Hallo zusammen, ich arbeite zur Zeit an einer Schaltung, bei der ich 12VDC-24VDC auf 5VDC senken muss, um einen PIC-uC zu versorgen. Ich benutze hierzu einen 78L05. Die Schaltung funktioniert bis jetzt sogar über mehrere Monate super, aber ich habe ein paar Fragen, um auf der sicheren Seite zu sein: Obwohl es aufm Datenblatt vom 78L05 steht, dass er bis 30V senken kann, erhitzt er sich spürbar in der Schaltung bei 24V. Ich habe schon öfters gehört, dass das normal ist: aber kann er das auf Dauer ertragen? Sollte ich Löcher ins Gehäuse bohren um eine gewisse Lüftung zu gewährleisten? Der PIC hält einen Transistor leitend mit einem kleinen Signal aus einem der Ausgänge, und schaltet den Transistor dann aus, wenn ein Signal von einem Näherungssensor an einem der PIC-Eingänge vorhanden ist. Wenn dies passiert, misst man mit einem Multimeter eine Art von Spannungszusammenbruch am 78L05-Eingang, sprich die Spannung senkt um 50% praktisch direkt an der Versorgung. Dies hat wie gesagt noch nie ein Effekt auf die Funktionsweise der Schaltung gehabt, und sie läuft jetzt seit Monaten. Es wundert mich nur warum es nicht stabil ist, ich würde es gern verstehen. Ich kann gerade nicht, aber wenn das notwendig ist hänge die .sch später anbei (eagle), dann könnt ihr mir sehr geduldig und höflich erklären, was für einen absurden, undenkbaren Fehler ich gemacht habe =) Ansonsten wäre es nett, wenn jemand mich auf eine "fertige Lösung" für die stabile Versorgung von 5VDC-uCs aus 12-24VDC hinweisen könnte. Viele Grüße Marcos
Strom messen - Leistung ausrechnen die der kleine Kerl verheizen muss mit Datenblatt vergleichen ob es sinnvoll ist und notfalls nen grösseren einbauen
Wenn du dich am 7805 nicht verbrennst ist alles gut. Wenn du dich an ihm verbrennst, ist das auch noch nicht kritisch, du solltest dann aber einen Kuehlkoerper in Betracht ziehen
David ... schrieb: > Wenn du dich am 7805 nicht verbrennst ist alles gut. Wenn du dich an ihm > verbrennst, ist das auch noch nicht kritisch, du solltest dann aber > einen Kuehlkoerper in Betracht ziehen Cool, hab ich mir auch überlegt. Es scheint zwar alles innerhalb des richtigen Leistungsbereichs zu sein, ich wollte nur nochmal sicher sein. Was ist mit dem "Spannungszusammenbruch" aber? Wenn der PIC seinen Ausgang ausschaltet, um den Transistor auszuschalten, misst man an der Versorgung bzw. am Eingang des 78L05, dass die Spannung um 50% senkt! An dem PIC muss ich noch messen, um zu wissen, ob da die Spannung auch senkt, aber während dieses "Zusammenbruchs" passiert nichts falsches oder unerwartetes an der Schaltung, sie funktioniert perfekt weiter. Das ist sehr komisch, woran könnte so was liegen? Hätte jemand vielleicht einen Link für eine "fertige Lösung" für stabile 5VDC aus einer variablen Versorgung zw. 12VDC und 24VDC? Vielen Dank im Voraus Marcos
Marcos F.S. schrieb: > Was ist mit dem "Spannungszusammenbruch" aber? Wenn der PIC seinen > Ausgang ausschaltet, um den Transistor auszuschalten, misst man an der > Versorgung bzw. am Eingang des 78L05, dass die Spannung um 50% senkt! Ein Schaltbild wäre praktisch.
