Hallo zusammen,
ich habe für meinen Schaltungsaufbau (Phasenanschnittsteuerung mit
TRIAC) eine Spannungsversorgung (siehe Anhang) mit Spannungsteiler und
Spannungsreglern aufgebaut.
Mein Problem liegt bei der Dimensionierung der Kondensatoren:
Ich habe 5 Hauptverbraucher verbaut:
MOC3022 - 330mW
ATmega16 - 5,5mW
Gatter - 100mW
OP - 4mW
LED - 250mW
Also in Summe 589mW. Da die Widerstände noch nicht berücksichtigt wurden
gehe ich von 1W aus.
Das hieße ja für die einzelnen Spannungsbereiche müsste ich wie folgt
dimensionieren:
I_15V = 66mA
I_5V = 200mA
Mit C = I* dt / dU und dt = 10ms , dU = 0,2V
ergibt sich:
C1=C2=C3 = 1320µF
C4 = 4000µF
Würde dann natürlich gerundete Standardgrößen auswählen wie 3900µF und
1200µF bzw 4700µF und 1500µF.
Jetzt meine Frage:
Ist das so richtig berechnet? Wie rechnet man sonst? Was muss ich für
Werte nehmen?
Ok, Danke für eure Hilfe !!!
C1 liegt an Wechselspannung und wird (als Elko) sterben. C1 entweder
weglassen oder durch ein paar nF ersetzen.
Für die Werte von C3 und C4 siehe einfach im Datenblatt der Regler nach!
Für C2 ist deine Rechnung prinzipiell OK, im Detail aber falsch. Der
Strom I_5V fließt ja auch durch den 15V-Regler. Daher ist der
Gesamtstrom 266mA. Für deine Annahme von dU=0.2V komme ich somit auf
C2=13300µF. Aber auch mit dU=1V sollte der erste Regler noch
funktionieren - wenn wir für ein Hobby-Projekt einmal die Einberechnung
der Netzspannungstoleranzen beiseite lassen.
Also an 12VAC untersuche ich den Nulldurchgang der Sinuswelle.
Ich dachte eigentlich weil ich dort mein Signal entnehme wäre es besser
dieses zu puffern.
Aber das Signal könnte damit ja auch verfälscht werden..
hmm .. da bin ich grad überfragt ..
@Oscar Meier (Gast)
>Ich habe 5 Hauptverbraucher verbaut:>MOC3022 - 330mW>ATmega16 - 5,5mW>Gatter - 100mW>OP - 4mW>LED - 250mW
Schreib lieber, welcher Strom und Spannung, sonst kann es sein, dass du
auf die Nase fällst.
Beispiel. Rote LED mit 1,8V und 20mA, macht 36mW. Mit Vorwiderstand an
5V sind es aber plötzlich 100mW 8-0
>Mit C = I* dt / dU und dt = 10ms , dU = 0,2V
Naja, 0,2V Ripple sind arg wenig. 1 V ist OK.
>Ist das so richtig berechnet?
Im Prinzip ja.
Karl Heinz Buchegger schrieb:>> Faustformel: 1A -> 1000µF
Bei hohen Spannungen (bspw. Röhrengeräte) ja. Hier wird diese
"Faustformel" versagen:
Bei den 266mA (wie kommst du auf 600mA?) hätte er selbst 1mF immerhin
2.66V Brummspannung (mit Ri=0). Damit hätte der erste Regler nur mehr 2V
zum Regeln übrig...
> Mein Problem liegt bei der Dimensionierung der Kondensatoren:
Wahrschinelich nicht.
Wahrscheinlich liegt dein Problem bereits hier:
MOC3022 - 330mW
ATmega16 - 5,5mW
Gatter - 100mW
OP - 4mW
LED - 250mW
Das sind entweder die maximal oder Minimalwerte laut Datenblatt,
aber wohl nicht die realen Werte.
> I_15V = 66mA> I_5V = 200mA
Richtig, man muß wissen, wie viel Strom benötigt wird.
Aus den 15V kommen aber auch die 5V, also zusammengefasst:
I_15V = 266mA
Nun muß man die zur Verfügung stehende Spannung berechnen:
15V Trafo bei 10% Netzunterspannung liefert 13.5V~.
Dessen Spitzenspannung beträgt 13.5 * 1.414 = 19V.
Davon abzürlich 2 Diodenspannungsabfälle von 1V sind 17V.
Das geht in einem 7815 Spannungsregler der 266mA liefern muß.
Dazu braucht er 1.75V für sich, also mindestens 16.75V.
http://www.hep.upenn.edu/SNO/daq/parts/lm7815.pdf
Bleiben 0.25V Verlust am Kondensator bei 226mA, die Formel
kennst du schon, mach 10640uF.
Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,
dann reichen 1000uF.
