Hallo, ich habe eine kleine Schaltung mit einem Atmel Prozessor der 200mA zieht. Die gesamte Schaltung zieht max 500 mA bei 5V. Eingangsspannung sind 12 Volt. Ich verwende derzeit einen LM1117 mit 2 Keramikkondensatoren als Stromversorgung. Das klappte bisher auch ganz gut als meine Microprozessor mit 2 MHz getaktet wurde. Leider musste ich nun den Takt auf 8 MHz erhöhen. Dadurch steigt der Stromverbrauch und mein Lowdrop Regler LM1117 wird sehr heiss. Nun suche ich eine Lösung (ohne Induktivität mit Schaltregler) die effizienter ist und damit stabiler. Die Lösung sollte nicht mehr Platz benötigen und nicht so aufwendig sein. Alles ist SMD. Danke für jeden Tip , im Dschungel der LDOs, Buckregler, verirrter Bernd
Gast
#3836513
Moin, das wird nicht gehen. Die Verlustleistung wird bei allen Linearreglern gleich sein: U_drop = U_in - U_out = 12 V - 5 V = 7 V P_diss = I * U_drop = 0,5 A * 7 V = 3,5 W Also entweder größeres Gehäuse nehmen DPAK mit 625 mm² Kühlplane oder TO220 mit kleinem Kühlkörper oder 2 Spannungsregler, also 12 V -> 8,5 V -> 5 V oder eben doch einen Schaltregler. So ist die Physik.
Ein LDO bei 7V Spannungsdifferenz und 0.5 mA Strom ist doch sowieso quatsch. Ein normaler linearer Regler hätte das gleiche Wärmeproblem. Also DC/DC-Konverter.
Bernd S. schrieb: > Die gesamte Schaltung zieht max 500 mA bei 5V. Eingangsspannung > sind 12 Volt. 7V * 500mA = 3,5W Dafür brauchst du einen relativ üppigen Kühlkörper. Da kannst du dich drehen und wenden, wie du willst. Die 3,5W müssen irgendwo hin. Oder der Spannungsregler lötet sich selbst aus. Wozu betreibst du deine Schaltung mit 12V? Reduzier die Eingangsspannung, dann musst du auch weniger Leistung in Wärme umwandeln. Bernd S. schrieb: > Nun suche ich eine Lösung > (ohne Induktivität mit Schaltregler) die effizienter ist und damit > stabiler. Die Lösung sollte nicht mehr Platz benötigen und nicht so > aufwendig sein. Alles ist SMD. Wird sich wohl kaum realisieren lassen. Ein Linearregler ist die kleinste und platzsparendste Lösung. Alles andere ist logischerweise grösser und aufwendiger. mfg.
Also, die 500 mA sind eine theoretische Größe. Ich muss mal messen. Real sind es wahrscheinlich die Hälfte. Das sind 250 mA, aber damit immer noch knapp 2 Watt. Wenn ich nun 2 LDO hintereinandersetze kann ich in Summe nur 2 Kondensatoren verwenden ? Danke für die Antworten
Sind die 12V Eingangsspannung fix? Gruß Max
Luca E. schrieb: > http://www.recom-international.com/pdf/Innoline/R-78AAxx-1.0_SMD.pdf MMH der ist intersant und würde auch nicht zuviel Bauraum verbrauchen. Der kann ohne Kondensatoren benutzt werden nicht wahr ? Einfach den Mikroprozessor direkt an an den Output hängen. Preislich allerdings grenzwertig. DANKE
Max B. schrieb: > Sind die 12V Eingangsspannung fix? > > Gruß Max JA DIE 12 V sind FIX. Warum ?
Bernd S. schrieb: > Wenn ich nun 2 LDO hintereinandersetze Dann musst du immer noch 2W verbraten. Dein Problem mit Linearregler ist die viel zu hohe Eingngsspannung. mfg.
Und es gibt keine Last, die auch an 12V hängen könnte, statt an 5V? Relais beispielsweise. Oder ein LCD-Backlight.
Bernd S. schrieb: > Max B. schrieb: >> Sind die 12V Eingangsspannung fix? >> Gruß Max > > JA DIE 12 V sind FIX. Warum ? Thomas Eckmann schrieb: > Wozu betreibst du deine Schaltung mit 12V? Reduzier die > Eingangsspannung, dann musst du auch weniger Leistung in Wärme > umwandeln. Die Anmerkung von Thomas war untergegangen, deshalb. Gruß Max
NB: Ich hoffe, das sind wirklich nur 12V und kein Autoakku, oder der LM1117 ist wirklich ein Original-LM1117. Denn von den 1117ern gibts welche, die bei 12V Schluss machen, nicht erst bei 20V.