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A. K. schrieb: > Marcos F.S. schrieb: > >> Was ist mit dem "Spannungszusammenbruch" aber? Wenn der PIC seinen >> Ausgang ausschaltet, um den Transistor auszuschalten, misst man an der >> Versorgung bzw. am Eingang des 78L05, dass die Spannung um 50% senkt! > > Ein Schaltbild wäre praktisch. Sorry, also jetzt anbei. Der Widerstand am Anfang funktioniert gut für 24VDC, ich weiß aber dass bei 12VDC die Spannung am 78L05 damit zu klein wird. In dem Fall habe ich den Widerstand einfach parallel statt in Reihe geschaltet, und er funktioniert dann für beide Spannungen, erhitzt sich halt ein bissle bei 24VDC, aber nicht zu arg. Ich muss noch am PIC messen ob da die Spg auch zusammenbricht, aber wie gesagt, egal wie komisch sich der Eingang des 78L05 verhält, funktioniert alles trotzdem super. Danke im Voraus! LG Marcos
Joachim Drechsel schrieb: > Nach meinen Erfahrungen braucht der 7805 eine Mindestlast > (zB LED mit 330R am Ausgang). Interessant. Funktioniert nicht die versorgte PIC-Transistor-Schaltung nicht schon als Last? Ich hab's mir auch überlegt, eine Diode am Eingang der Schaltung anzuschließen. Weiß nicht, ob das hier was bewirken würde, aber es würde eine Spannung in die falsche Richtung sperren. Kann es das sein? Eine entgegengesetzte Spannung zur Versorgung, aus irgend einem komischen Grund?
Dachte ich es mir doch: Ein Bipolartransistor ohne Basiswiderstand direkt am Port... Das da was zusammenbricht ist nicht wirklich erstaunlich.
Was soll eigentlich die 1N4004 zwischen B und C vom Transistor? Auch die übrigen Dioden erschliessen sich mir nicht, aber da mag es einen Grund für geben.
@Marcos F.S. (marcosfs) >ich arbeite zur Zeit an einer Schaltung, bei der ich 12VDC-24VDC auf >5VDC senken muss, Komische Wortwahl. > um einen PIC-uC zu versorgen. Ich benutze hierzu einen >78L05. Das ist der kleine 100mA Bruder, gibt es nur in TO92 oder SO-8, kann in TO92 maximal 0,5W verbraten, macht bei 24-5V max. 26mA. >Obwohl es aufm Datenblatt vom 78L05 steht, dass er bis 30V senken kann, Bitte? Die Eingansspannung darf bis zu 30V betragen. >erhitzt er sich spürbar in der Schaltung bei 24V. Logisch, siehe oben. >passiert, misst man mit einem Multimeter eine Art von >Spannungszusammenbruch am 78L05-Eingang, Eingang? Dort hängt dein 24V Netzteil. Wenn das zu schwach ist, kann das passieren. AUA! Was ist das für eine Schaltung? Schon mal was von einem Basiswiderstand gehört? Und mit R1 ist das klar. Wennd ein PIC schaltet, zieht deine Schalting (sehr viel) mehr Strom, welcher einen größeren Spannungsabfall an R1 bewirkt. >was für einen absurden, undenkbaren Fehler ich gemacht habe =) R1 ist Unsinn, raus damit. T1 braucht DIRNGEND einen Basiswiderstand. >wäre es nett, wenn jemand mich auf eine "fertige Lösung" für die stabile >Versorgung von 5VDC-uCs aus 12-24VDC hinweisen könnte. Einfach 78L05. >wird. In dem Fall habe ich den Widerstand einfach parallel statt in >Reihe geschaltet, OMG! Und was soll der Unsinn? >gesagt, egal wie komisch sich der Eingang des 78L05 verhält, >funktioniert alles trotzdem super. Kaum. Die Schaltung ist Murks. Was soll D4? Eine Diode in der Masse? No-No! Und auch D5 sieht mir sehr komisch aus. MFG Falk
@Falk OK, danke für die Hinweise. Meine "komische Wortwahl" stammt vllt davon dass Deutsch meine 3. Sprache ist =P
Die Schaltung ist komplett Murks. Ich würde ein Redesign vorschlagen. Und das Verstehen der Grundlagen der Elektronik bzw. das Nachvollziehen was die Diode D3 bei geöffnetem Transistor macht... Einen Widerstand vor den Spannungsregler setzen kann man machen. Der nimmt ihm bei korrekter Dimensionierung einen Teil der Verlustleistung ab. Allerdings würde ich dann noch einen kleinen Elko (100µF oder so) am Eingang des 7805 vorsehen, der mir auftretende Impulsströme puffern kann.
Also ich möchte mich herzlich für den Hinweis des Basiswiderstands bedanken. Jetzt funktioniert die Schaltung zwar nach wie vor, aber um einiges stabiler was die Messwerte angeht, ohne die komischen, plötzlichen Spannungssenkungen. Nochmals vielen vielen Dank!
