Flexible Spannungsversorgung mit optionalen Eingängen

[Josef S. (josefs)]

Hallo!

Seit einem Weilchen lese und lerne ich schon auf Mikrocontroller.net 
mit. Hab auch schon einige Threads gelesen und will wissen, ob ich es so 
richtig verstanden und umgesetzt habe:

Ich möchte eine flexible Spannungsversorgung bauen, um damit 
(hauptsächlich) einen Atmega8 mit 5V zu betreiben. Schaltplan als Bild 
anbei.

Die Spannungsversorgung soll hauptsächlich dem Lernzweck dienen. Vor 
allem auch, um mal Gelerntes umzusetzen, aber auch um mal schnell ein 
Gerät mit Spannung zu versorgen.

Die Spannungsversorgung wird entweder an 12V oder 5V (verschiedene 
Netzteile, 1-1.5A) angeschlossen. Nie an beide Quellen gleichzeitig. 
Trotzdem möchte ich, dass die +5V nicht an den +12V Regler zurück 
fließen. Genügt die Diode dafür?

Weiters ist es wichtig, wenn mal von der +5V Versorgung eine 
Spannungsspitze kommt, diese abzufangen. Macht dies die BZX85 5V1 
zuverlässig?

Um die 5V Spannung zu stabilisieren, soll ich noch Abblockkondensatoren 
von 5V auf GND schalten? Welche Kapazität sollen die haben?

Welchen Unterschied würde es noch machen, eine Trennung mit Dioden auch 
bei der Zusammenführung der beiden GNDs der Anschlüsse machen?


Danke und lG
Josef

[Ina (Gast)]

>Die Spannungsversorgung wird entweder an 12V oder 5V (verschiedene
>Netzteile, 1-1.5A) angeschlossen. Nie an beide Quellen gleichzeitig.

Die Erfahrung lehrt, daß das doch irgendwann passiert...

>Weiters ist es wichtig, wenn mal von der +5V Versorgung eine
>Spannungsspitze kommt, diese abzufangen.

Wo soll die herkommen?

>Macht dies die BZX85 5V1 zuverlässig?

Nein. Was soll denn gegen was begrenzt werden?

>Um die 5V Spannung zu stabilisieren, soll ich noch Abblockkondensatoren
>von 5V auf GND schalten? Welche Kapazität sollen die haben?

Hängt von der nachfolgenden Schaltung ab. Wenn du Low Drop Regler 
verwendest, dann nur solche, die die am Ausgang vertragen.

Warum verwendest du denn überhaupt beim 12V Zweig einen Low Drop Regler 
und keinen normalen?

Ist dir bewußt, daß die Schaltung niemals genau 5V weiterleitet, weil du 
den Spannungsabfall der Dioden hast?

[Josef S. (josefs)]

>>Die Spannungsversorgung wird entweder an 12V oder 5V (verschiedene
>>Netzteile, 1-1.5A) angeschlossen. Nie an beide Quellen gleichzeitig.
>
> Die Erfahrung lehrt, daß das doch irgendwann passiert...

;)

>>Weiters ist es wichtig, wenn mal von der +5V Versorgung eine
>>Spannungsspitze kommt, diese abzufangen.
>
> Wo soll die herkommen?

Wenn ich das Netzteil einstecke/einschalte?

>>Macht dies die BZX85 5V1 zuverlässig?
>
> Nein. Was soll denn gegen was begrenzt werden?

Maximal 5.1V durch die Leitung fließen lassen.

> Warum verwendest du denn überhaupt beim 12V Zweig einen Low Drop Regler
> und keinen normalen?

Weil ich mir dachte, dass die weniger Leistung verbraten. Hab ich was 
übersehen?
Habe auch noch einen LM317 und L7805CV zur Verfügung.

> Ist dir bewußt, daß die Schaltung niemals genau 5V weiterleitet, weil du
> den Spannungsabfall der Dioden hast?

Ja, allerdings hab ich das bis jetzt vernachlässigt.


Danke für die Antwort!
J.

[Ina (Gast)]

>Wenn ich das Netzteil einstecke/einschalte?

Das erzeugt normalerweise keine Spannungsspitze.

>Maximal 5.1V durch die Leitung fließen lassen.

Ähem, Zenerdioden funktionieren anders...

>Weil ich mir dachte, dass die weniger Leistung verbraten. Hab ich was
>übersehen?

Die kommen lediglich mit weniger Spannung am Eingang aus. Bei 12V 
verbraten die aber genauso viel wie gewöhnliche.

