 Mignon Batterien und dafür
maximal 300mA (Es gehen zur Not auch 150 mA).

Ich kenne Schaltregler nur in der Theorie. Ein Kondensator wird über
eine Spule geladen. Steigt die Spannung über den erwünschten Wert,
schaltet die Zufuhr ab, fällt sie unter den Wert schaltet sie wieder
an. Nur wie die Bauteile dafür dimensioniert werden müssen, was ich
ändern muss, wenn sich die Last oder die Eingangsspannung ändert?
Davon habe ich keinen Schimmer.

Bei Reichelt und Conrad habe ich schon nach Netzteilen gesucht, aber
nur unstabilisierte gefunden. Und die Idee, dass jedes Modul sein
7805er bekommt ist auch nicht das ware.

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: Schlaukopf (Gast)
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die ware oder meinst du das wahre?

Autor: Henk (Gast)
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Na bei den Strömen mit 10 oder 15 Grad über Umgebungstemp ist aber mehr 
als nur kritisch. Selbst ein Schaltregler wird warm und macht schon 
seine 10 Grad denke ich.

Jetzt auf einmal kann die Eingangsspannung von 9 bis 15V schwanken und 
Du brauchst 3A? Oder aber Mignon- Batterien und dann nur 0,3A??
Jetzt bin selbst ich verwirrt, wobei ich selber ja oftmals schon wirre 
Gedankengänge habe!

Autor: Michael (Gast)
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Wie kommt man eigentlich von 1 Watt, von dem im Eingangspost die Rede 
ist, auf 1 Amperé? Versteh ich jetzt irgendwie nicht. Dem TE stört es ja 
dass der 7805 nur 1W verheizen kann/darf/soll. Hier fragt man sich auch, 
welcher 7805? Den mit 1 Amperé oder den mit 100 Milliamperé oder den mit 
x Amperé?

Zu den Z-Dioden:

Durch parallel schalten von Z-Dioden erhöht man doch nicht die Leistung, 
die man hinten abrufen kann/darf.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Michael schrieb:
> Zu den Z-Dioden:
>
> Durch parallel schalten von Z-Dioden erhöht man doch nicht die Leistung,
> die man hinten abrufen kann/darf.

Ja. Ich frage mich auch, warum er unbedingt Z-Dioden haben will.

Meinst du, die verbraten die Energie nicht?
Ein Spannungsregler funktioniert fast genau so wie eine Z-Diode. Nur, 
verwendet er diese als Referenz um in einem zweiten Stromkreis die 
Spannung zu regeln.
Das Bauteil was du suchst, gibt es nicht.

Autor: Schlaukopf (Gast)
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Doch, eine Akku wo die Energie reingeschoben wird. hrhrhrhr

Autor: Max (Gast)
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1. Du versuchst grad glaube ich eine eierlegende Wollmilchsau zu bauen, 
gemessen an deinem Kentnissstand.

2. Wenns einfach nur 5V Gleichspannung sein darf, aus Netzspannung 
erzeugt, empfehle ich ein Steckernetzteil zu schlachten

3. 1,5A und Batterien sind keine Freunde! Zumindest nicht besonders 
lang!

Autor: Henk (Gast)
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Hey Max, bei Batterien will er doch nur noch 0,3A oder 0,15A.
Verstehst Du? Ich nicht... :-P

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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> Wie kommt man eigentlich von 1 Watt, von dem im Eingangspost die Rede
> ist, auf 1 Amperé? Versteh ich jetzt irgendwie nicht. Dem TE stört es ja
> dass der 7805 nur 1W verheizen kann/darf/soll. Hier fragt man sich auch,
> welcher 7805? Den mit 1 Amperé oder den mit 100 Milliamperé oder den mit
> x Amperé?

??? Bei den 7805 ist doch immer die maximale Leistung angegeben, oder?
Ich meine den Standard 7805 im TO-220 Gehäuse ohne Kühlung. Und der
kann maximal 1 Watt verpulvern, da er sonst schmilzt.