Über C1, C2 und C3 reden wir besser nicht, die ziegen dein
massives technisches Unverständnis wozu Kondensatoren da sind,
C1=0pF, C3 = 330nF, C4=100nF wären passend.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Oscar Meier schrieb:> Bei den Leistungswerten sind die verschiedenen Spannungen> berücksichtigt.
Aber welchen Sinn hat das? Für deinen Aufbau kannst du die Leistungen ja
nicht einfach addieren, die Ströme hingegen schon.
> Faustformel: 1A -> 1000µF
Ich fass es nicht !
Strunzdümmste Moderatoren bar jeglicher Kenntnisse über elektrinische
Grundlagen versauen hier die Köpfe und Threads der Fragenden.
Die Faust solltest du in die Fresse bekommen !
Und bevor du löscht, versuche es ein mal in deinem Leben mit
nachrechnen.
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Ok also in der Tat ist ein Elko bei der Wechselspannung unsinnig.
Erstens würde er kaputt gehen, zweitens würde er mein Signal
beeinflussen.
Ich lasse diesen also weg.
Für die Werte C2-C4 studiere ich mal eben die Datenblätter.
@ Oscar Meier (Gast)
>Also an 12VAC untersuche ich den Nulldurchgang der Sinuswelle.
Nennt man Nulldurchgangsdetektor. Dafür braucht man aber ganz sicher
nicht 1000µF an Wechselspannung.
>Ich dachte eigentlich weil ich dort mein Signal entnehme wäre es besser>dieses zu puffern.
;-)
C3 und C4 sind auch massiv zu groß, die braucht kein Mensch. Für
einfache Sachen reichen 100nF Keramik, wenn massive Verbraucher
geschaltet werden sollen, dann braucht man größere Elkos.
@ MaWin (Gast)
>> Faustformel: 1A -> 1000µF>Ich fass es nicht !>Strunzdümmste Moderatoren bar jeglicher Kenntnisse über elektrinische>Grundlagen versauen hier die Köpfe und Threads der Fragenden.>Die Faust solltest du in die Fresse bekommen !http://www.vali_um-online.de
MaWin schrieb:>> Faustformel: 1A -> 1000µF>> Ich fass es nicht !>> Strunzdümmste Moderatoren bar jeglicher Kenntnisse über elektrinische> Grundlagen versauen hier die Köpfe und Threads der Fragenden.>> Die Faust solltest du in die Fresse bekommen !>> Und bevor du löscht, versuche es ein mal in deinem Leben mit> nachrechnen.>> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9
Ich zitiere einen gewissen MaWin
> Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,
dann reichen 1000uF.
Danke erstmal für Eure Antworten.
Stimmt schon, da ja eh ein Spannugsregler verbaut ist braucht man das
nicht noch extra zu glätten. Eigentlich sind die Kondensatoren dann eh
überflüssig, es sei denn man will noch ein Tiefpass oder so
integrieren..
aber ok - das muss ich nochmal in Ruhe angehen
Karl Heinz Buchegger schrieb:>>>> Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,> dann reichen 1000uF.
Das wären dann aber immer noch 3760µF/A...
Karl Heinz Buchegger schrieb:>>> Faustformel: 1A -> 1000µF
...
> Ich zitiere einen gewissen MaWin>> Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,> dann reichen 1000uF.
Und damit siehst Du auch, dass der Kondensator von dem Strom und der
Spannung abhängt, die man als "Reserve" hat. Also ist "1A -> 1000µF"
keine ausreichende Beschreibung.
Gruß Dietrich
> Ich zitiere einen gewissen MaWin> > Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,> dann reichen 1000uF.
Zitieren reicht nicht, verstehen solltest du,
1000uF für 266mA !
Der ganze Rechenweg steht dort, tu es EIN MAL
damit du nicht auf ewig dumm sterben musst.
OK, was du mit ankreiden kannst, ist dass ich nicht gesehen habe, dass
er einen 15V Trafo nehmen will.
Bin ich weit genug über der Mindestspannung für den 78xx, dann ist mir
auch 1V Ripple ziemlich wurscht.
@ Karl Heinz Buchegger (kbuchegg) (Moderator)
>Bin ich weit genug über der Mindestspannung für den 78xx, dann ist mir>auch 1V Ripple ziemlich wurscht.
Was MaWin in seiner ureigensten Art die soufflieren wollte ist, dass die
Faustformel 1mF/A falsch ist. 1mF/A macht ~10V Ripple.
1mF als Kondensatorwert ist hier bei ~260mA OK, macht ja schließlich
~4mF/A und damit ca. 2V Ripple.
MaWin (Gast) schrieb:
>> Ich zitiere einen gewissen MaWin>> Dein 15V Trafo ist also Blödsinn, nimm einen 18V Trafo,>> dann reichen 1000uF.> Zitieren reicht nicht, verstehen solltest du,> 1000uF für 266mA !> Der ganze Rechenweg steht dort, tu es EIN MAL> damit du nicht auf ewig dumm sterben musst.