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So, hallo nochmals. Ich hab leider wieder Probleme mit meiner kleinen Schaltung. Ich erkläre die Anschlüsse der Schaltung an den Wago Klemmen: MV steht für Magnetventil. Datenblatt im Anhang (24V, 3W). Der ist am Collector vom Transistor (TIP122 oder BC548a) angeschlossen. LS steht für Lichtsensor. Datei angehängt ist Osiris_XUB. Er hat SPG und GND zur Versorgung und SIG als gegebenes Signal, wenn er etwas detektiert. Er wird mit der gleichen Versorgung wie das Magnetventil betrieben. KN ist ein Knopf. Er sollte für die Funktionsweise der Schaltung genau dem gleichen Zweck dienen wie der Lichtsensor: wenn er gedrückt wird, sollte das ein Interrupt am PIC erzeugen. SPG und GND sind die Versorgung der ganzen Schaltung. Der PIC hält das bein GPO0 an, damit der Transistor das Magnetventil eingeschaltet hält. Das, bis ein Interrupt vorhanden ist: dann sollte der PIC für eine vorprogrammierte Dauer die Basis ausschalten, damit das Magnetventil ausgeschaltet wird, und nach dieser Zeit wird das Magnetventil wieder eingeschaltet. Früher (siehe angehängte Datei in früherem Post) hatte ich einen 1.6k Widerstand am Anfang eingeschaltet, damit sich der 78L05 nicht zu sehr erhitzt, da ich weiß, die Schaltung wird eigentlich nur mit 24V betrieben. Ich hatte den Basiswiderstand vergessen. Die Schaltung hat funktioniert, aber ich hab komische Spannungszusammenbrüche am Eingang gemessen. Jetzt habe ich die Probleme korrigiert, bzw. Der Basiswiderstand für den TIP122 ist 8.2kohm und der für BC548a ist 1.6kohm. Ich probiere die Schaltung auf einer Steckplatine zur Zeit. Als ich geschrieben habe, dass sich das Problem gelöst hat, hatte ich nur einen LED zum Test verwendet. Jetzt habe ich das Magnetventil wieder angeschlossen und die Schaltung, wie sie jetzt hochgeladen wird (die .PNG Datei in diesem aktuellen Post) funktioniert nicht mehr. Die Spannungen stimmen alle und passen gut zu meiner Simulation mit der Software Proteus (ISIS/ARES). Das einzige, was ich geändert habe, beim Transistor BC548a, ist, 1.6kohm aus dem Eingang raus zu holen, und als Basiswiderstand zu verwenden (1.3k0hm berechnet, aber so genau hab ich nicht zur Verfügung). Wie gesagt, die Spannungen stimmen alle! Fragen/Überlegungen: 1 - Kann es sein, dass der Strom vom Signal aus dem Lichtsensor bzw. Knopf nicht genug ist, um ein Interrupt beim PIC zu erzeugen? 2 - Warum Funktioniert die frühere Schaltung, die hier für komplett Murks bezeichnet wurde? Ich verstehe völlig warum sie falsch war, aber sie hat funktioniert! Jetzt soll sie "korrigert" sein, funzt jedoch nicht mehr =( 3 - Während des Betriebes messe ich Ströme an den Widerständen, die die 24V vom Lichtsensor-Signal teilen (damit der PIC nicht abbrennt), und die Schaltung funktioniert, wenn ich die Prüfspitzen dran halte! Dabei messe ich auch 5mA statt die theoretischen 2mA! Und ohne zu messen funzt die Schaltung dann nicht. Das macht für mich keinen Sinn =P Bitte Hilfe ^^ Vielen Dank im Voraus und mit freundlichen Grüßen
Also mir ist eingefallen, vielleicht liegt's am Pull-Down Widerstand, wenn er zu klein ist. Statt 1.6kohm hab ich 8.2kohm probiert - jetzt funktioniert die "korrigierte" Schaltung doch. Anregungen wären trotzdem wilkommen, falls jemandem etwas in den neuen hochgeladenen Dateien auffällt. Wenn ich die Steckplatine auch nur berühre wird alles unstabil... aber Wackelkontakte sind ja üblich bei so Breadboards oder? Grüße