> Jetzt auf einmal kann die Eingangsspannung von 9 bis 15V schwanken und
> Du brauchst 3A? Oder aber Mignon- Batterien und dann nur 0,3A??
> Jetzt bin selbst ich verwirrt, wobei ich selber ja oftmals schon wirre
> Gedankengänge habe!

Wenn die Eingangsspannung nicht schwanken würde, würde ich nicht nach
einem Regler fragen. ;) Ich suche ein Bauteil, mit einer schwankenden
Eingangsspannung, aber festen Ausgangsspannung, welche dann für meine
Schaltungen benutzt wird.
Achja, noch spielt es keine Rolle, aber wenn die Lösung mit wenig
Aufwand auch für 3,3V benutzbar ist, umso besser. Natürlich neugebaut
oder als Adapter hinten drann, das ist egal.

Die 3 Ampere brauche ich für Stationäre Schaltungen. Diese werden dann
am besten über ein Netzteil gezogen.
Die 0,3A brauche ich später für Mobile Schaltungen, die mit Batterien
oder Akkus betrieben werden.

> Na bei den Strömen mit 10 oder 15 Grad über Umgebungstemp ist aber mehr
> als nur kritisch. Selbst ein Schaltregler wird warm und macht schon
> seine 10 Grad denke ich.

Ja, ich weiss. Wenn es jetzt 22 Grad sind, dann geht das auch noch.
Besonders bei den mobilen Geräten ist die Temperatur kritisch, da die
Lüftung aufgrund des kleinen Gehäuses nicht gut ist.
Bei den stationären Dingen könnte ich einen Kühlkörper mit Lüfter
einbauen.

Wie sieht es denn mit einem PC-Netzteil aus? Das liefert doch 5V, 12V
und 3,3V, oder? Ich bräuchte dann nur entsprechende Stecker zum
anschließen. Oder ist das auch zu gefährlich? Ich würde natürlich
prüfen, ob es stabilisiert ist, indem ich einen hohen Widerstand
(>100K) anschließe und die Spannung daran messe.

Viele Grüße
Sebihepp

Autor: Ben (Gast)
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die leistung in watt die der verbraten muß ist das produkt aus der 
spannung über dem regler (bei 9V eingang und 5V ausgang als 4V) und dem 
strom den er liefern muß (bei 1A und 4V über dem regler folglich 4W).

das schaltnetzteil selber zu bauen solltest du mit deinen kenntnissen 
lassen. das springt dir nur ins gesicht. will dir nicht die laune am 
basteln verderben, aber ich dachte an etwas kaufbares. auch wegen 
sicherer elektrischer trennung vom netz.

Autor: Max (Gast)
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Beim PC-Netzteil ist nur eine Spannung stabilisiert, ok vlt bei 
unendlich teuren auch alle, aber wenns so eins gibt, wirst du das nicht 
kaufen und schlachten!

Bei so extremen unterschieden in der Anforderung kannst du das im 
selbstbau eigtl. nur dadurch realisieren dass du 2 Geräte baust.

Vor allem "3 Ampere für stationäre Anwendung": kauf dir für paar Euros n 
ordentliches Steckernetzteil und gut is!

Bei 0,3 A haste auch kein Problem mehr mit der Wärme .. warum auch immer 
das nur 10°C sein sollen ist mir aber auch ein Rätsel.

Autor: Henk (Gast)
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PC- Netzteil mit Grundlast ist schonmal eine relativ gute Idee, aber bei 
manchen geht die 5V- SPannung beispielsweise auf 5,2V hoch. Ob Mikros 
das verkraften weiss ich grad nicht auswendig, ansonsten kannste den ja 
denn auch per 78L05 aus der 12V- Schiene versorgen.

