Hallo, es gibt zur Zeit einige Beiträge zu Schaltreglern für kleine Ströme wie in Can Knoten für Hausbussysteme. Dort wird aber meist nach einem passenden Schaltregler gefragt und LDO direkt ausgeschlossen. Ich frage mich aber, ob bei einem can Knoten, wie z.b einem Rolloschalter das überhaupt wirtschaftlich ist. Mal angenommen es ist ein STM32f103 Contoller, da benötigt man nur noch einen Can Treiber und man geht von 24 Volt Versorgungsspannung aus. Dazu noch 2 Relais , welche aber die Spulenspannung direkt aus den 24 Volt nehmen. Die meiste Zeit wird der MC ja schlafen und extrem wenig Strom benötigen. Zum schalten der 2 Relais für die Rollosteuerung wird man vielleicht kurzzeitig 50-100 mA benötigen, wenn die Relais direkt mit 24 Volt aus der Spannungsversorgung laufen. Lohnt es sich da wirtschaftlich eine Step Down Reglung einzubauen, welche mit allen Bauteilen zusammen bestimmt 4-5 Euro kostet ? Ein LDO kosten ein paar Cent. Holt man das auf die Jahre gesehen wirklich über die Stromrechnung wieder rein ? Und ist ein LDO nicht haltbarer , die Schaltung soll ja mehrere Jahre im Dauerbetrieb laufen ? Funktioniert ein Schaltregler oder ein LDO überhaupt ohne nennenswerte Belastung ? Gruß Thomas
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Also über die Stromversorgung sicherlich nicht, aber ein Linearregler kann aber eventuell schon sehr warm werden, besonders wenn Dein STM32 mal in einer Endlosschleife oder so was steckt.
Müsste man (mit den neuen Energietarifen) mal durchrechnen. Wieviel Watt bekommt man für 4-5 Euro?
Es kommt drauf an wie viel leistung im Standby gezogen wird, auch Schaltregler benötigen ja einen Arbeitsstrom....
Kirk schrieb: > Es kommt drauf an wie viel leistung im Standby gezogen wird, auch > Schaltregler benötigen ja einen Arbeitsstrom.... hm, schwer zu sagen, ist ja nur eine theoretische Frage. Hat da jemand Erfahrungswerte ?
Hi, Thomas, Die Frage "ab wann lohnt sich ein Schaltregler?" geht immer auf eine Auswahlentscheidung hinaus. Du vergleichst für eine gegebene Anwendng die verschiedenen Lösungsalternativen. Vielleicht machst Du dafür eine Entscheidungsmatrix wie bei der Zeitrscrift "test" - und erst dann weißt Du, welche Lösung hier die beste war. Der Zeilen in solch einer Matrix sind aber zu viele, um Deine Frage hier zu beantworten. Beispielsweise läßt sich die Matrix nachher verdichten auf den Preis. Da kann der Beitrag durch EMV-Prüfung so heftig sein, dass wir lieber ein geprüftes Kaufteil nehmen oder einen Linearregler. Wirst Du selbst jedenfalls konkret überlegen müssen. Ciao Wolfgang Horn
EMV Prüfung wäre für ein privates Projekt eher zu vernachlässigen. Wie schaut es denn mit der Haltbarkeit aus, gehe ich richtig in der Annahme, dass ein LDO länger halten wird als ein Schaltregler mit den Kondensatoren. Richtige Kühlung des LDO mal vorausgesetzt. Gruß Thomas.
Habt Ihr Alle den Aküfi? Würde Jemand vielleicht so gut sein und sagen, was ein LDO ist? Meines Wissens steht man vor der Wahl, entweder einen Trafo, ein Schaltnetzteil (mit Trafo auf HF-Seite) oder ein Kondensator-Schaltnetzteil zu nehmen. Wegen des hohen Grundverbrauchs und des Materialaufwands an Kupfer wird der Trafo zunehmend verdrängt, vor Allem seit Schaltnetzteile auch gezielt auf standby-Energieverbrauch hin ausgelegt werden.