Marc O.S. schrieb: > Also mir ist eingefallen, vielleicht liegt's am Pull-Down Widerstand, > wenn er zu klein ist. Statt 1.6kohm hab ich 8.2kohm probiert - jetzt > funktioniert die "korrigierte" Schaltung doch. > Logisch, der R5 war falsch berechnet und einfach zu knapp. Messgeraet dranhalten hat das ein wenig geaendert ;-) > Anregungen wären trotzdem wilkommen, falls jemandem etwas in den neuen > hochgeladenen Dateien auffällt. Wenn ich die Steckplatine auch nur > berühre wird alles unstabil... aber Wackelkontakte sind ja üblich bei so > Breadboards oder? Ja? Nimm doch D5 raus, R3 und R4 = Null Ohmm, R2 und R5 = 33kOhm oder so und die Diode D5 klemmst Du vom PIC beinchen 5 nach Beinchen 4. Gruss Michael
klemm umbedingt einen Diode von MV-GND zu MV-Plus sonst könnte eine Induktionsspitze beim Ausschalten deinen Transistor grillen. Spendierst du deinen PIC keinen 100nF Kerko zw. VCC und GND? Wieso 3 Widerstände R2-R4 in Reihe und dann noch einer gegen Masse was einen Spannungsteiler bildet, wie hoch ist dein Eingangssignal über die beiden Dioden?
Thomas O. schrieb: > klemm umbedingt einen Diode von MV-GND zu MV-Plus sonst könnte eine > Induktionsspitze beim Ausschalten deinen Transistor grillen. > > Spendierst du deinen PIC keinen 100nF Kerko zw. VCC und GND? > > Wieso 3 Widerstände R2-R4 in Reihe und dann noch einer gegen Masse was > einen Spannungsteiler bildet, wie hoch ist dein Eingangssignal über die > beiden Dioden? Danke für den Tip mit der Diode. Das mit dem Kerko hab ich nie gehört. Dient das zur Sicherheit oder wie? Die 3 Widerstände sind weil das Signal 24V beträgt. Gegen Masse ist der Pull-Down.
Der PIC kann durch kurze Impulsbelastung Störungen auf der Versorgungsleitungen verursachen deswegen wird da ein Kerko möglichst nah zw. VCC und GND gesetzt dieser kann den nötigen Impulsstrom liefern so das es zu keinen Schwingungen auf der Versorgungsleitung kommt. Wenn du die 3 Widerstände addierst kannst du Sie durch einen einzelnen ersetzen, also statt 5kOhm+1kOhm+2kOhm kannst du auch einen 8kOhm Widerstand nehmen. Ich nehme mal an das dein PIC 5V an den Eingängen verträgt, du benötigst also ein Widerstandverhältnis des Spannungsteilers von etwa 5:1 also z.B. 5kOhm und 1 kOhm oder du machst es per Widerstand und Z-Diode http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Spannungsbegrenzung.png
Thomas O. schrieb: > Ich nehme mal an das dein PIC 5V an den Eingängen verträgt, du benötigst > also ein Widerstandverhältnis des Spannungsteilers von etwa 5:1 also > z.B. 5kOhm und 1 kOhm > > oder du machst es per Widerstand und Z-Diode > http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d... Ich benutze dazu schon den 78L05 Spannungsregler. Thomas O. schrieb: > Wenn du die 3 Widerstände addierst kannst du Sie durch einen einzelnen > ersetzen, also statt 5kOhm+1kOhm+2kOhm kannst du auch einen 8kOhm > Widerstand nehmen. Ich hab nur 8.2k und 1.6k Widerstände, da komm ich auf 11.4k insgesamt, oder was hast du gemeint?
in deinem Bild hast du einen Spannungsteiler zw. KN-SIG und GND aus 4 Widerständen, das kann man mit 2 Widerständen lösen. Also die obersten 3 zusammenfassen. 8,2 + 1,6 + 1,6 kOhm = X kOhm R1 würde ich verkleinern der läßt gerade mal 0,6mA (5 V / 8200 Ohm) durch. 1 kOhm und du kannst einen Transistor mit 5mA aufsteuern, wenn dieser einen Verstärkung von 100 hat wären dann 0,5A möglich.
