Hallo zusammen, falls jemand Zeit und Lust könnte er/sie sich vielleicht mal kurz meinen Schaltplan anschauen. Es ist eine Spanungsversorgung 12V->5V für eine Messstation. Strom kommt von einem normalen 12V dc Netzteil oder einer Pufferbatterie. Der untere Spannungswandler ist ein Schaltregler von Pololu http://www.pololu.com/product/2119 Ich verwende den Schaltregler um den Einplatinencomputer (Raspberry Pi) mit Strom zu versorgen. Den linearen Spannungswandler verwende ich um die Sensorphalanx, einen Lüfter und ein hd44780 Display zu versorgen (+ kleinere ICs wie Schieberegister, Pegelwandler und einen Atmega328P). Insgesamt fließen zwischen 800 und 1.1A über die beiden Spannungswandler. Deshalb habe ich auch die etwas größer dimensionierten Dioden genommen, weil bei der 1n400x bei 1A Schluss ist. Ich bin aber auch am überlegen ob ich statt dem LM1117 einen LM317 nehmen soll. Der hätte deutlich mehr Reserven. Einen Kühlkörper hat auch der LM1117 bereits weil der doch ganz schön warm wird :) Ach so, den linearen Spannungswandler verwende ich um einen möglichst kleinen Ripple zu bekommen. Laut Datenblatt brauchen zwei Sensoren einen Ripple < 20mV. Außerdem wird ein Sensor analog ausgewertet. Ich habe die Schaltung derzeit auf einem Lochraster laufen und so weit tut auch alles. Bevor ich aber an das Ätzen gehe, wollte ich mal fragen ob das so überhaupt ok ist. Ich habe mittlerweile schon etwas Plan aber gerade beim Thema Stromversorgung bin ich unsicher. Das ganze soll später als Teil einer Abschlussarbeit im Bereich Geoinformatik/Klimatologie verwendet werden. Es gelten also nicht die gleichen Ansprüche wie bei Elektrotechnik Studenten :) Meine Betreuer wollen vor allem sehen was ich mit den Daten mache und wie ich die Software programmiert habe. Ich habe an mich selbst immer hohe Ansprüche und deshalb will ich das möglichst richtig machen (bei vertretbarem Aufwand).
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Prinzipiell richtig. Welchen Strom muss denn der LM117 aufbringen? C3 könnte auch ruhig kleiner sein, ist aber nicht falsch, das Datenblatt von TI lässt alles von 1µF bis 1000µF zu ;-) Aber... Bist du dir sicher, dass du die 1k5-Widerstände in der GND-Leitung zu P1/P2 haben willst? Beste Grüße, Marek
Christian R. schrieb: > http://www.pololu.com/product/2119 Das Produkt ist weitgehend nicht dokumentiert. > Den linearen Spannungswandler verwende ich um die Sensorphalanx, > einen Lüfter und ein hd44780 Display zu versorgen (+ > Ach so, den linearen Spannungswandler verwende ich um einen möglichst > kleinen Ripple zu bekommen. Warum schliesst du dann den Lüfter und das Display dort an ? Das versaut dir doch alles wieder. > Laut Datenblatt brauchen zwei Sensoren einen Ripple < 20mV. Nun, wie gross ist denn der Ripple der Spannungsversorgung ? Dann wüsste man, wie weit man den unterdrücken muss. Warum nimmst du einen 1117/317 wenn du 5V haben willst? 5V sind handelsüblich, es täte ein 7805. Den 1117/317 braucht man nur für krumme Ausgangsspannungen (8.2V...) > Bevor ich aber an das Ätzen gehe, wollte ich mal fragen > ob das so überhaupt ok ist. Ich finde es merkwürdig, daß an den Ausgangsklemmen nicht Masse anliegt, sondern die LED-Spannung. Sicher, Masse gibt es am Eingang. > Ich habe an mich selbst immer hohe Ansprüche > und deshalb will ich das möglichst richtig machen Es ist sicher sinnvoll, für Verbraucher mit hoher Stromaufnahme aus einem Akku einen step down Schaltregler zu verwenden. Wenn der Schaltregler mehr als 20mA Ripple liefert, kann