Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltregler oder nicht


von Jürgen H. (nobody)


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Hallo zusammen,

ich habe ein kleinese Dilemma und dachte ein paar Meinungen einzuholen 
wäre nicht schlecht.

Es geht um ein kleines Projekt das die Temeratur und Freuchtigkeit mit 
einem SHT11 misst.
Das ganze ist in einem kleinen Gehäuse untergebracht und dadurch der 
Sensor relativ nach am Netzeil ( ca. 2cm ).

Nun zum Problem.
Versorgt wird das ganze mit 12V, und muss dann auf 3,3V gebracht werden. 
Stromaufnahme ist meistens bei ca. 10mA und kann auch auf 100mA 
ansteigen.

Wenn ich nun einen Linearregler verbaue der mir die 3,3V erzeugt, habe 
ich bereits eine Verlustleistung 0,1W - 0,87W.

Einen Schaltreger für 10mA finde ich allerdings ein bisschen pervers, 
und bin mir auch nicht sicher ob dieser mit diesem geringen Strom, der 
zu 90% der Zeit da sein wird, auch sauber regelt / läuft.

Bei Versuchen mit einem 12V Relais 0,5W ist mir aufgefallen, das dies 
bereits Auswirkungen auf die Temperatur aufweist und so Fehler erzeugt 
und so meine Messung verfälscht.

Was denkt ihr dazu?

Gruß

von stefanus (Gast)


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Auch der Schaltregler wird Abwärme produzieren und deine Messung 
verfälschen. Du musst also den Temperatur Sensor vom Rest der Schaltung 
trennen.

von Christian (Gast)


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Wo kommen denn die 12V her? vielleicht kann man ja schon viel früher 
ansetzen und ein 5V USB Netzteil o.ä. verwenden!

von zoggl (Gast)


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warum steigt die Stromaufnahme auf das 10fache?

Relais=> Relais mit Latch
Schaltregler nur bei Bedarf einschalten.
Wie lange dauert der erhöhte Bedarf? wenn dies nicht lange dauert dann 
erwärmt sich der linearregler nur wenig.

von Jürgen H. (nobody)


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Die Abwärme des Schaltreglers bei diesen Strömen sollte sich nicht 
auswirken.

Es soll ein Relais und noch andere Aktoren angesteuert werden. Und das 
kann schon auch mal eine lange Zeit angesteuert werden.

Ein bistabiles Relais ist eine gute Idee! Mal sehen ob es sowas für 
meine Bauform / Anforderung gibt.

von Purzel H. (hacky)


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Ein bistabiles Relais ist nicht immer gut, da man bei powerup dessen 
Position nicht kennt.

von Jürgen H. (nobody)


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Wenn ich ein bistabiles 12V Relais nehme mit 2 Kontakten?

Dann wäre beim Schaltvorgang der Regler nicht betroffen.
Und den zweiten Kontakt könnte man zum erkennen der Position benutzen.

von MaWin (Gast)


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Der SHT11 braucht on average 28uA, der ist also nicht Schuld. Was ist an 
deiner Elektronik so schlecht dass sie 10mA benötigt? Temp und Feuchte 
ändern sich nicht so schnell, schick den uC in power down in dem er 
nicht mal 1uA braucht und lass ihn vom watchdog nur jede Sekunde zum 
messen aufwecken. Die mittlere Stromaufnahme beträgt so keine 100uA und 
führt auch per Linearregler nich mal zu 1mW Verlustleistung.

von Jürgen H. (nobody)


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Ja da hast du recht.

Denke werde die Schaltung nochmal auf linear Regler umbauen.

Danke für die Hilfe!

Gruß

von sfghg55 (Gast)


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Jürgen H. schrieb:
> Nun zum Problem.
> Versorgt wird das ganze mit 12V, und muss dann auf 3,3V gebracht werden.
> Stromaufnahme ist meistens bei ca. 10mA und kann auch auf 100mA
> ansteigen.


Damit ist jetzt aber nicht die Stromaufnahme vom Sensor gemeint, oder?
Die liegt laut Datenblatt im Bereich von 1mA.

Also gehe ich davon aus, dass die gesamte Schaltung mit 3,3V läuft
und mit 12V versorgt wird.

Natürlich ist in genau so einem Szenario ein Schaltregler sinnvoll.

Der Einwand "Auch der Schaltregler wird Abwärme produzieren und deine 
Messung verfälschen." ist natürlich richtig, aber der Schaltregler wird
wesentlich weniger Abwärme produzieren und dadurch diese Problematik
entscheident entschärfen.

Überschlagsweise (10mA...100mA Stromaufnahme an 3,3V) wird der 
Längsregler

(12V-3,3V)*0,01A...0,1A = 87mW...870mW

und der Schaltregler mit konservativen 80% Wirkungsgrad

(3,3V*0,01...0,1A)/0,8 = 8,25mW...82,5mW

an Verlustwärme produzieren.

von Jürgen H. (nobody)


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Nein der Sensor natürlich nicht.

