Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsregler mit L5973AD


von Jürgen C. (cjr)


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Hallo,

für mein neues Projekt brauche ich eine Stromversorgung, für die
ich den L5973AD mit entsprechender Beschaltung ausgewählt habe.
Vieleicht könntet Ihr mal drüberschauen und Verbesserungsvorschläge
machen.
Ich habe einen Prototypen aufgebaut, der für mich soweit
zufriedenstellen Funktioniert.

Zum Projekt:
Es soll eine Steuerung für Gebäudeheizung werden,
d.h. ein Prozessor(STM32F373) wertet Temperaturen aus (Analogeingänge)
und gibt entsprechende Schaltbefehle über Relais aus.
Als Benutzerschnittstelle dient ein Toutch-Display und für 
Datenaufzeichnung eine SD-Karte.
Ein Bussystem, voraussichtlich CAN, soll auch integriert werden.

Daraus ergeben sich folgende Anforderungen für die Stromversorgung:
-Versorgungsspannung: 12 - 24V(Abhängig von den verwendeten Relais)
 aus Trafonetzteil mit Brückengleichrichter und Kondensator
-Stromverbrauch für die 3,3V Verbraucher: ca. 200 - 300mA,
 Kurzzeitig(im Sekundenbereich) max. 500mA
-Ausgangsspannung: 3,3V für Prozessor, Display, Sensoren
-Lebensdauer: > 30 Jahre
-Wegen der AD-Wandlung möglichst konstante Spannung im Bezug auf
 Restwelligkeit
-der Regler soll in das endgültige Platinenlayout integriert werden und
 auch auf möglichen Erweiterungen eingesetzt werden
-kleine Abmessungen

Was ich schon getestet habe:
Der Regler arbeitet bei Eingangsspannungen von 5V - 30V und 
Ausgangsströmen bis 1A.
Bei Ausgangsströmen über 1,3A macht der Regler 
Übertemperaturabschaltungen.
Bei 300mA Ausgangsstrom erreicht der Regler eine Oberflächentemperatur 
von ca. 60°C,
bei 1100mA steigt die Oberflächentemperatur auf ca. 100°C bei einer 
Umgebungstemperatur von 20°C.
Als Last dienten Widerstände, als Versorgung ein Travo mit 
Brückengleichrichter und 470µF/50V Elko.

Fragen:
Induktivität: Reichelt L-242418FPS 15µ SMD Powerinduktivität 15µH
Könnte ich mit einer anderen Induktivität die Temperaturentwicklung noch 
reduzieren, wenn ja, welche?

Kondensator: Reichelt X7R-G1210 10 Kondensator High-Caps 10µF 35V
             Reichelt X5R-G1206 100/6 Kondensator High-Caps 100µF 6V
Sind die Ausgewählten Kondensatoren im Bezug auf die Lebensdauer 
optimal, wenn nein, welchen Typ sollte ich wählen?

Sind im Layout, ausser der noch etwas dünnen Leiterbahnen, 
Verbesserungsmöglichkeiten?

Welche Tests sollte ich noch durchführen?

Viele Grüße

Jürgen

von Stromverdichter (Gast)


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wenn eine Schaltung 30 Jahre laufen soll, kannst du sie nicht mit 60°C 
bei Idealbedingungen stressen. Versuche die Temperatur zu drücken. 
Vielleicht kannst du etwas Kupferfläche um den IC herum als Kühlfläche 
mitnutzen.

von Jürgen C. (cjr)


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Hallo,
ich habe heute eine andere Induktivität(Reichelt L-PISM 15µ) verwendet 
und
konnte dadurch die Temperatur am IC um 5K senken.

von Helge A. (besupreme)


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Schau dir im Datenblatt des Bausteins Bild 15 an. Die Massefläche ist 
dort so groß gehalten, damit der Baustein gut gekühlt werden kann. Bei 
dir scheint es nur dünne Masse-Leiterbahnen zu geben. Das Pad unter dem 
Baustein muß aber die entstehende Wärme an eine Kupferfläche abgeben 
können.

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