Falls es noch irgendwo hinpasst: http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=p2047675.m570.l1313.TR0.TRC0.H0.XStep+Down+Module+LM2596&_nkw=Step+Down+Module+LM2596&_sacat=0 http://www.conrad.de/ce/de/product/156673/DCDC-Wandler-TSR-1-Serie-1-A-TracoPower-TSR-1-2450-In-65-32-VDC-Out-5-VDC-1-A?ref=searchDetail mfg.
Doch an den 12 Volt hängen noch weitere Lasten aber warum ist das wichtig ? Gruß Bernd PS: Nein es ist keine Autobatterie die hat ja 13,2 V
Der Tracopower ist interessant. Den noch ein wenig kleiner und in SMD wäre perfekt DANKE Bernd
Bernd S. schrieb: > an den 12 Volt hängen noch weitere Lasten aber warum ist das wichtig ? Andersrum: Gibt es Stromfresser, die derzeit über 5V versorgt werden, aber im Prinzip auch von 12V versorgt werden könnten? Wie Relais, oder ein LCD-Backlight.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> an den 12 Volt hängen noch weitere Lasten aber warum ist das wichtig ? > > Andersrum: Gibt es Stromfresser, die derzeit über 5V versorgt werden, > aber im Prinzip auch von 12V versorgt werden könnten? Wie Relais, oder > ein LCD-Backlight. NEIN leider nicht. Es ist ein Atmel Microprozessor ein paar Transistoren und 3 LEDs (SMD) viel mehr ist das nicht.
Bernd S. schrieb: > NEIN leider nicht. Es ist ein Atmel Microprozessor ein paar Transistoren > und 3 LEDs (SMD) viel mehr ist das nicht. Und das zusammen braucht 500mA? Wenn es die LEDs sind: Sie per Vorwiderstand von 12V zu versorgen ändert zwar nicht die Gesamtverlustleistung, verlagert sie aber auf die Widerstände.
Nein, ich habe ja geschrieben maximal 500 mA. Der Prozessor ist mit max. 200 mA spezifiziert. Ich denke ich muss mal genau messen.
DIE LEDs werden vom Mikrokontroller angesteuert.
Bernd S. schrieb: > Der Prozessor ist mit max. 200mA spezifiziert. Welcher? Da wirst du im Datasheet vmtl. die falsche Stelle erwischt haben. In den Abs Max steht nämlich nur drin, wieviel die Bonddrähte aushalten, nicht wieviel Strom er benötigt.
http://www.ti.com/product/lmz35003 Viel Spaß fchk
Bernd S. schrieb: > DIE LEDs werden vom Mikrokontroller angesteuert. Was auch sonst. Die Schaltung würde mehr helfen.
Also habe gerade gemessen. Vorher (problemlos) bei 2 MHZ sagt mein Messgerär 30 mA JETZT (zu heiss) bei 8 MHZ 40 mA Ergeben sich damit andere Lösungsmöglichkeiten ?
Bernd S. schrieb: > JETZT (zu heiss) bei 8 MHZ 40 mA 7V * 40mA = 280mW. Lass ihn heiss werden, das kann er ab, jedefalls in TO-220. Welches Gehäuse?
Mhh der TI benötigt wieder zu viele externe Komponenten. Ich wäre jda dann bei 7V * 40 mA = 0.3 WATT
ich mehm bei sowas diesen oder die 300mA Variante. http://www.exp-tech.de/Shields/Pololu-5V-600mA-Step-Down-Spannungsregler-D24V6F5.html Holger
Das Gehäuse ist derzeit SOT-223
Gast
#3836641
Bernd S. schrieb: > Nun suche ich eine Lösung > (ohne Induktivität mit Schaltregler) die effizienter Effizienter geht nur mit Schaltregler. Du sollte etwas gegen deine Induktivitäts-Allergie tun und dir bei ebay z.B. soetwas wie die 301174125249 ansehen. Mit seinen 17x11mm ist der Regler nicht sooh riesig. Den Trimmer sollte man vielleicht durch einen Festwiderstand ersetzen. Oder 170966561451, fertig gekapselt, dafür etwas größer. Besser als zwei Linearregler hintereinander plus Kühlkörper ist das allemal.
Holger W. schrieb: > ich mehm bei sowas diesen oder die 300mA Variante. > http://www.exp-tech.de/Shields/Pololu-5V-600mA-Step-Down-Spannungsregler-D24V6F5.html > > Holger Hallo Holger, danke. Das ist zu groß. Schön wäre eine ähnliche Lösung wie ich jetzt habe SOT-223 plus 2 Kondensator oder so.
