Hallo! Ich nutze einen LM78L05ACZ. Die Schaltung @5V dahinter wird nicht mehr als 50mA benötigen. An der Primärseite liegen +12V an. Mit der üblichen Rechnung für lineare Spannungsregler: Primärseite: 12V*0,05A= 0,6W Sekundärseite: 5V*0,05A= 0,25W Differenz: 0,35W Die Platine wird bei Raumtemperatur an einem Ort eingesetzt werden, wo nicht mit viel Luftzug zu rechnen ist. Muss ich mir sorgen machen, dass der Regler überhitzt, oder ist die Verlustleistung noch im tragbaren Bereich, sodass die Schaltung auf die nächsten Jahre 24/7 eingesetzt werden kann? Danke im Voraus und Gruß Flo
350mW sind kein Problem - normalerweise. Halt so gut wie möglich an Kupferflächen auf der Platine anbinden (Massefläche). Normalerweise habe ich geschrieben falls du das Ding im Vakuum oder in anderen sehr gut isolierenden Bereichen einsetzen möchtest. Der größte Teil des Wärmetransportes geht über die Pins in die Platine / Kabel. Der Abtransport durch Konvektion oder Wärmeabstrahlung liegt eine Größenordnung darunter.
Aus dem Datenblatt: R_THJA (TO-92): 150 K/W. Daraus folgt: bei 350 mW Verlusten wird die Junction 53 K wärmer als ihre Umgebung. Du schreibst Raumtemperatur, nehmen wir +40 °C als Maximum an, dann landest du bei knapp +93 °C Junction-Temperatur. Die Junction-Temperatur darf bei max. +150 °C liegen, ist also kein Problem. Ferner verfügt das Teil über einen Übertemperatur-Schutz.
Danke für das schnelle Feedback! Um genauer zu werden, der Raum in dem die Schaltung eingesetzt wird, ist ein Schlafzimmer. Dennoch kaum bis keine Luftzirkulation habe ich geschrieben, da die Platine nachher auf einem Schrank stehen wird, nur ~20cm unter der Decke. Da rechne ich kaum mit viel Luftzug. Das mit der Wärmeabgabe über die Pins ist gut zu wissen, muss ich mir denn dahingehend Gedanken um die Komponenten dahinter machen? Rein Interesse halber, ab wann sollte ich mir denn Gedanken machen? Z.B. wenn ich den Regler wieder einsetze, und dann nahezu das Maximum von 1A am Ausgang ziehe, dann käme ich auf 700mW. Bedenklich? Die Z-Diode würde dann schon 4V vernichten, sodass der Regler nur noch 3V in Wärme umsetzen müsste, richtig?
Danke Alex Bürgel! ...und schon wieder habe ich das Datenblatt unterschätzt. Jetzt weiß ich, wo ich künftig zu schauen habe!
Flo schrieb: > Die Z-Diode würde dann schon 4V vernichten, sodass der Regler nur noch > 3V in Wärme umsetzen müsste, richtig? Genau.
Flo schrieb: > sodass die Schaltung auf die > nächsten Jahre 24/7 eingesetzt werden kann? Du willst also dauernd "soviel" Leistung verbraten? Ich würde da auf jeden Fall einen Schaltregler bevorzugen. So etwas in der Art: http://www.ebay.de/itm/7805SR-C-Schaltregler-Murata-LM78XX-Pinout-IN-7-5-36V-DC-OUT-5V-0-5A-/351589894844?hash=item51dc640abc:g:O1AAAOSwiLdV8yi4 oder auch einstellbar, gibt es in verschiedenster Couleur. http://www.ebay.de/itm/RC-Airplane-Module-Mini-360-DC-Buck-Converter-Step-Down-Module-LM2596-/281692964875?hash=item419635880b:g:rX4AAOSw3xJVVcau
Bei 1A und den selben Verhältnissen (12V in, 5V out) wären es 7V * 1A = 7W Leistung. Das würde der Regler nicht lange ohne riesigen Kühlkörper mit Lüfter machen. Da würde der Übertemperaturschutz ansprechen. Die Idee mit der Zenerdiode scheint mir falsch. Die Leistung teilt sich dann auf Regler und Zenerdiode auf. Für die Diode gilt: 4V * 0,05A = 200mW. Bei 1A wären das dann 4W. Hängt natürlich von der Diode ab (TO220-Gehäuse z. B.), ob die das überlebt. Warum kein kleines Schaltreglermodul? http://www.recom-power.com/pdf/Innoline/R-78xx-0.5.pdf Pinkompatibel mit dem 78L05 im TO220-Gehäuse. Keine Ahnung, ob das finanziell passt.
