Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Beschaltung: LM7805 und LF33CV


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von Matthi (Gast)


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Hallo Zusammen,

habe ich die Spannungsregler soweit richtig beschaltet (siehe Anhang) ? 
Ich habe mich an das Datenblatt gehalten aber im Web finde ich die 
unterschiedlichsten Beschaltungen.

Ist es ratsam die zwei Spannungsregler parallel zuschalten oder wäre das 
auch kein Problem die in Serien zuschalten?

Würde mich über Antworten freuen.

Vielen Dank und liebe Grüße,
Matthi

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthi schrieb:
> Würde mich über Antworten freuen.
Der Dauerbrenner: D25 und D26 sind unnötig.

> Ist es ratsam die zwei Spannungsregler parallel zuschalten oder wäre das
> auch kein Problem die in Serien zuschalten?
Ja und Ja.
Bei der Serienschaltung muss der 5V Regler dann etwas mehr 
Verlustleistung verbraten, dafür bleibt der 3,3V Regler schön kühl.

von Matthi (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Der Dauerbrenner: D25 und D26 sind unnötig.

Falls die Ausgangsspg. größer wird als Eingangsspg. würden D25 und D26 
die Regler schützen. Also.. falls das überhaupt irgendwann der Fall sein 
wird.

von Matthi (Gast)


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Benötige ich evtl. noch Elkos am Eingang ?

von Ingo L. (corrtexx)


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Matthi schrieb:
> Benötige ich evtl. noch Elkos am Eingang ?
Auf jeden Fall, 100-470µF

von HildeK (Gast)


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Matthi schrieb:
> Benötige ich evtl. noch Elkos am Eingang ?

Kommt drauf an, wo die 12V herkommen und was im Datenblatt zu den 
Reglern steht.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthi schrieb:
> Falls die Ausgangsspg. größer wird als Eingangsspg. würden D25 und D26
> die Regler schützen.
Falls beim 7805 die Ausgangsspannung um 7V größer als die 
Eingangsspannung wird, dann kann eine BE-Strecke im Regler anfangen zu 
leiten und der Regler Schaden nehmen. Allerdings darf man ruhig fragen, 
wie am Ausgang 7V anliegen könnten, wenn am Eingang nichts hereinkommt, 
und ob das dann der Rest der Schaltung überlebt.
Kurz: wenn ein 7805 nur die regulären 5V am Ausgang anliegen und der 
Eingang 0V hat, dann passiert nichts.

Und der 3V3 Regler hält es genauso.

von Matthi (Gast)


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Der LF33CV hat am Eingang 12V und am Ausgang 3,3V  während ich 500mA mit 
meiner Last am Ausgang "ziehe". Das macht eine Verlustleistung von 
8,7V*500mA = 4,35W
Brauche ich dafür einen Kühlkörper? 4Watt erscheint mir etwas viel ...

von Manfred (Gast)


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Matthi schrieb:
> 8,7V*500mA = 4,35W
> Brauche ich dafür einen Kühlkörper?
Schon mal ein guter Ansatz, dass Du rechnest :-)
Also weiter mit dem thermischen Widerstand:

Schaust Du in des Datenblatt, da gibt da einen Wert "Thermal Resistance 
Junction-to-Ambient" oder ähnlich, beim TO220 um 50K/Watt.

50*4,35 = 218 Grad über Umgebung -> Regler verglüht.

Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit 
10K/W.

von Matthi (Gast)


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Manfred schrieb:
> Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit
> 10K/W

Oder lieber direkt einen anderen Regler nehmen mit einem höheren 
Ausgangsstrom :-)

von michael_ (Gast)


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Matthi schrieb:
> Der LF33CV hat am Eingang 12V und am Ausgang 3,3V  während ich 500mA mit
> meiner Last am Ausgang "ziehe".

Wozu brauchst du da soviel Strom?

von Matthi (Gast)


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michael_ schrieb:
> Wozu brauchst du da soviel Strom?

STM32F407 braucht etwa 240mA
CAN-Transsceiver etwa 70mA
PHY-Transceiver (Für Ethernet) etwa 92mA

Hoffe mal, dass ich das im Datenblatt nicht falsch gelesen habe. Ist das 
zu viel ?

von Teo D. (teoderix)


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Ja, hast was verwechselt.
Das ist der Strom der max. durch den Chip darf, nicht muss. Wär schön, 
wenn man aus allen I/O-Pins gleichzeitig, 25mA rausholen könnte.

Was braucht er bei dieser Frequenz, plus das was du max. aus den Pins 
ziehst und gut Reserve (~20-30%).

Was vergessen.
Jedes HW-Modul das du benutzt, müsste natürlich in die Rechnung 
aufgenommen werden :/
Sollten aber nich wirklich ins Gewicht fallen, is ja nich Akku 
betrieben....