Bernd S. schrieb: > Das Gehäuse ist derzeit SOT-223 Bedeutet bei 136K/W, dass er 40°C wärmer ist als die Umgebung. Wenn du den nicht grad im Backofen betreibst ist das überhaupt kein Problem.
Mike schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Nun suche ich eine Lösung >> (ohne Induktivität mit Schaltregler) die effizienter > > Effizienter geht nur mit Schaltregler. Du sollte etwas gegen deine > Induktivitäts-Allergie tun und dir bei ebay z.B. soetwas wie die > 301174125249 ansehen. Mit seinen 17x11mm ist der Regler nicht sooh > riesig. Den Trimmer sollte man vielleicht durch einen Festwiderstand > ersetzen. Oder 170966561451, fertig gekapselt, dafür etwas größer. > Besser als zwei Linearregler hintereinander plus Kühlkörper ist das > allemal. Nein, nein meine Schaltung muss sehr klein und leicht sein. Ich bin derzeit bei einer Platine in der Grösse Deines Reglers. Das wäre ja eine Verdoppelung der Schaltung.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Das Gehäuse ist derzeit SOT-223 > > Bedeutet bei 136K/W, dass er 40°C wärmer ist als die Umgebung. Wenn du > den nicht grad im Backofen betreibst ist das überhaupt kein Problem. Das Problem ist, dass die 40 Grad + sagen wir 25 Grad = 65 Grad sind. Ich suche eine Lösung die vielleicht in Summe 40 Grad hat. Bei 30 mW Verbrauch kann ich alles gut anfassen, bei 40mW verbrenne ich mir die Finger Gruß und Danke Bernd
Bernd S. schrieb: > Also > > habe gerade gemessen. > > Vorher (problemlos) bei 2 MHZ sagt mein Messgerär 30 mA > > JETZT (zu heiss) bei 8 MHZ 40 mA > > Ergeben sich damit andere Lösungsmöglichkeiten ? Der Verbrauch von LEDs ist nicht frequenzabhängig. Und der Unterschied im Stromverbrauch beim AVR zwischen 2MHz und 8MHz liegt nicht bei 10mA. Der liegt nicht einmal bei 10µA. Entweder stimmt deine Messung nicht oder an der Schaltung ist etwas fürchterlich faul. Aber schön, dass wir von anfänglichen 500mA jetzt nur noch bei 40mA sind. mfg.
Bernd S. schrieb: > Das Problem ist, dass die 40 Grad + sagen wir 25 Grad = 65 Grad sind. > Ich suche eine Lösung die vielleicht in Summe 40 Grad hat. Ein Linearregler hat eine physikalisch bedingte Wärmeentwicklung, die bei gleicher Baugrösse zu gleicher Temperatur führt. Ohne etwas Blech auf dem SOT-223 bleibt es also dabei, egal was auf dem Ding aufgedruckt ist. Ob's wohl einen Schaltregler gibt, der mit aller Beschaltung nicht grösser als SOT-223 ist? Wie stehst du zu DFN Gehäusen und Switchern > 1MHz?
Thomas Eckmann schrieb: > im Stromverbrauch beim AVR zwischen 2MHz und 8MHz liegt nicht bei 10mA. > Der liegt nicht einmal bei 10µA. Beispiel ATmega88P: 6mA/8MHz, 1mA/1MHz, wenn nicht idle.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Das Problem ist, dass die 40 Grad + sagen wir 25 Grad = 65 Grad sind. >> Ich suche eine Lösung die vielleicht in Summe 40 Grad hat. > > Ein Linearregler hat eine physikalisch bedingte Wärmeentwicklung, die > bei gleicher Baugrösse zu gleicher Temperatur führt. Ohne etwas Blech > auf dem SOT-223 bleibt es also dabei, egal was auf dem Ding aufgedruckt > ist. > > Ob's wohl einen Schaltregler gibt, der mit aller Beschaltung nicht > grösser als SOT-223 ist? Wie stehst du zu DFN Gehäusen und Switchern > > 1MHz? Okay das hatte ich mir auch schon überlegt, aber dann müsste ich ja an die kleine Lötfahne des LDO Reglers ein Weissblechstreifen anlöten. Nur woher ? Ich kann ja nicht ein Stück Blech kaufen und schnippeln. Hihi.
Bernd S. schrieb: > die kleine Lötfahne des LDO Reglers ein Weissblechstreifen anlöten. Nur > woher ? Ich kann ja nicht ein Stück Blech kaufen und schnippeln. Und weshalb nicht? Wobei Alu und Kupfer besser sind.