Felix A. schrieb: > Die Idee mit der Zenerdiode scheint mir falsch. Die Leistung teilt sich > dann auf Regler und Zenerdiode auf. Zumindest, wenn man Regler plus Diode nicht in ein (zu) kleines, geschlossenes Gehäuse packt, ist eine solche Aufteilung sinnvoll. Ich würde allerdings eine 1W-Z-Diode nehmen. > Warum kein kleines Schaltreglermodul? Das sehe ich allerdings auch so. Vielleicht sogar gleich in Form eines 230V/5V-Reglers.
Felix A. schrieb: > Bei 1A und den selben Verhältnissen (12V in, 5V out) wären es 7V * 1A = > 7W Leistung. Das würde der Regler nicht lange ohne riesigen Kühlkörper > mit Lüfter machen. Da würde der Übertemperaturschutz ansprechen. > > Die Idee mit der Zenerdiode scheint mir falsch. Die Leistung teilt sich > dann auf Regler und Zenerdiode auf. > > Für die Diode gilt: 4V * 0,05A = 200mW. Bei 1A wären das dann 4W. > Hängt natürlich von der Diode ab (TO220-Gehäuse z. B.), ob die das > überlebt. Ich glaube er meinte 0.1A. 1A überlebt dieser Regler eh in keinem Fall.
Die verbratene Leistung über die Stromkosten hebt den Aufpreis für einen Schaltregler wohl auf? ^^ Da spricht natürlich nichts gegen, die 2€ machen den Kohl nicht fett. Den LM78L05 hätte ich eben hier rum liegen, und ich dachte die Verlustleistung fällt nicht sonderlich ins Gewicht, da wollte ich den einsetzen. Ein 230V/5V-Regler ist nicht nötig, ein Schaltnetzteil liefert mir schon die 12V DC, die an den Eingang des Reglers auf der Platine kommen. Aber sicher eine gute Idee für künftige Projekte.
Sven B. schrieb: > Ich glaube er meinte 0.1A. 1A überlebt dieser Regler eh in keinem Fall. Da hast du absolut Recht, war ein Denkfehler von mir. Ich meinte tatsächlich 0,1A / 100mA, also das Maximum, für das der Regler ausgelegt ist.
@ Flo (Gast) >Den LM78L05 hätte ich eben hier rum liegen, und ich dachte die >Verlustleistung fällt nicht sonderlich ins Gewicht, da wollte ich den >einsetzen. Das ist auch so. Der Alex hat das doch eindeutig vorgerechnet! Beitrag "Re: 5V Spannungsregler kühlen?" >Ein 230V/5V-Regler ist nicht nötig, ein Schaltnetzteil liefert mir schon Sicher, das ist vor allem bei 50mA Quark.
Frickelfritze schrieb: > Du willst also dauernd "soviel" Leistung verbraten? > > Ich würde da auf jeden Fall einen Schaltregler bevorzugen. Weil vermutlich jeder so anfängt und den 7805 sofort beherrschen kann? Demzufolge, auch wenn man dann schon weiter ist, sicher noch einen Haufen von den Teilen im Sortiment hat und die ja auch mal weg müssen. Es ist doch so, erst fängt man an, lernt alles mit fertigen Platinen und Steckbrett und dann will man selbst bauen. Da wird sofort der 7805 erwähnt. Den kauft man und sieht wie einfach man 5 Volt bekommt. Irgendwann fängt man an über Stromverbrauch nachzudenken (denn jetzt hat man ja auch wieder rechnen gelernt :-) und wendet das an) und zwischendurch hat man schon was über Schaltregler, Schaltnetzteile gelesen und dann ließt man sich ins Thema ein und sagt: "Jau, das hätte ich sofort machen sollen!" Wenn man das dann schon so lange macht, wie einige hier, hat man ganz vergessen wie man angefangen hat und stellt solche Fragen, anstatt sofort die Erklärung zu liefern.