Es ist der STM32F030 mit RS485 etwas Hardware drum herum.
Daher ist der Ansatz mit Sleepmodus und bistabilen 12V Relais das beste 
denke ich.

von sfghg55 (Gast)


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Warum kein Schaltregler und Standard-Bauteile?

von sfghg55 (Gast)


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sfghg55 schrieb:
> (3,3V*0,01...0,1A)/0,8 = 8,25mW...82,5mW

Besser SO :-)

((3,3V*0,01...0,1A)/0,8)*(1-0,8) = 8,25mW...82,5mW

von Alex D. (allu)


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Jürgen H. schrieb:
> Die Abwärme des Schaltreglers bei diesen Strömen sollte sich nicht
> auswirken.
>

stefanus schrieb:
> Auch der Schaltregler wird Abwärme produzieren und deine Messung
> verfälschen. Du musst also den Temperatur Sensor vom Rest der Schaltung
> trennen.

Stefanus hat recht, die Abwärme wird deine Messung ungenau bis 
unbrauchbar werden lassen.

von sfghg55 (Gast)


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Alex D. schrieb:
> Stefanus hat recht, die Abwärme wird deine Messung ungenau bis
> unbrauchbar werden lassen.


Immer diese pauschalen Profiantworten.

Woher willst Du denn wissen, wo der Schaltregler (oder sonstige
Wärmequellen) sitzt?

von Olaf (Gast)


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> RS485 etwas Hardware drum herum.

Da liegt dein Problem. .-)

Olaf

von stefanus (Gast)


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Ich glaube, dass die Frage nach dem Regler überflüssig wird, sobald die 
Stromaufnahme des Mikrocontrollers optimiert ist.

von Jürgen H. (nobody)


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Der SHT11 ist ja schon nicht der genauste, und eine Präzession von 0,1° 
ist auch nicht nötig.

Aber eine gewisse konstanz wäre wichtig.

Aber danke für den Input, hat mir neue Ansätze gebracht.

Gruß

von Alex D. (allu)


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sfghg55 schrieb:

> Alex D. schrieb:
>> Stefanus hat recht, die Abwärme wird deine Messung ungenau bis
>> unbrauchbar werden lassen.
>
> Immer diese pauschalen Profiantworten.
>
> Woher willst Du denn wissen, wo der Schaltregler (oder sonstige
> Wärmequellen) sitzt?

Weil Jürgen H. selbst schreibt:

Jürgen H. schrieb:
> Es geht um ein kleines Projekt das die Temeratur und Freuchtigkeit mit
> einem SHT11 misst.
> Das ganze ist in einem kleinen Gehäuse untergebracht und dadurch der
> Sensor relativ nach am Netzeil ( ca. 2cm ).

Und weil ich selbst reingefallen bin, mein Sensor zeigte ca. 2 Grad zu 
viel an. Außerdem braucht der SHT11 die Temperatur zur Bestimmung der 
relativen Luftfeuchte.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Jürgen H. schrieb:
> Wenn ich ein bistabiles 12V Relais nehme mit 2 Kontakten?

Das bringt aber nichts, wenn Du bei Power-On einen bestimmten Zustand 
brauchst. Erst nach der Initialisierung kann der gewünschte Zustand 
eingestellt werden. Wenn der dann immer der gleiche ist, brauchst Du den 
Meldekontakt nicht. Du kannst ihn ja dann direkt einstellen - egal wie 
das Relais steht.

Gruß Dietrich

von Jürgen H. (nobody)


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Im Endefekt wird bei einem Spannungsausfall auch die Ansteuerlogik 
dahinter Ausfallen. Und die Heizung macht wieder zu ;-)

Wenn die Spannung wieder kommt erkennt sie die aktuelle Temp und steuert 
das Relais erstmal an. Damit wäre sicher gestellt das es in der 
richtigen Position ist.

Denke das sollte schon funktionieren.

von Olaf (Gast)


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> Ich glaube, dass die Frage nach dem Regler überflüssig wird, sobald
> die Stromaufnahme des Mikrocontrollers optimiert ist.

Und ich glaube das die Stromaufnahme des Mikrocontrollers eine Fussnote 
in der Geschichte des RS485 Abschlusswiderstands ist.

Und natuerlich gibt es Schaltregler die fuer kleine Leistung gedacht und 
geeignet sind. Aber nicht als DIL. .-)

Olaf

von Momo (Gast)


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Keiner sagte hier was von DIL ;-)

von Olaf (Gast)


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> Keiner sagte hier was von DIL ;-)

Dann kuckst du:

http://www.ti.com/product/tps62120

Olaf

von Jürgen H. (nobody)


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Hallo zusammen,

also kurz als Info.

Ich habe mich für den TPS62120 entschieden. Denke das die 75mA reichen.
Also Relais wird un ein bistabiles eingesetzt das nur zum schalten Strom 
benötigt und auch nicht über den Regler läuft.

Desweiteren wird ein SHT21 verbaut, ist billiger und besser. Zudem 
leichter zu besorgen.

Mit Sleepmodus und all diesen Verbesserungen wird die Temperatur keine 
Probleme mehr machen.

Danke für die Infos.

Gruß

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