Thomas O. schrieb: > R1 würde ich verkleinern der läßt gerade mal 0,6mA (5 V / 8200 Ohm) > durch. 1 kOhm und du kannst einen Transistor mit 5mA aufsteuern, wenn > dieser einen Verstärkung von 100 hat wären dann 0,5A möglich. Achso. Die 8.2kohm von R1 hab ich nach den Berechnungen für Basiswiderstand gefunden, die hier in diesem Thread früher empfohlen wurden.... Ich versteh was du meinst, aber wie wichtig ist es, den genauen richtigen Wert für den Basiswiderstand zu haben? Das Magnetventil verbraucht ja nur 3W.
3W, ich gehe mal von einem 12V Ventil aus also 250mA jetzt muss man wissen welchen Verstärkungsfaktor dein Transistor hat, der müsste über 400 liegen damit du mit deinen 0,6mA überhaupt etwas anrichten kannst. Da aber der µC mehr wie 0,6mA liefern kann, kann man da schon etwas großzügiger sein.
Der ist ein 24V Magnetventil, 125mA. Hfet beim TIP122 ist 1000. Beim BC548A ungefähr 150. Der Basiswiderstand nach der Erklärung hier auf der Mikrocontroller.net-Seite kommt als ungefähr 8kohm für den TIP122 und ungefähr 1kohm für den BC548A raus. Wie wichtig es ist, diese Werte genau zu haben, weiß ich nicht, aber mit einem 1.6kohm beim B548A funktioniert die Schaltung super. Ohne Basiswiderstand hat's eher gesponnen =P
der BC548A hat laut meinem Datenblatt bei IC=100mA eine Verstärkung von ca. 120 eine Dauerbelastung von 100mA und eine max. CE Spannung von 30V. Das ist alles sehr grenzwertig, kurze Impulse fürs Magnetventil überlasten ihn warscheinlich nicht aber wenns mal länger dauern sollte geht der durch, ohne Freilaufdiode wundert es mich eh wie er das überlebt hat da nur 30V CE Spannung. Der TIP122 wäre besser geeignet 100V CE und 5A IC und eine Verstärkung von 1000. Du brauchst 125mA/1000=0,124mA Strom an der Basis allerdings rechnet man bei Schaltanwendungen mit dem Faktor 2-5. Sagen wir mal 7mA dein PIC liefert 5V / 0,007A er benötigt also ca. 700 Ohm Ohne Basiswiderstand, wird die Spannung des Pins zusammenbrechen, deswegen deine Probleme. Der Basiswiderstand schützt einmal deinen Ausgang am PIC und einmal den Transistor der an der Basis auch nicht ultimo abkann.
Gut, vielen Dank für die Erklärung. Ich verbessere das alles das nächste mal dass ich in der Werkstatt bin =)
Thomas O. schrieb: > Du brauchst 125mA/1000=0,124mA Strom an der Basis allerdings rechnet man > bei Schaltanwendungen mit dem Faktor 2-5. Sagen wir mal 7mA dein PIC > liefert 5V / 0,007A er benötigt also ca. 700 Ohm Ich glaube also bei 125mA/1000 = 0,125mA mit dem Faktor bei Schaltanwendung wolltest du auf 0,7mA kommen, nicht 7mA. Damit wären's ungefähr 7 kohm als Ergebnis bei dir. Würde auch keinen Sinn machen dass ich um die 1 kohm für einen BC548A gefunden hab (was super funktioniert), und dass der TIP122 weniger braucht, mit 10mal so viel Verstärkung... Laut dem Link http://www.mikrocontroller.net/articles/Basiswiderstand habe ich Ib mit dem Faktor 3,3 berechnet, also 1000/3,3 als Hfetsat (Verstärkung mit Sättigung). Also Ib = Ic*3,3/1000 = 0,0004125. Auf meinem PIC12F675-Datenblatt steht auf Seite 93 Output High Voltage Vdd-0,7V bei "I/O Ports". Also 5V-0,7V = 4,3V. Laut obigem Link muss man davon noch 0,7V subtrahieren. Also 4,3V-0,7V = 3,6V 3,6 V/0,0004125 A = 8727,273 ohm Wie gesagt hab ich gerade nur 1,6 kohm- und 8,2 kohm-Widerständen. Ich würde dann den 8,2 kohm-er benutzen... Aber sonst danke für die Hinweise!
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