Falk B. schrieb: > Das ist auch so. Der Alex hat das doch eindeutig vorgerechnet! Ich bezog das dieses Mal auch eher auf die höheren Stromkosten, bzw. auf die Leistung die ich dabei einfach verheize. ;-) Ich muss schon sagen, F. Fo beschreibt meinen aktuellen Standpunkt erschreckend gut. :D Ich glaube für dieses Projekt belasse ich es nun beim 7805. Schaltregler sind aber auf jeden Fall auf meiner Merkliste, damit werde ich mich sicher noch für kommende Projekte intensiver auseinander setzen. Aber für dieses werde ich mit meinem 7805 und einer Hand voll Kondensatoren glücklich. :-) Vielen Dank euch allen!
@ Flo (Gast) >Ich bezog das dieses Mal auch eher auf die höheren Stromkosten, bzw. auf >die Leistung die ich dabei einfach verheize. ;-) Und? hast du das mal überschlagen? Wo liegt der Break even point? Beitrag "Re: Einfache und billige Konstanstromquelle für Power LEDs" >Ich glaube für dieses Projekt belasse ich es nun beim 7805. Gute Idee. K.I.S.S.!!!
Falk B. schrieb: > Und? hast du das mal überschlagen? Wo liegt der Break even point? Bei einem Strompreis von 28 Cent pro kWh und einem Verlust von 350mW 24/7 habe ich in einem Jahr 86 Cent verheizt. Wenn ich davon ausgehe, dass mich der Schaltregler 2€ mehr in der Anschaffung gekostet hätte, dann wäre ich bei 100% Wirkungsgrad des Schaltreglers nach zwei Jahren und knapp vier Monaten bei genau den gleichen Kosten. Ich weiß nicht, wie effizient die Schaltregler sind, beim ebay Angebot oben steht >90%, also wird sich der Zeitpunkt in der Praxis noch etwas nach hinten verschieben. Jedenfalls werde ich, wenn das 10 Jahre lang problemlos seinen Dienst tut, den ~8€ nicht hinterher weinen, die ich mit einem Schaltregler hätte sparen können. ;-)
Flo schrieb: > Jedenfalls werde ich, wenn das 10 Jahre lang problemlos seinen Dienst > tut, den ~8€ nicht hinterher weinen, die ich mit einem Schaltregler > hätte sparen können. ;-) Außerdem: gibt es chinesische Schaltregler, die 10 Jahre 24/7 überleben?
Flo schrieb: > Bei einem Strompreis von 28 Cent pro kWh und einem Verlust von 350mW > 24/7 habe ich in einem Jahr 86 Cent verheizt. Dabei hast du nicht berücksichtigt, dass im Winterhalbjahr einen Teil davon durch reduzierte Heizkosten eingespart wird ☺ SCNR.
Wieviel Zeit verbringt man beim vernünftigen Layout eines Schaltreglers und wieviel verbrät der PC in dieser Zeit? Ist diese Zeit Hobby (=Spaß) oder lästige Hilfsarbeit, um das eigentliche Ziel (Schaltung mit 5V versorgen) zu erreichen? Wenn zweites, was wäre ein angemessener Lohn für die lästige Arbeit? Wieviele € ist das erhöhte Stör- und Ausfallrisiko eines Amateurschaltreglers aus Reichelt-/Chinageraffel wert? Wieviele Versuche braucht man als Anfänger bis zur EMV-konformen Funktion? Wieviel verbraten Oszi und Werkstattheizung & -beleuchtung beim Debuggen/Testen? Wie monoman besteht man auf restloses Optimieren des Stromverbrauchs einer (wahrscheinlich komplett überflüssigen) Spaßschaltung, deren Nichtbauen noch mehr sparen würde? Benutzen Schaltnetzteilfanatiker die Sitzheizung im Auto?
Danke! Aus dem Herzen gesprochen. Linearheizer schrieb: > Benutzen > Schaltnetzteilfanatiker die Sitzheizung im Auto? Oder Dachrinnenheizung, SAT-Spiegelheizung, Außentreppenheizung, Lichtautomatik am Auto... Wisst ihr eigentlich, welche Energie nur ein Aufruf einer Seite im Internet verbraucht?
> Wisst ihr eigentlich, welche Energie nur ein Aufruf einer Seite im > Internet verbraucht? Wenn 100000 User gleichzeitig "OK Google" sagen, wird das Licht in Nordamerika kurz dunkler...
Georg A. schrieb: > Wenn 100000 User gleichzeitig "OK Google" sagen, wird das Licht in > Nordamerika kurz dunkler... Geld = Energie Dann rechne doch mal nach, wieviel deine Onlinewkosten in Energie wert sind. Umsonst ist nur der Tot. Alles andere bezahlst du!
