Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 20V auf 5V, 100mA bei kleinstem Bauraum


von Jan (Gast)


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Hallo,

ein Kumpel und ich haben ein kleines ATMega-Projekt:
Es soll eine 7-Segment-LED-Ganganzeige für Motorräder auf engstem 
Bauraum realisiert werden. Der funktionale Teil ist experimentell auf 
einem Steckbrett aufgebaut worden und bis auf Feintuning soweit fertig. 
Nun soll das Ganze in ein Aluminiumgehäuse eingebaut werden.

Das eigentliche Problem ist die Zielvorgabe für die Gehäusegröße: 
Innendurchmesser 19mm und Tiefe maximal 10mm.

Aufgrund der Versorgungsspannung von etwa 14V (beim Laden durch die 
Lichtmaschine) und 100mA Strom muss also bei Linearregelung annähernd 1W 
Verlustleistung bewältigt werden. Also scheiden Regler, wie LM7805, 
welche ohnehin zu groß sind, wegen der Wärmeentwicklung aus. 
Naheliegend: Verwendung eines Schaltreglers. Die Recherche der Bauteile 
bei gängigen Händlern wie Reichelt und Conrad führte uns zu den ICs 
LM2675/ LM2674. Diese Regler haben deutlich mehr Nennstrom, als die 
benötigten 100mA. Leider führt dies nach unserem Verständnis zu deutlich 
größeren Bauteilen für die externe Beschaltung, so, dass das eigentliche 
Problem des begrenzten Bauraumes wieder nicht zu lösen scheint.
Das Auslagern der Versorgungsspannung aus dem Gehäuse der Anzeige selbst 
ist nur die letzte Notlösung.

An dieser Stelle hoffen wir auf Hilfe aus den Kreisen der erfahrenen 
Elektronikprofis und -Bastlern.

Habt ihr eventuell Tipps zu besser geeigneten Reglern oder einen 
Vorschlag, wie man sich experimentell einem funktionierenden 
Schaltungsdesign nähern kann? Als Messtechnik stehen gewöhnliche 
Multimeter und ein 50MHz 2-Kanal-Speicheroszilloskop zur Verfügung.

Wir freuen uns über jeden Tipp, der uns der Lösung ein Stückchen näher 
bringen kann.

Gruß,
Jan und Harold

von Bürovorsteher (Gast)


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Nimm das:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2842.pdf

Viel kleiner geht es nicht.

von Pete K. (pete77)


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19x10mm? Huh, das wird sportlich :-)
Ist das schon inkl. LED-Anzeige, die sind ja meist eckig und selbst 
schon 5mm hoch.

von Markus (Gast)


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von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jan schrieb:
> (beim Laden durch die Lichtmaschine)
Da kannst du aber urige Effekte in der Versorgungsspannung finden. Es 
wird alles dabei sein von kurzen Unterbrechungen bis zu 
Überspannungsspikes, und mit ein wenig Pech sogar verpolte Spannung...

Jan schrieb:
> Die Recherche der Bauteile bei gängigen Händlern wie Reichelt und Conrad
> führte uns
Du solltest nicht bei Händlern recherchieren, sondern bei den 
Herstellern. Ihr habt ein spezielles Problem, da kommst du mit solchen 
"Mainstream" Wandlern nicht weiter. Probier mal die Webbench von 
TI/National aus. Da siehst du gleich, ob die was im Angebot haben...

von Jan (Gast)


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Hallo nochmal,

und Danke erstmal für eure Beiträge.

@Bürovorsteher: Das Teil sieht schon sehr vielversprechend aus. Hiermit 
werden wir versuchen ein passendes Layout zu entwickeln. Danke dafür.

@Pete: Ja, die angegebene Höhe ist inklusive Display. Wir verwenden hier 
eine SMD-Anzeige mit einer Bauhöhe von 3mm. Dazu kommen etwa 1,5mm 
Platinenmaterial, ggf. etwas weniger. Da bleiben noch ca. 5mm.

@Markus: Auch dieses Bauteil scheint sich zu eignen. Mit etwas Glück 
bekommen wir das auf unsere Hauptplatine gestackt. Und dazu ist dieser 
Regler auch noch sehr preiswert.

@Lothar: Das wurde vermutlich nicht präzise genug beschrieben. Die 
Speisung erfolgt natürlich aus dem Boardnetz des Motorrades. Also 
zwischen Lichtmaschine und (vorhandenem) Akku liegt ein Laderegler. Nach 
den bisher gesehenen Forenbeiträgen bezüglich KFZ-Elektrik gingen wir 
davon aus, dass wir mit bis zum Doppelten der Nennspannung rechnen 
müssen. Gemessen haben wir das allerdings noch nicht. Das werden wir bei 
Gelegenheit einmal nachholen.

Bei der Bauteilauswahl hatten wir uns zunächst an einfacher 
Verfügbarkeit und niedrigen Preisen orientiert. Für den Fall, dass wir 
mit den oben vorgeschlagenen Reglern nicht erfolgreich sein sollten, ist 
dein Hinweis auf die Recherchemöglichkeiten bei den Herstellern sicher 
hilfreich.

Danke für eure Hilfe!
viele Grüße,

Jan und Harold

von Max D. (max_d)


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Gibt auch fertige Module. Dann musst du dich nicht/weniger mit dem emv 
Design quälen.
Z.b: http://www.watterott.com/de/Pololu-Step-Down-D24V6AHV

von Udo S. (urschmitt)


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Alugehäuse als Kühlfläche nehmen
Den Spannungsregler an Rahmen/Armaturenhalter oder Lenkerrohr auslagern
(als Griffheizung :-))

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