[Josef S. (josefs)]

Gut, dann weiß ich jetzt, wo ich weiter machen kann:

- Funktionsweise Zenerdiode genau anschauen
- Neue Schaltung, die Spannungsabfall der Dioden berücksichtigt
- Eventuell einen normalen Regler statt des Low-Drops
- Was überlegen, falls doch an beiden Anschlüssen etwas angeschlossen 
wird

[Chaos (Gast)]

Nein, du solltest zuerst hier anfangen.

> Maximal 5.1V durch die Leitung fließen lassen.

Spannungs fließt nicht ...

[JosefS (Gast)]

Chaos schrieb:
> Nein, du solltest zuerst hier anfangen.
>
>> Maximal 5.1V durch die Leitung fließen lassen.
>
> Spannungs fließt nicht ...

Erm, Spannung anlegen ...

[Ina (Gast)]

>- Funktionsweise Zenerdiode genau anschauen

Kann nicht schaden...

>- Neue Schaltung, die Spannungsabfall der Dioden berücksichtigt

Eventuell verkraftet deine Schaltung ja, daß die 5V nicht genau stimmen? 
Außerdem könntest du Schottky-Dioden nehmen, deren Spannungsabfall ist 
beträchtlich geringer! Oder du erzeugst eine Spannung, die um einen 
Diodenspannungsabfall größer ist als 5V. Dann hebt sich die 
Diodenflußspannung größtenteils weg. Zum Beispiel so wie hier (ganz 
unten):

http://www.lkw-modellbau-berlin.de/tipps/stromversorgung.html

>- Eventuell einen normalen Regler statt des Low-Drops

Ja, auf jeden Fall. Ein 7805 ist deutlich gutmütiger als die meisten Low 
Drop Regler.

>- Was überlegen, falls doch an beiden Anschlüssen etwas angeschlossen
>wird

Das hast du mit den beiden Dioden ja schon getan! Die Dioden verhindern 
ja gerade durch ihre Ventilfunktion ein unkortollierte Zurückfließen.

[Josef S. (josefs)]

Ina schrieb:
>>- Funktionsweise Zenerdiode genau anschauen
>
> Kann nicht schaden...

Ah, OK also müsste ich die Zener-Diode in Sperrichtung an die 5V 
Versorgung hängen, damit sie überflüssige Spannung abfängt (falls mal 
aus Versehen eine höhere Spannung angeschlossen wird).

>>- Neue Schaltung, die Spannungsabfall der Dioden berücksichtigt
>
> Eventuell verkraftet deine Schaltung ja, daß die 5V nicht genau stimmen?

Hab die Trennung der Anschlüsse jetzt mit einem Jumper gelöst, scheint 
mir in diesem Fall das eleganteste zu sein.

> Außerdem könntest du Schottky-Dioden nehmen, deren Spannungsabfall ist
> beträchtlich geringer! Oder du erzeugst eine Spannung, die um einen

Ja, das mit der Schottky-Diode muss ich mir noch anschauen. Ich würde 
gerne den 5V Anschluss auch noch vor Verpolung schützen (Lernzweck).

Ist ein Verpolungsschutz hier sinnvoll? Wenn ich mal verkehrt herum 
anschließe...


> Diodenspannungsabfall größer ist als 5V. Dann hebt sich die
> Diodenflußspannung größtenteils weg. Zum Beispiel so wie hier (ganz
> unten):
>
> http://www.lkw-modellbau-berlin.de/tipps/stromversorgung.html

Danke für den Link, war sehr nützlich!

>>- Was überlegen, falls doch an beiden Anschlüssen etwas angeschlossen
>>wird
>
> Das hast du mit den beiden Dioden ja schon getan! Die Dioden verhindern
> ja gerade durch ihre Ventilfunktion ein unkortollierte Zurückfließen.

Bin immer davon ausgegangen, dass nach dem Entkoppeln aus beiden Quellen 
Strom fließt, war mir bis jetzt nicht klar, dass damit auch die andere 
Leitung "blockiert" wird.


Gedankenexperiment:
Ich nehme Dioden zum entkoppeln. So aufgebaut, wie zum Beispiel im 
ersten Plan, oder ganz unten im Link.
Wenn nun eine Stromquelle um 5V herum schwanken würde, dann würde der 
Strom abwechselnd aus beiden Quellen fließen?

[Ina (Gast)]

>Ist ein Verpolungsschutz hier sinnvoll? Wenn ich mal verkehrt herum
>anschließe...

Mit der gezeigten Z-Diode nur, wenn deine Spannungsquelle eine 
Strombegrenzung hat.

>Wenn nun eine Stromquelle um 5V herum schwanken würde, dann würde der
>Strom abwechselnd aus beiden Quellen fließen?

Ja, was ja auch nicht schlimm wäre.