es sinnvoll sein, eine bessere Spannung für die Sensoren zu bekommen. Hat man dort nur geringen Stromverbrauch, kann es sinnvoll sein, einen Linearregler zu verwenden. ABER ACHTNUG: Der Linearregler liefert beim Einschalten vielleicht viel schneller Spannung als der Schaltregler, udn dann fliessen vielleicht Querströme die vielleicht ICs beschädigen durch latch up wegen zu hohem Strom über die Eingangsschutzdioden. Daher kann eine Schottky-Diode SB130 von linear geregelten 5V zu den schaltgeregelten 5V sinnvoll sein. Bei besondern tückischen Schaltungen kann eine Diode in Gegenrichtung ebenfalls nötig sein. Liefern beide Spannungsquellen 5V, fliesst im normalen Betrierb kein Strom über die Dioden. Trotzdem ist es einfacher, statt einem zweiten Sopannungsregler einfach die Spannung zu filtern. Möglichst genau an eventuelle Spannungsstörungen angepasst kann ein LC Filter sehr effektiv sein +5V --10uH--+-- analog 5V | 100nF |
Marek N. schrieb: > Prinzipiell richtig. > Welchen Strom muss denn der LM117 aufbringen? > C3 könnte auch ruhig kleiner sein, ist aber nicht falsch, das Datenblatt > von TI lässt alles von 1µF bis 1000µF zu ;-) > > Aber... Bist du dir sicher, dass du die 1k5-Widerstände in der > GND-Leitung zu P1/P2 haben willst? > > > Beste Grüße, Marek Hi, der Wiederstand in der Masseleitung ist natürlich Blödsinn. Er wird ja nur für die LED gebraucht. Der Ausgangsanschluss wird selbstverständlich direkt mit Masse versorgt. Auf der Platine will ich das über eine Massefläche realisieren. Ich abe das im Schaltplan schon mal geändert. Den Wert für c3 habe ich aus einer Beispielschaltung aus meinem LM1117 Datenblatt. Ich dachte mir dann einfach ich lass das mal so :) Derzeit muss der LM1117 etwa 400 - 500 mA liefern. VG Christian
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Hi, MaWin schrieb: > Christian R. schrieb: > >> http://www.pololu.com/product/2119 > > Das Produkt ist weitgehend nicht dokumentiert. > Da hast du vollkommen recht. Ich habe bisher mit diesen Pololu Boards gute Erfahrungen gemacht und sie sind halt super kompakt. Aber dennoch unschön. >> Den linearen Spannungswandler verwende ich um die Sensorphalanx, >> einen Lüfter und ein hd44780 Display zu versorgen (+ >> Ach so, den linearen Spannungswandler verwende ich um einen möglichst >> kleinen Ripple zu bekommen. > > Warum schliesst du dann den Lüfter und das Display dort an ? Das versaut > dir doch alles wieder. Genau das sind die Punkte wo es mir an Erfahrung/Wissen fehlt :) Inwiefern "stört" denn das Display oder der Lüfter? > >> Laut Datenblatt brauchen zwei Sensoren einen Ripple < 20mV. > > Nun, wie gross ist denn der Ripple der Spannungsversorgung ? Dann wüsste > man, wie weit man den unterdrücken muss. Warum nimmst du einen 1117/317 > wenn du 5V haben willst? 5V sind handelsüblich, es täte ein 7805. Den > 1117/317 braucht man nur für krumme Ausgangsspannungen (8.2V...) Gut den Lm1117 gibt es ja auch in fixen Varianten. für mich interessant ist der LM1117 weil er einen niedrigeren Voltage Drop hat. Mit normalen Batterien AA würden so auch 6 Stück als Puffer reichen. Vor allem habe ich die beiden (317, LM1117) bereits hier :) Oh und zum Ripple, das ist schwer zu sagen weil ich einem Anflug von leichter Beschränktheit mir nur ein DSO203 "Oszilloskop" gekauft habe. Eines dieser Taschenoszilloskope. Einfache Sachen funktionieren da ganz gut. Kann das PWM Signal, dass einer der Sensoren ausgibt gut auswerten zum Beispiel. Aber den Ripple messen ist so eine Sache. Bin im