Also wie schon gesagt wurde, tun die paar mW deinem Regler nicht weh. Und auch aus Sicht der Stromkostenersparnis ist es zu vernachlässigen. Falk sagte zurecht: K.I.S.S. Aber K.I.S.S. wäre es doch, dir den ganzen Tanz mit 230V->12V->5V zu sparen und gleich ein 5V Steckernetzteil (USB Ladegerät) zu nehmen, welches sich doch in irgendeiner Kiste finden lassen sollte. Liegt ja heutzutage bei jedem Handy/Tablet/etc.. bei.
>> Die Z-Diode würde dann schon 4V vernichten, sodass der Regler nur noch >> 3V in Wärme umsetzen müsste, richtig? > Genau. Falsch. Die Z-Diode würde die Energie nicht vernichten, sondeern ebenso (wie zuvor der Spannungsregler) in Wärme umsetzen. Die gesamte Wärmeentwickloung wäre letztendlich die gleiche, wie zuvor. Man mag argumentieren, dass man die Z-Diode woander platzieren kann, so dass die Wärme sich nciht so sehr auf einen Punkt konzentriert. Aber, das kann man genau so gut durch Leiterbahnen und Kupferflächen erreichen - die Leiten die Wärme ebenfalls weg. Die Z-Diode würde die Schaltung anfälliger für Spannungsschwankungen machen. Wenn die Spannung z.B. auf 11V einbricht, bleiben für den Spannungsregler nur noch 7V übrig, und das ist ihm zu wenig. Bei Verlustleistungen unter 500mW genügt in der Regel die Oberfläche eines TO-92 Gehäuses (78Lxx) plus Leiterbahnen. Bei 500mW - 1000mW genügt die Oberfläche eines TO-220 Gehäuses (78xx) plus Leiterbahnen. Bei mehr, kommst du um einen Kühlkörper bzw. Kühlfläche nicht herum.
Stefan U. schrieb: > bleiben für den > Spannungsregler nur noch 7V übrig, und das ist ihm zu wenig. VIN (Min) Minimum Value of Input Voltage 6.7 7 V Required to Maintain Line Regulation Die 7V kann er gerade noch.
michael_ schrieb: > Umsonst ist nur der Tot. Alles andere bezahlst du! Selbst der ist nicht umsonst. Den bezahlt man schließlich mit seinem Leben!
Flo schrieb: > und dann nahezu das Maximum > von 1A am Ausgang ziehe 1A bei einem 78L05? Das würde ich aber noch einmal im Datenblatt nachlesen.
Flo schrieb: > Ich nutze einen LM78L05ACZ. > Die Schaltung @5V dahinter wird nicht mehr als 50mA benötigen. > An der Primärseite liegen +12V an. Das Ding wird heiß und die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt. Bei einer Temperaturerhöhung um 10°C halbierst du die Nutzungsdauer deines Bauteils. Du solltest vor den Spannungsregler Widerstände schalten, danach den Einganskondensator des Reglers. Dadurch fällt schon ein Teil der Energie an dem Widerstand ab. Wenn es maximal 50mA sind die verbraucht werden und du minimal 2V drop-Spannung für den Regler einplanst sind das dann: ((12-7)/0,05)=100 Ohm. Die Verlustleistung an dem Widerstand beträgt dann 0,25W , aber ein 0,25W Widerstand reicht dafür nicht aus, besser wäre es wenn man ihn nur zu maximal 50% belastet. Das sollten dann zwei Stück 50 Ohm Widerstände (1/4 Watt Typen) in Reihe geschaltet sein. Die 100 Ohm und der EIngangskondensator ist dann auch ein Tiefpass, denn der Regler kann schnelle Störungen nicht wegfiltern da er zu langsam nachregelt, das geht einfach durch ihn durch. Im Fehlerfall dient er auch als Sicherung/Schutz damit deine Schaltung nicht abbrennt, sondern nur der Widerstand.
Schlumpf schrieb: > Aber K.I.S.S. wäre es doch, dir den ganzen Tanz mit 230V->12V->5V zu > sparen und gleich ein 5V Steckernetzteil (USB Ladegerät) zu nehmen, > welches sich doch in irgendeiner Kiste finden lassen sollte. Und das in seiner Beschreibung zu 99% stehen hat: "nur unter Aufsicht betreiben". Wenn etwas 24/7/365 in einem Schlafzimmer betrieben werden soll, dann würde ich lieber Dreifuffzich mehr ausgeben und etwas kaufen, das auch für Dauerbetrieb geeignet und spezifiziert ist.