A. K. schrieb: > Thomas Eckmann schrieb: >> im Stromverbrauch beim AVR zwischen 2MHz und 8MHz liegt nicht bei 10mA. >> Der liegt nicht einmal bei 10µA. > > Beispiel ATmega88P: 6mA/8MHz, 1mA/1MHz, wenn nicht idle. Du ich kann nur messen. Und ich bekomme einfach eine Differenz von 10 mA, natürlich werden von dem Prozessor in dieser Zeit auch deutlich mehr Daten verarbeitet. Das war ja der Grund der Erhöhung der Taktfrequenz. Der hat dann auch einfach mehr zu tun. Wenn ich meine Datenmenge erhöhe hatte ich eben auch 45 mA gemessen. Viele Grüße Bernd
Thomas Eckmann schrieb: > Und der Unterschied > im Stromverbrauch beim AVR zwischen 2MHz und 8MHz liegt nicht bei 10mA. > Der liegt nicht einmal bei 10µA. Da bist Du aber deutlich daneben. Bernd S. hat zwar nicht gesagt, welchen µC er verwendet, aber z.B. der ATmega32 hat lt. Datenblatt (Figure 149, Seite 297 von doc2503) bei +5V und - 2 MHz ca. 3mA - 8 Mhz ca. 12mA Seine Messung passt also gut. Gruß Dietrich
Bernd S. schrieb: > Du ich kann nur messen. Das war keine Antwort an dich, sondern an Thomas mit seinen 10µA. Und da du deinen Prozessor immer noch als Staatsgeheimnis behandelst, kann ich nur raten (war übrigens der 48P, nicht 88P).
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> die kleine Lötfahne des LDO Reglers ein Weissblechstreifen anlöten. Nur >> woher ? Ich kann ja nicht ein Stück Blech kaufen und schnippeln. > > Und weshalb nicht? Wobei Alu und Kupfer besser sind. Wo gibt es denn sowas ? Das müssten ja Steifen von knapp 3 mm sein. Alu habe ich noch nie verlötet weiss garnicht ob das geht
A. K. schrieb: > Beispiel ATmega88P: 6mA/8MHz, 1mA/1MHz, wenn nicht idle. Na, dann hab ich wohl ein bisschen untertrieben. mfg.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Du ich kann nur messen. > > Das war keine Antwort an dich, sondern an Thomas mit seinen 10µA. Und da > du deinen Prozessor immer noch als Staatsgeheimnis behandelst, kann ich > nur raten (war übrigens der 48P, nicht 88P). Aach so nee ist kein Staatsgeheimnis, ist ein AT90CAN. Höhere Busgeschwindigkeit benötigt halt eine höhere Rechnenleistung.
Bernd S. schrieb: > Alu habe ich noch nie verlötet weiss garnicht ob das geht Aber Kupfer schon, oder? In dieser Dimension kannst du aber auch Klebstoff verwenden, wenn dünn aufgetragen.
Bernd S. schrieb: > Aach so nee ist kein Staatsgeheimnis, ist ein AT90CAN. Offenbar doch, denn davon gibts diverse Grössenklassen. ;-)
Also ich habe schon Erkenntnisse LDO könnte gehen und ist bei einem Strombedarf von ca. 40mA prinzipiell geeignet für die 5V Versorgung bei einer 12 V Quelle. Der LM1117 macht auch seinen Dienst, aber er wird halt zu heiss. Es gibt fertige Schaltreglermodule, die aber meistens erst beo 1 Watt anfangen und damit baulich recht groß sind. Gibt es denn den LM117 o.ä. als SMD nicht etwas größer als SOT-223, dann hätte ich die gleiche Schaltung aber einen größeren Kühlkörper. Müsste eben auch keine Bleche auflöten. Hat jemand einen Vorschlag ? DANKE Bernd
Meine kein TO-220 Gehäuse. das ist einfach zu groß und eben bedrahtet.
Bernd S. schrieb: > Gibt es denn den LM117 o.ä. als SMD nicht etwas größer als SOT-223, dann > hätte ich die gleiche Schaltung aber einen größeren Kühlkörper. Den LM117 gibts in TO-263 mit 55K/W, den LM1117 in TO-252 mit 92K/W.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> Gibt es denn den LM117 o.ä. als SMD nicht etwas größer als SOT-223, dann >> hätte ich die gleiche Schaltung aber einen größeren Kühlkörper. > > Den LM117 gibts in TO-263 mit 55K/W, den LM1117 in TO-252 mit 92K/W. SORRY ICH VERWENDE den LM1117. Meintest Du den ?