Peter R. schrieb: > Würde Jemand vielleicht so gut sein und sagen, was ein LDO ist? Das ist ein linearer Spannungsregler, bei dem die Eingangsspannung nur 0,3 - 0,5V über der Ausgangsspannung liegen muß: low drop output, ein Ausgang der nur wenig tropft, wie man das heute so "übersetzt". Ähnliches Beispiel 1-2-3: make sit = Sitzen machen. Soweit ich das Problem verstehe, sind 24V Gleichspannung vorhanden, aus denen ein µC mit 3,3V mit versorgt werden soll. Dies allerdings nur für sporadisch wenige Sekunden. Ansonsten ruht der µC im (Tief-)Schlaf und braucht < 1mA Versorgungsstrom. Die zu schaltenden Relais sind 24V Typen, die direkt angeschlossen werden können und den Regler nicht brauchen bzw. belasten. Um auf deine ungestellte Frage zu kommen: Ja, du hast Recht, es ginge auch ein ganz normaler Spannungsregler ;-)
Tom K. schrieb: > во'дка schrieb: >> Wieviel Watt bekommt man für 4-5 Euro? > Ca. 2 Wattjahre. ok,das wären dann 0,1 Watt bei 20 Jahren Laufzeit. bei ca. 20 Volt Spannungsabfall am Spannungsregler entspricht das einem Strom von 5 mA. Rechne ich jetzt völlig falsch, oder könnte man daraus folgern, dass erst ab 5 mA der Schaltregler sich bezahlt macht ? ( bei den oben genannten Vorraussetzungen ) Gruß Thomas
Thomas L. schrieb: > Rechne ich jetzt völlig falsch, oder könnte man daraus folgern, dass > erst ab 5 mA der Schaltregler sich bezahlt macht ? > ( bei den oben genannten Vorraussetzungen ) nur teilweise richtig gerechnet. Wenn du dann noch einbeziehst, dass du deinen Schaltregler nicht sofort ans Laufen bekommst und hier noch 20h in Mikrocontroller.net abhängst, bis deine Fragen beantwortet sind, dann sind das nochmal 20h * 200W (für den Rechner) = 4kWh, womit du deine Schaltung weitere 5 Jahre mit 5mA über einen LDO hättest laufen lassen können (Spass) im Ernst: Vergesse bitte nicht, dass ein Schaltregler-IC immer eine Betriebsstrom benötigt, der typischerweise auch im einstelligen mA-Bereich liegen kann. Wenn deine Rollo-Steuerung 2mal am Tag für jeweils 1min 100mA zieht, uns ansonsten schläft und vernachlässigbar wenig Strom aufnimmt, dann würdest du im Tagesmittel ca 0,15mA für die Ansteuerung "verbrauchen". Ein Schaltregler benötigt auf jeden Fall immer einen Betriebsstrom, auch wenn der Ausgang unbelastet ist. Und der dürfte bei den allermeisten Reglern größer als 0,15mA sein. Daher wäre meine Antwort auf deine Frage: NEIN, ein Schaltregler lohnt sich nicht. Egal, wieviele Jahre das Teil in Betrieb ist. Beim LDO drauf achten, dass er dann auch die anfallenden 2W ab kann.
Thomas L. schrieb: > der Schaltregler sich bezahlt macht ? Die weitaus meisten Schaltregler werden nicht wegen der Stromkosten vorgesehen, obwohl das in vielen Bereichen durchaus sinnvoll wäre (hier allerdings eher nicht). Das gilt auch für die üblichen Billigstnetzteile, obwohl da die Auswirkungen spürbar wären, aber den Chinesen sind unsere Stromrechnungen herzlich egal, wie man an den Standby-Versorgungen sieht - da geht es nur darum, dass man wegen der Abwärme die nötigen Leistungen in einem Steckernetzteil nicht vernünftig unterbringen kann. Auch auf einer LP ist ein Schaltregler mit SOT oder SO8 besser unterzubringen als etwa ein TO220 mit Kühlkörper, Verbrauchskosten hin oder her, und kleine Bauformen für LDOs wie SOT oder TO92 werden sehr schnell zu heiss. Gruss Reinhard
Reinhard Kern schrieb: > Auch auf einer LP ist ein Schaltregler mit SOT oder SO8 besser > unterzubringen als etwa ein TO220 mit Kühlkörper, Verbrauchskosten hin > oder her, und kleine Bauformen für LDOs wie SOT oder TO92 werden sehr > schnell zu heiss. Dazu müßte man die genauen Zahlen kennen. Sollte die Verlustleistung für den Regler zu hoch werden, kann man sie in Vorwiderständen 'verbraten' oder geschickterweise die Relaisspulen mit als Vorwiderstand nutzen. Ein TO220-Regler auf der Leiterplatte fixiert kann minutenweise durchaus 1-2W abführen, wenn es denn überhaupt soviel Watt sein sollten.
Bei Selbstbau bevorzuge ich Transformatoren und Lineare Regler. Ich verspreche mir folgende Vorteile gegenüber einem Schaltregler: - Der Transformator filtert Störungen in beide Richtungen weitgehend heraus. - Der Lineare Regler ist einfacher aufgebaut und hat daher ein geringeres Ausfallrisiko. - Keine besonderen Anforderungen an die Bautile (Dioden, Kondensatoren). - Ich brauche mir keine Sorgen um EMV machen. Nur wenn es um größere Ströme (mehr als ein paar hundert mA) geht, erwäge ich den Einsatz eines Schaltreglers, da er weniger Abwärme abgibt. Die meisten meiner Schaltungen nehmen jedoch durchschnittlich weniger als 100mA auf. Beim herabsetzen von 5V auf 3,3V bevorzuge ich lineare LDO Regler. Schaltregler sind hier nicht bedeutend effektiver, dazu ist die Spannungs-Differenz zu gering. Ich setze allerdings auch gerne externe Schaltnetzteile ein, die ich im Fall eines Defektes leicht austauschen kann, da extern.