Mike J. schrieb: > Flo schrieb: >> Ich nutze einen LM78L05ACZ. >> Die Schaltung @5V dahinter wird nicht mehr als 50mA benötigen. >> An der Primärseite liegen +12V an. > > Das Ding wird heiß und die Ausfallwahrscheinlichkeit steigt. > Bei einer Temperaturerhöhung um 10°C halbierst du die Nutzungsdauer > deines Bauteils. Wie lange hält dieses Bauteil und wo steht im Datenblatt die Halbierung alle 10 °C?
T. .. schrieb: > michael_ schrieb: >> Umsonst ist nur der Tot. Alles andere bezahlst du! > > Selbst der ist nicht umsonst. Den bezahlt man schließlich mit seinem > Leben! Und für die Hinterbliebenen kostet er sogar richtig viel Geld.
Bernd schrieb: > Wie lange hält dieses Bauteil und wo steht im Datenblatt die Halbierung > alle 10 °C? Das gilt für Siliziumbauteile allgemein, aber auch für LEDs. Solche Lifetime gibt es eigentlich nur für Kondensatoren, Goldcaps oder so. Bei LEDs ist glaube ich der Helligkeitsverlust entscheidend. Wenn die Lampe nur noch 80% der Helligkeit besitzt, dann geht man davon aus dass sie ausgetauscht werden muss. Ist eigentlich klar, je mehr Stress ein Bauteil aushalten muss um so weniger lange hält es. Wen die Dotierung in den Schichten wandert, dann gibt es irgendwann den PN-Übergang nicht mehr und der Transistor ist nur noch ein Widerstand. Durch Wärme beschleunigt sich diese Wanderung immer mehr... daher die Regel mit der Verdopplung pro 10°C. Die LEDs halten normaler Weise 100.000 Stunden wenn sie schön kühl bleiben. So genau weiß ich das nicht ab wann man diese 100.000 Stunden annimmt. Ich sage einfach mal bei 25°C Chip-Temperatur hält die LED so lange. Da man die 25°C auf dem Chip nicht unter normalen Bedingungen halten kann und es eine Temperaturdifferenz von ca. 10°C vom Chip bis zum Alu-Kühler gibt kann man bei sehr guter Kühlung des Kühlers eher auf 50.000 Stunden kommen. Temperatur in °C | Haltbarkeit in Stunden ----------------------------------- 25 | 100.000 35 | 50.000 45 | 25.000 55 | 12.500 65 | 6.250 75 | 3.125 85 | 1.562 95 | 781 105 | 390 115 | 195 125 | 97 135 | 48 Bei 140°C liegt das Limit, dann ist das Ding sofort durch. Bei so einem Spannungsregler gilt das Gleiche, die interne Spannungsreferenz altert und die internen Transistoren altern. Ich hatte hier schon ein sehr teures Gerät welches ein einziges defektes Bauteil besaß welches wegen einer zu hohen Betriebstemperatur vorzeitig kaputt gegangen ist. Schlimm war eigentlich dass es nicht richtig kaputt gegangen ist, sondern nach entfernen und zuschalten der Versorgungsspannung wieder funktioniert hat. Das sah dann so aus dass man das defekte Gerät vor Ort begutachtet hat und es hat keinen Mux mehr gemacht, dann hat man es von der Spannungsversorgung getrennt und mitgenommen. Als man es im Labor eingesteckt hat lief alles wieder ohne dass man feststellen konnte wo der Fehler lag und dann hat man es wieder zurück gebracht. Für die Lösung des Problems musste man vor Ort Messungen durchführen können.
Der Andere schrieb: > Und das in seiner Beschreibung zu 99% stehen hat: "nur unter Aufsicht > betreiben". Keine Ahnung... ich habe noch nie die Anleitung von einem Steckernetzteil gelesen.. scnr.. Dann bleibt ja nur zu hoffen, dass sein 230V/12V Netzteil für den unbeaufsichtigen Dauerbetrieb zulässig ist. Aber stimmt schon, den allerbilligsten Schrott sollte man dafür nicht her nehmen. Weder für 230/12V noch für 230/5V
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