Und was soll an 1000uF falsch sein?
266mA * 10ms / (15 V * 1.41 - 18 V) = 844 uF
also doch 1000 uF
:)
Fachkraft schrieb:> Und was soll an 1000uF falsch sein?
Nein, das passt schon.
Er hat ja grundsätzlich recht.
Mir ist nur im Originalbeitrag aufgefallen, dass da über den Daumen ein
paar 1000 µF zusammenkommen für einen popeligen M16. Und über den Daumen
gepeilt braucht der das nie und nimmer.
Oder aber mein Wald/Wiesen µC Netzteil ist ein technisches Wunderwerk,
weil ich an den 5V eben keinen derartig großen Ripple beobachte, selbst
wenn ich noch 'ein paar' Milli-Amper zusätzlich ziehe - wann auch in
Summe nicht 1A
> OK, was du mit ankreiden kannst, ist dass ich nicht> gesehen habe, dass er einen 15V Trafo nehmen will.
Nein, ich kreide dir an daß du vollkommen lernresistent
eine vollkommen falsch gemerkte Theorie verbreitest,
und offenkundig trotz 3-maliger Aufforderung alles tust,
um bloss nicht selber nachrechnen zu müssen, damit bleibt
natürlich der Erkenntnisgewinn aus.
> Bin ich weit genug über der Mindestspannung für den 78xx,> dann ist mir auch 1V Ripple ziemlich wurscht.
Es ist aber nicht 1V, sondern bei deinen vollkommen
unzureichenden 1000uF/A satte 10V, daher wäre es beseer
sich zu merken daß 10000uF pro A pro V nötig sind.
MaWin schrieb:> Es ist aber nicht 1V, sondern bei deinen vollkommen> unzureichenden 1000uF/A satte 10V, daher wäre es beseer> sich zu merken daß 10000uF pro A pro V nötig sind.
Writing to brain-flash
.......
Done.
Thank you
Anstatt des Trafos hätte ich heutzutage ein kleines Schaltnetzteil
genommen, dahinter dann einen einfachen Tiefpass und dann die
Linearregler.
Der Tiefpass begrenzt auch etwas den Strom wenn die Kondensatoren beim
einschalten gefüllt werden.
@ Oscar Meier (Gast)
Bloß weil dir hier ein paar Spezialisten (wie der Falk) sagen dass du
die Kondensatoren weglassen kannst würde ich das deshalb noch nicht
machen.
Ich packe lieber ein paar µF mehr in meine Schaltung rein damit ich im
Fehlerfall nicht aufgeschmissen bin.
Was noch doof ist: (wie immer hier)
- Wenn man irgend etwas nicht richtig macht wird man runter gemacht.
B.A. schrieb:> Was noch doof ist: (wie immer hier)> - Wenn man irgend etwas nicht richtig macht wird man runter gemacht.
Das muss man aushalten, wenn man sich öffentlich äussert.
Wer zart besaitet ist, sollte sich nicht aus dem Fenster lehnen.
(Und ausserdem kennen wir ja 'unseren' MaWin)
@ Oscar Meier (Gast)
Schau auf den Wirkungsgrad deines Netzteils ... werde grün :)
Wie gesagt, die 10.000µF brauchst du nur wenn du bei 100Hz Sinus am
Eingang eine "Rippelspannung" von 1V am Ausgang erlaubst und dabei 1A
ziehst.
So ein 19V Schaltnetzteil ist da etwas günstiger geeignet als ein Trafo,
da liegt schon Gleichspannung am Ausgang an und die ist bei guten
Netzteile sogar sehr stabil.
Ich nutze auch öfters 10.000µF / 6.3V Elkos, zum Beispiel nach einem
3.3V Schaltregler an dem ein µC mit SD-Karte und GPS dran hängt, einfach
weil eh Platz ist und weil es die Schaltung auch etwas stabiler macht.
B.A. schrieb:> Anstatt des Trafos hätte ich heutzutage ein kleines Schaltnetzteil> genommen, dahinter dann einen einfachen Tiefpass und dann die> Linearregler.
Oscar muss aber die Nulldurchgänge bestimmen. Wenn er jetzt ein
Schaltnetzteil nimmt braucht er zusätzlich noch eine Schaltung für die
Netztrennung.
Sonst hast du schon recht. Alleine für den Preis von Trafo,
Gleichrichter, Spannungsregler und Kühlkörper bekommt man oft schon ein
Schaltnetzteil, welches dann auch einen höheren Wirkungsgrad bietet.