Umgang mit Oszilloskopen auch nicht so erfahren. Derzeit behauptet mein SchätzOszi folgendes für den Ripple: Ripple gemessen direkt am Hohlstecker 34-38mV, Frequenz 210 kHz Ripple gemessen direkt nach dem Pololu Schaltregler: 24-28mV, Frequenz 190kHz Ripple gemessen am LM1117, 6-8 mV, eine Frequenz war nicht mehr messbar mit dem Gerät. Ich habe ein paar Screenshots gemacht und angehängt. Ich will aber gleich nochmal sagen, dass die Ergebnisse, bei solch einem Messgerät, mit Vorsicht zu genießen sind. Muss ich nochmal zur Umweltphysik und deren Equipment in Beschlag nehmen. Aber prinzipiell scheint meine Technik ja zu funktionieren. > >> Bevor ich aber an das Ätzen gehe, wollte ich mal fragen >> ob das so überhaupt ok ist. > > Ich finde es merkwürdig, daß an den Ausgangsklemmen nicht Masse anliegt, > sondern die LED-Spannung. Sicher, Masse gibt es am Eingang. Ja, das ist natürlich daneben. Ich habe es im Schaltplan schon angepasst. Auf der Platine wird dann das alles per Massefläche versorgt. > >> Ich habe an mich selbst immer hohe Ansprüche >> und deshalb will ich das möglichst richtig machen > > Es ist sicher sinnvoll, für Verbraucher mit hoher Stromaufnahme aus > einem Akku einen step down Schaltregler zu verwenden. Wenn der > Schaltregler mehr als 20mA Ripple liefert, kann es sinnvoll sein, eine > bessere Spannung für die Sensoren zu bekommen. Hat man dort nur geringen > Stromverbrauch, kann es sinnvoll sein, einen Linearregler zu verwenden. > ABER ACHTNUG: > > Der Linearregler liefert beim Einschalten vielleicht viel schneller > Spannung als der Schaltregler, udn dann fliessen vielleicht Querströme > die vielleicht ICs beschädigen durch latch up wegen zu hohem Strom über > die Eingangsschutzdioden. Daher kann eine Schottky-Diode SB130 von > linear geregelten 5V zu den schaltgeregelten 5V sinnvoll sein. Bei > besondern tückischen Schaltungen kann eine Diode in Gegenrichtung > ebenfalls nötig sein. Liefern beide Spannungsquellen 5V, fliesst im > normalen Betrierb kein Strom über die Dioden. Aha, sehr interessant. Wo müsste die Diode genau hinzugefügt werden? Direkt am Ausgang der beiden Spannungswandler oder besser direkt an den Steckern? Wenn Diode in beide Richtungen dann auch eine SB130? > > Trotzdem ist es einfacher, statt einem zweiten Sopannungsregler einfach > die Spannung zu filtern. Möglichst genau an eventuelle > Spannungsstörungen angepasst kann ein LC Filter sehr effektiv sein > > +5V --10uH--+-- analog 5V > | > 100nF > | Hmm ja, das wäre dann die nächste Herausforderung. Was halt an der ein Schaltregler Methode verlockend wäre, dass das auch effizienter wäre und ich die Station besser an Batterien betreiben könnte. Danke schon mal für alle Antworten!!
Christian R. schrieb: > Ich bin aber > auch am überlegen ob ich statt dem LM1117 einen LM317 nehmen soll. Der > hätte deutlich mehr Reserven. Einen Kühlkörper hat auch der LM1117 > bereits weil der doch ganz schön warm wird :) Der LM317 wird bei gleichen sonstigen Bedinungen (Last, Eingangsspannung) genauso warm. Er hat mehr Reserven in der Art, dass er mehr Strom könnte, wenn du denn irgendwann mehr benötigen solltest. Christian R. schrieb: > für mich interessant > ist der LM1117 weil er einen niedrigeren Voltage Drop hat. Mit normalen > Batterien AA würden so auch 6 Stück als Puffer reichen. Den niedrigen Spannungsdrop benötigst du nur, wenn tatsächlich deine Eingangsspannung unter 8V fallen sollte. Wäre bei 6 AA sinnvoll, bei den eingangs erwähnten 12V hast du mit dem LM1117 keine Vorteile.