: Bearbeitet durch User
von Matthi (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Das ist der Strom der max. durch den Chip darf, nicht muss.

Richtig, ich bin vom Worst-Case-Falls ausgegangen. Somit wäre ich 
theoretisch immer auf der sicheren Seite. 240mA erschien mir ehrlich 
gesagt auch etwas zu viel ... Kann man denn genau berechnen/im DB 
nachschauen wie viel der µC an Strom in Anspruch nimmt?

von Pete K. (pete77)


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Kannst Du nicht einen Schaltregler einsetzen oder die Eingangsspannung 
auf 9V herabsetzen?
Ansonsten könnten ein paar Dioden nach den 12V helfen, die Spannung vor 
dem Regler herunterzusetzen (Spannnungsabfall ca. 0,7V, also bei 500mA 
die 1 Watt Gehäuse nehmen)

von Teo D. (teoderix)


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Matthi schrieb:
> Kann man denn genau berechnen/im DB
> nachschauen wie viel der µC an Strom in Anspruch nimmt?

Hab mit den Teilen noch nichts gemacht, kenn also die Dablas nich, 
sollte aber drinstehen.

von Matthi (Gast)


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Manfred schrieb:
> 50*4,35 = 218 Grad über Umgebung -> Regler verglüht.
>
> Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit
> 10K/W.

Ich vermute dass der Kühlkörper riesig sein muss um diese Temperatur 
kühlen zu können. Was mich wundert ist , dass im Datenblatt angeben ist 
, dass der Regler bei Ausgangsstrom von 500mA und Eingangsspg. von 16V 
betrieben wurden ist (Siehe Anhang). Ist halt die Frage ob eine Kühlung 
verwendet wurden ist oder nicht ...

von (prx) A. K. (prx)


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Matthi schrieb:
> Was mich wundert ist , dass im Datenblatt angeben ist
> , dass der Regler bei Ausgangsstrom von 500mA und Eingangsspg. von 16V
> betrieben wurden ist (Siehe Anhang). Ist halt die Frage ob eine Kühlung
> verwendet wurden ist oder nicht ...

In dieser Zeile geht es nicht um die Kühlung, sondern um die 16V. Mehr 
als diese 16V sind für den Betrieb als Regler nicht zulässig.

von michael_ (Gast)


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Matthi schrieb:
> Hoffe mal, dass ich das im Datenblatt nicht falsch gelesen habe. Ist das
> zu viel ?

Ja.
Aus der Tabelle 20 kannst du etwa deinen Verbrauch ableiten.
Mehr als 50mA werden es nicht sein.

von Jens G. (jensig)


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@Matthi (Gast)

>Manfred schrieb:
>> Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit
>> 10K/W

>Oder lieber direkt einen anderen Regler nehmen mit einem höheren
>Ausgangsstrom :-)

Ein Regler mit höherem max. Strom nützt da bezüglich abführbarer 
Verlustleistung gar nix.


>> 50*4,35 = 218 Grad über Umgebung -> Regler verglüht.
>>
>> Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit
>> 10K/W.

>Ich vermute dass der Kühlkörper riesig sein muss um diese Temperatur
>kühlen zu können. Was mich wundert ist , dass im Datenblatt angeben ist

Die Größe eines KK hängt nicht von der "erreichbaren" Temperatur ohne KK 
ab.
Der KK errechnet sich aus Verlustleistung, Wärmewiderstand, und max. 
gewünschte/erlaubte Temperaturdifferenzen über diesen Wärmewiderstand 
ab.

von Manfred (Gast)


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Matthi schrieb:
>> Bei der Verlustleistung, sage ich über den Daumen, ein KK dran mit
>> 10K/W
> Oder lieber direkt einen anderen Regler nehmen mit einem höheren
> Ausgangsstrom :-)
Das hilft Dir garnicht, die Wärme muß weg und der Übergang ist von der 
Gehäusebauform und Montageart abhängig.

Matthi schrieb:
> 240mA erschien mir ehrlich
> gesagt auch etwas zu viel ... Kann man denn genau berechnen/im DB
> nachschauen wie viel der µC an Strom in Anspruch nimmt?
Wenn man den Strombedarf nicht halbwegs abschätzen kann, kommt auch eine 
Messung am Testaufbau in Frage. Ich musste neulich "zaubern", weil ich 
an dieser Stelle geschlampt hatte und erst im fertigen Aufbau gesehen, 
dass es kneift.

Matthi schrieb:
> Ich vermute dass der Kühlkörper riesig sein muss um diese Temperatur
> kühlen zu können.
Das wäre noch überschaubar - da helfen Kataloge von Fischer oder 
Seifert.