@Oscar: Am besten wäre es das alles mal selbst auszuprobieren und am
Oszi anzuschauen (man nehme sofern man hat). Da sieht man dann schön wie
sich der Ripple verändert und irgendwann der Regler nicht mehr ausregeln
kann.
Zur Info, die Kondensatoren nach den Spannungsreglern sollten nicht zu
groß gewählt werden, < 1µF. Sind die Kondensatoren zu groß
verschlechtern sich die Regeleigenschaften des Spannungsreglers. Wenn du
keine Regelung hast brauchst du große Kondensatoren.
Und für die Klugscheißer. Selbst wenn er bei seinem 15V-Trafo große
Kondensatoren verwendet wird nich garantier, dass er einen Ripple von
0,2V hat. Abhängig von der Leistung des Trafos, z. B. bei 15V * 0,3A =
4,5VA wird es nicht funktionieren. Der Trafo muss in der Lage sein den
Ladestrom für die Kondensatoren zu liefern, sonst wird es mit der
Glättung nichts.
Gruß
Der Unbekannte
Unbekannter schrieb:> Sind die Kondensatoren zu groß> verschlechtern sich die Regeleigenschaften des Spannungsreglers.
Kannst du das mal genauer ausführen oder einen Link oder eine LTspice
Simulation zu dem Thema aufzeigen?
Oscar Meier schrieb:> Also an 12VAC untersuche ich den Nulldurchgang der Sinuswelle.
Kannst du machen, aber ob du mit der dort auftretenden Spannung wirklich
glücklich wirst wäre so eine Frage. Jedenfalls bezogen auf das GND der
Regler. Denn du kriegst da keine simple Wechselspannung zu sehen,
sondern abwechselnd zwei verschiedene positive Halbwellen abzüglich
Diodenflussspannung, eine über einen 1K/5K Teiler, die andere über
4K/5K.
Karl Heinz Buchegger schrieb:> Mir ist nur im Originalbeitrag aufgefallen, dass da über den Daumen ein> paar 1000 µF zusammenkommen für einen popeligen M16.
Nur, dass die Cs zwischen/hinter den Reglern praktisch so gut wie
wirkungslos sind, weil sie bei konstanter Belastung des Netzteils keinen
Beitrag zur Stabilisierung liefern (Ausgangsspannungen der Regler sind
sowieso konstant und werden ausgeregelt) und für Lastspitzen eher einen
zu hohen ESR haben.
Allenfalls stören sie den Regler, weil sie durch die kapazitive
Belastung schon mal einen Haufen Phasendrehung erzeugen, damit die
Phasenreserve reduzieren und das Regelverhalten verschlechtern.
So also ich mach es jetzt so wie es Datenblatt steht und zwar vor dem
Regler 0,33µF und dahinter 0,1µF.
* = Cin is required if regulator is located an appreciable
distance from power supply filter.
** = Co is not needed for stability; however, it does improve
transient response.
Da ich 2 Regler hinter einander habe wähle ich entsprechend:
C2 0,33µF
C3 0,47µF
C4 0,1µF
C1 lasse ich erstmal weg und nehme bei Bedarf einen kleinen KERKO
> Da ich 2 Regler hinter einander habe wähle ich entsprechend:
WEISST du eigentlich, wozu dort Kondensatoren sitzen ?
Gibt es einen bestimmten Grund, WARUM du Hinweise möglichst
ignorierst und dich nicht wunderst, wenn deine eigenen
Überlegungen zu den hier gemachten Vorschlägen Abweichungen
ergeben ?
Werner schrieb:> weil sie bei konstanter Belastung des Netzteils keinen> Beitrag zur Stabilisierung liefern
Wenn der AVR zu erst im PowerDown ist und über MOC und LEDS kein Strom
fließt, dann gibt es doch beim einschalten all dieser Verbraucher eine
Impulsantwort vom Regler. Ich möchte mal sehen wie diese aussieht wenn
da nur 100nF den Ausgang stützen.
> Ich möchte mal sehen wie diese aussieht wenn> da nur 100nF den Ausgang stützen.
So wie im Datenblatt gezeigt.
Der Regler ist ab 100nF schnell genug,
um seine Eigenschaften einzuhalten.
Es ist ein hartnäckiges Gerücht, dass Mikrocontroller eine besonders gut
geregelte und stabilisierte Versorgungsspannung bräuchten. Und der
Hinweis, dass ein 10.000yF Kondensator für den Betrieb einer SD Karte
aus stabilitäts-Gründen angebracht sei....das ist wirklich grober Unfug.
Ich gehe davon aus, daß fast alle Fehlfunktionen durch
Programmierfehler, Sonnen-Strahlung, Statische Ladungen beim Berühren
und falsches Schaltungsdesign ausgelöst werden.
Ein 10.000yF Kondensator am Ausgang eines Spannungsregler ist dafür
keine Lösung.