HildeK schrieb: > Christian R. schrieb: >> Ich bin aber >> auch am überlegen ob ich statt dem LM1117 einen LM317 nehmen soll. Der >> hätte deutlich mehr Reserven. Einen Kühlkörper hat auch der LM1117 >> bereits weil der doch ganz schön warm wird :) > > Der LM317 wird bei gleichen sonstigen Bedinungen (Last, > Eingangsspannung) genauso warm. > Er hat mehr Reserven in der Art, dass er mehr Strom könnte, wenn du denn > irgendwann mehr benötigen solltest. > > Christian R. schrieb: >> für mich interessant >> ist der LM1117 weil er einen niedrigeren Voltage Drop hat. Mit normalen >> Batterien AA würden so auch 6 Stück als Puffer reichen. > > Den niedrigen Spannungsdrop benötigst du nur, wenn tatsächlich deine > Eingangsspannung unter 8V fallen sollte. Wäre bei 6 AA sinnvoll, bei den > eingangs erwähnten 12V hast du mit dem LM1117 keine Vorteile. Ok alles klaro, dann baue ich gleich den LM317 ein. Danke! So zum Thema Fan und Ripple habe ich was gefunden. https://www.digikey.com/Web%20Export/Supplier%20Content/ComairRotron_25/PDF/Comair_Tutorial_BrushlessDCFans.pdf Das ist natürlich uncool. Aber der Ventilator wird über einen Transistor (BC337-40) geschaltet. Er ist für die gesamte Dauer der Messung aus. Das liegt daran, dass einige der Sensoren nicht in einem konstanten Luftstrom sein dürfen. Dann sollte das ja kein Problem sein, oder? Ich kann aber die Stromversorgung auch über den Schaltregler machen. Gleiches gilt für das Display. Aber inwiefern hat ein so ein Character Display, Einfluss auf den Ripple? Gibt es eigentlich beim Routen einer Platine mit den beiden Spannungsregulatoren etwas was ich auf alle Fälle beachten sollte? Oh und noch etwas, machend die beiden Jumper überhaupt Sinn? ich wollte halt in der Lage sein an der Spannungsversorgung nur Teile abzuklemmen. Aber ich frage mich gerade ob das überhaupt Sinn macht.
Die 1,5k Widerstände müssen aus dem Massepfad raus und direkt in Reihe mit den LEDs. U2 am Ausgang keinen Kondensator? Nach U1 vohanden. Vermisse noch kleine C (10-100nF) im Spannungspfad um HF-Signal/Rauschen zu unterdrücken (Filtern/Kurzschließen).
Oh, Spannungsregler mit induktiver Last benötigen noch eine Rücklaufdiode. KA wie groß dein Lüfter ist. Sollte im Datenblatt zu finden sein. Im Falle siehe LM7805. Wegen Spannungsspitzen, welche ein Lüfter in die Schaltung ein Streut sollte dieser in einem eigenen Spannungspfad liegen, sonst können andere Schaltungsteile gestört werden.
Mike schrieb: > Oh, Spannungsregler mit induktiver Last benötigen noch eine > Rücklaufdiode. KA wie groß dein Lüfter ist. > Sollte im Datenblatt zu finden sein. Im Falle siehe LM7805. > > Wegen Spannungsspitzen, welche ein Lüfter in die Schaltung ein Streut > sollte dieser in einem eigenen Spannungspfad liegen, sonst können andere > Schaltungsteile gestört werden. Hi, danke für die Tipps. Ich werde eine 1N4007 als Rücklaufdiode verwenden und einen 100nF direkt hinter dem LM317 anbringen. Der Lüfter braucht 80mA. Wegen dem Schaltregler und Kondensator. Au der Pololu sind definitiv schon Kondensatoren drauf. Man kann nur nichts erkennen und wie bereits erwähnt extrem schlecht dokumentiert. Vielleicht nicht die beste Wahl für eine Messstation.
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