Stefan schrieb: > Beim herabsetzen von 5V auf 3,3V bevorzuge ich lineare LDO Regler. > Schaltregler sind hier nicht bedeutend effektiver, dazu ist die > Spannungs-Differenz zu gering. Effizienter, nicht effektiver.
Stefan schrieb: > - Der Lineare Regler ist einfacher aufgebaut und hat daher ein > geringeres Ausfallrisiko. ...wobei es ein Ausfallrisiko für die dort verwendeten Elkos gibt. Elkos kann man bei Schaltreglern inzwischen vermeiden. Gruss Harald
Schlumpf schrieb: > Ein Schaltregler benötigt auf jeden Fall immer einen Betriebsstrom, auch > wenn der Ausgang unbelastet ist. Und der dürfte bei den allermeisten > Reglern größer als 0,15mA sein. http://www.linear.com/product/LT3970 bzw. gibt's da eine ganze Reihe ähnlicher Regler VIN 4.2V bis 40V, Iq = 2.5 uA
Arc Net schrieb: > http://www.linear.com/product/LT3970 bzw. gibt's da eine ganze Reihe > ähnlicher Regler > VIN 4.2V bis 40V, Iq = 2.5 uA --> Sauber, das hätt ich nicht vermutet.. aber klar, dann sieht die Rechnung natürlich anders aus.
Schlumpf schrieb: > --> Sauber, das hätt ich nicht vermutet.. aber klar, dann sieht die > Rechnung natürlich anders aus. Stimmt, die Beschaffungskosten sind deutlich höher ;-) Arc Net schrieb: > VIN 4.2V bis 40V, Iq = 2.5 uA Hier fehlen aber noch die Schaltverluste. Bei 1mA Ausgangsstrom sind diese höher als bei einem LP2950 die statischen Verluste. @Thomas Wir brauchen mehr Details!
Piefke schrieb: > @Thomas > Wir brauchen mehr Details! hm, was fehlt denn noch ? Genaue Daten kann ich gar nicht nennen ,weil es die Schaltung gar nicht gibt. Aber folgende Daten könnten wir ja mal annehmen. - privates Projekt, keine Verkaufsabsichten > Keine EMV Prüfung , aber ESD Schutz - 30 Can Knoten an einem 4 * 0,6mm abgeschirmten Kabel, ca 200 Meter. - Versorgungsspannung 24 Volt - Umgebungstemperatur Zimmertemperatur, unterputz eingebaut - STM32F104 Controller, maximale Stromaufnahme laut Datenblatt 50 mA bei 3,3 Volt. - 3,3 Volt Can Transceiver SN65HVD231 - Ansteuerung von 2 Relais 24 Volt/2000K Ohm, direkt an 24 Volt über Transistor - Zwei Taster für die manuelle Betätigung - 24 Stunden Dauerbetrieb Keine Ahnung, wie die Stromaufnahme des STM32 im Durchschnitt ist, wenn das Programm nur auf den CAN Bus lauschen muss und die 2 Taster für die manuelle Betätigung abfragen muss. Hat hier jemand einen TIP ? Der Can Transceiver SN65HVD231 hat laut Datenblatt auch keine nennenswerte Stromaufnahme (unter 1 mA), wie hoch der Strom beim senden ist, weiss ich nicht. Ansteuerung der beiden Relais könnte vielleicht über eine Darlington Schaltung erfolgen, dann wäre hier auch kaum Strom notwendig. Ist alles etwas ungenau, aber vielleicht kann jemand ja die Werte durch realistische Werte aus seinen Erfahrungen ersetzen. Fehlen noch Angaben ? LG Thomas
Piefke schrieb: > Schlumpf schrieb: >> --> Sauber, das hätt ich nicht vermutet.. aber klar, dann sieht die >> Rechnung natürlich anders aus. > > Stimmt, die Beschaffungskosten sind deutlich höher ;-) > > Arc Net schrieb: >> VIN 4.2V bis 40V, Iq = 2.5 uA > > Hier fehlen aber noch die Schaltverluste. > Bei 1mA Ausgangsstrom sind > diese höher als bei einem LP2950 die statischen Verluste. LP2950 ~ 0.1 mA @ 1 mA Last, PLDO = (VIN - VOUT) * ILoad + VIN * IGnd PLDO = (24 V - 5 V) * 1 mA + 24 V * 0.1 mA = 21.4 mW LT3970 ~ (5V * 1 mA) / 0.65 ~ 7.7 mW, verbraten werden im LT ~ 2.7 mW (passt ganz gut zum Datenblatt S. 1) Verluste in der Spule ~ PL = IL^2 * ESRL + ... wer auch den Rest rechnen möchte
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