> Was mich wundert ist , dass im Datenblatt angeben ist,
> dass der Regler bei Ausgangsstrom von 500mA und Eingangsspg. von 16V
> betrieben wurden ist (Siehe Anhang). Ist halt die Frage ob eine Kühlung
> verwendet wurden ist oder nicht ...
Schade, gute Vorlage und dann doch daneben - den Ansatz hatte ich 
versucht, Dir zu liefern. Gucke im Datenblatt die Temperaturwerte an und 
rechne - Anhang aus dem ST-Datenblatt kopiert.

Insgesamt ist die Leistungsaufnahme des Gesamtgerätes zu betrachten, 
kannst Du es Dir leisten, 72% Leistung quasi ungenutzt zu verbraten?

Wenn ja und wenn der Strom genau genug bekannt ist, kann man den Regler 
auch durch einen Vorwiderstand entlasten!

von (prx) A. K. (prx)


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Jens G. schrieb:
> Ein Regler mit höherem max. Strom nützt da bezüglich abführbarer
> Verlustleistung gar nix.

Bei der Verlustleistung nicht, aber ggf. beim Umgang damit.

Über den Daumen gepeilt haben dicke Regler (und Transistoren) einen 
geringeren Wärmewiderstand zum Kühlkörper als kleinere, weshalb bei 
sonst gleichen Randbedingungen die dickeren mit einem kleineren 
Kühlkörper auskommen. Selbst bei gleichem Gehäuse.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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>Über den Daumen gepeilt haben dicke Regler (und Transistoren) einen
>geringeren Wärmewiderstand zum Kühlkörper als kleinere, weshalb bei

Schon klar. Mir ging es aber um einen Hinweis auf die physikalischen 
Zusammenhänge, nicht um übliche technologische Zusammenhänge, auf die 
man sich an der Stelle auch nicht verlassen kann, bzw. mit denen man 
nicht direkt rechnen kann.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Hallo,

so ein ordentlicher Kühlkörper mit mehreren Rippen, auf dem die Regler 
sitzen, läßt doch auf eine solide Konstruktion schließen und macht das 
Gerät tropentauglich.

Mit freundlichem Gruß

von Matthi (Gast)


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Pete K. schrieb:
> Kannst Du nicht einen Schaltregler einsetzen oder die Eingangsspannung
> auf 9V herabsetzen?

Die Eingangsspannung von 12 V ist fest. Kann ich leider nicht 
herabsetzen. Man man vielleicht machen könnte, wäre die Regler serielle 
schalten. Somit wäre die Spannungsdifferenz und somit die 
Verlustleistung am zweiten Regler kleiner.

Ich bin gerade dabei den Wärmewiderstand zu berechnen und einen 
geeigneten Kühlkörper herauszusuchen. Bin gespannt wie stark sich der IC 
(theoretisch) kühlen lässt.

von Route_66 H. (route_66)


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Matthi schrieb:
> Somit wäre die Spannungsdifferenz und somit die
> Verlustleistung am zweiten Regler kleiner.

Die muss dann aber der erste Regler mit verbraten!

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthi schrieb:
> Die Eingangsspannung von 12 V ist fest. Kann ich leider nicht
> herabsetzen. Man man vielleicht machen könnte, wäre die Regler serielle
> schalten.
Ich mache üblicherweise aus den 12V mit einerm Schaltregler 5V und 
daraus mit einem LDO die 3V3...

von Matthi (Gast)


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Also was wäre denn jetzt das Beste um die Temperaturen in Grenzen zu 
halten?
- Einen Schaltregler von 12V auf 5V und dann den LDO?
- Eine passende Kühlung auf den LDO?
- Regler in Serie schalten,sodass der erste Regler (der mir aktuell 10mA
  am Ausgang geben muss) ein Teil der Verlustleistung übernimmt?
- Oder doch eine komplett anderes Konzept zur Erzeugung der 3,3V ?

Aus Interesse zur Thematik der Wärmewiderstände würde ich mich für die 
Option eines Kühlkörpers entscheiden. Ob das die Beste Option ist oder 
ob sich das Problem überhaupt damit lösen lässt,  ist so eine Sache ..

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Matthi schrieb:
> - Regler in Serie schalten,sodass der erste Regler (der mir aktuell 10mA
> am Ausgang geben muss) ein Teil der Verlustleistung übernimmt?
Er übernimmt dann nicht "einen Teil", sondern den Großteil im Verhältnis 
7/1,7 und muss dementsprechend gekühlt werden...

> Also was wäre denn jetzt das Beste um die Temperaturen in Grenzen zu
> halten?
Das, was ich geschrieben hatte: 12V -> Schaltregler -> LDO.

von Matthi (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Das, was ich geschrieben hatte: 12V -> Schaltregler -> LDO.

Alles klar, dann wird es Zeit sich in Schaltregler einzuarbeiten .. Es 
gibt immer ein erstes Mal .. Schäm

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