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Ich depp. Ich habe immer gedacht Schaltnetzteile wären Netzteile,
bei denen man die Spannung umschalten kann. X(

Dann nehm ich natürlich nen Schaltnetzteil. Die gibt es sogar mit
5V und 3,3V. =)

Danke für alle Antworten
Sebihepp

Autor: Henk (Gast)
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Okay, dann war die Warnung vor Netzspannung defintiv mehr als 
angebracht. Bei Pollin gäbe es ein Schaltnetzteil, welche 3,3V, 5V und 
12V zur Verfügung stellt und auch in guten Stromregionen und zu gutem 
Preis, aber es ist eine offene Schaltung und das ist absolut nix für 
Dich.

Wirst auch schon etwas Mühe haben ein Netzgerät mit 5V und 3A zu finden, 
häufiger kommen da so maximal 2A raus.

Autor: Henk (Gast)
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naja, nette Preise... www.reichelt.de

PSA 15R-050
PSAA 15W-050

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Das habe ich bei Reichelt gefunden. Billiger gehts wohl nicht.
Naja, wenns dafür funktioniert und lange hält...

http://www.reichelt.de/?ARTICLE=82073;PROVID=1024

Autor: rtfm (Gast)
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Naja, 2A wollen erstmal verbraten werden, das ist schon ne ganze Menge.
Es ist sogar besser, zum basten ein kleineres Netzteil zu nehmen, dann 
geht im Fehlerfall auch nicht so viel kaputt.

Ideal wäre ein richtiges Labornetzteil, wenn das Budget es hergibt.

Als eines der ersten Projekte lohnt es sich gewiss, selbst ein kleines 
Labornetzteil (=Regelbare Strombegrenzung und Spannung) zu bauen . Mein 
allerstes damals nachgebautes läuft immernoch hervorragend und wird seit 
vielen Jahren benutzt.

Aber wenns geht, ohne Trafo... dafür lieber auf den Ausgang eines 
"fertigen" Netzteiles zurückgreifen - und eine fertige Schaltung aus dem 
Netz ohne Modifikation nachbauen. Gibt es auch mit AVR, falls es mit uc 
sein soll.

Autor: Henk (Gast)
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Ja das war auch das erste von mir gepostete. Wie gut diese Spannung aber 
stabilisiert ist, ist bei solchem China- Ramsch oftmals eher 
Glückssache!

Autor: Sebastian Hepp (sebihepp)
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Argh, erst sagt Ihr mir ich soll ein Schaltnetzteil kaufen und
jetzt soll die Spannung nicht gut genug stabilisiert sein. XD

Autor: rtfm (Gast)
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Kommt auf die Qualität an.
Aber ob nun 5 Volt oder 5.2 Volt sind, oder es nicht gut regelt, ist 
(fast) immer egal.

Autor: Henk (Gast)
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Magst Du uns denn mal verraten, was bei dir so viel Strom braucht?
Motoren (evtl. Servos)?

Autor: genervt (Gast)
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>> Ich bräuchte ein Bauteil, welches aus einer schwankenden
>> Eingangsspannung (Batterie oder unstabilisiertes Netzteil) eine
>> stabile 5V Spannung erzeugt, mind. 1,5 Ampere liefern kann (besser
>> 3 Ampere) und sich dabei nicht stark erhitzt. Maximal 10 Grad über
>> Umgebungstemperatur sollten es sein.
Bis dahin gebe ich mir das hier. Klare Empfehlung: Schaltnetzteil!

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Sebastian Hepp schrieb:
> Argh, erst sagt Ihr mir ich soll ein Schaltnetzteil kaufen und
> jetzt soll die Spannung nicht gut genug stabilisiert sein. XD

Schaltnetzteil ist grundsätzlich schon gut.
Aber nimm nicht den billigsten China-Ramsch den du finden kannst.

Das sollte die Aussage bedeuten.

Autor: Frank Boe (frank_boe)
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Kurzschlussfest wäre gut.
Sonst lebt es evtl. nicht lange.

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