Bernd S. schrieb: > A. K. schrieb: >> Bernd S. schrieb: >>> Gibt es denn den LM117 o.ä. als SMD nicht etwas größer als SOT-223, dann >>> hätte ich die gleiche Schaltung aber einen größeren Kühlkörper. >> >> Den LM117 gibts in TO-263 mit 55K/W, den LM1117 in TO-252 mit 92K/W. > > SORRY ICH VERWENDE den LM1117. Meintest Du den ? MMH. Was ist nun wieder der Unterschied zwischen LM117 und LM1117. Ansonsten könnte das ein Lösung werden.
Bernd S. schrieb: > SORRY ICH VERWENDE den LM1117. Meintest Du den ? Ja. Nur gibts den in allerlei verschiedenen Gehäusen, und eben das Gehäuse macht den Unterschied aus. Weshalb die korrekte Bezeichnung wohl nicht in der 7 endet. Aber auch das SOT-223 Gehäuse kann durch eine Kupferfläche der Platine gekühlt werden. Eben dazu gibts das Pad. Wenn also auf einer der beiden Seiten der Platine etwas Fläche dafür genutzt werden kann... Siehe AN-1028: https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-1028.pdf
Gast
#3836728
Bernd S. schrieb: > LDO könnte gehen Was hat dein Problem mit LDO zu tun? LDO ist zwingend, wenn die Differenzspannung zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung klein sein muss. Dieses Problem hast du definitiv nicht. Dein Problem ist die Verlustleistung und deine völlig diffusen Angaben zur Stromaufnahme deiner Schaltung. Verlustleistung bekommst du nur durch Kühlung oder Vermeidung weg. Wenn du das nicht eingeplant hast, war der Plan Mist.
Bernd S. schrieb: > MMH. Was ist nun wieder der Unterschied zwischen LM117 und LM1117. Der LM117 ist als LM317 etwas bekannter, nur heisst das Datasheet auf meiner Platte zufällig so. ;-) Aber auch bei dem musst du dir das richtige Gehäuse besorgen. Der neuere LM1117 ist gewissermassen die LDO-Version des LM317. Und LDO brauchst du nicht. Obige Zahlen gelten für die Datasheets, in die ich reingesehen habe. Für das TO-263 Gehäuse stehen bei TI 50-55K/W drin, beim TS1117 im gleichen Gehäuse 85K/W. Der Unterschied dürfte in den Rahmenbedingungen der Messung liegen. Oft wird bei SMD Typen etwas Kupferfläche implizit vorausgesetzt, und nicht immer die gleiche.
A. K. schrieb: > Bernd S. schrieb: >> MMH. Was ist nun wieder der Unterschied zwischen LM117 und LM1117. > > Der LM117 ist als LM317 etwas bekannter, nur heisst das Datasheet auf > meiner Platte zufällig so. ;-) > > Aber auch bei dem musst du dir das richtige Gehäuse besorgen. Der neuere > LM1117 ist gewissermassen die LDO-Version des LM317. Und LDO brauchst du > nicht. > > Obige Zahlen gelten für die Datasheets, in die ich reingesehen habe. Für > das TO-263 Gehäuse stehen bei TI 50-55K/W drin, beim TS1117 im gleichen > Gehäuse 85K/W. Der Unterschied dürfte in den Rahmenbedingungen der > Messung liegen. Mitunter wird bei SMD Typen etwas Kupferfläche implizit > vorausgesetzt, und nicht immer die gleiche. ALSO ICH DENKE ICH VERSUCHE ES EINFACH EINMAL MIT DEM GEHÄUSE TO-252 vom mmhh LM1117 ist jetzt drauf und LM317 könnte ich demnach auch verwenden, oder ?
Da LDO hier nicht gebraucht wird, lässt sich für deinen Strom ein LM1117 durch den LM317 (mit entsprechenden Widerständen) oder 78(M)05 und LF50 (ohne sie) ersetzen. Wobei dann der Ausgangs-C kleiner ausfallen darf, 100nF Kerko statt 10µF Tantal. Jeden dieser Regler gibts in diversen Gehäusen, nur nicht in jeder Bauart überall.
A. K. schrieb: > Beispiel ATmega88P: 6mA/8MHz, 1mA/1MHz, wenn nicht idle. Jetzt erst habe ich gesehen, dass Du das auch schon geschrieben hattest und ich es übersehen habe ;-(
Gast
#3837165
Die Hitze auf Vorwiderstände verteilen...
Antwort schreiben
Bitte melde dich an, um einen Beitrag zu schreiben.