Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller (3,3 V) über 24 VAC betreiben


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von Thomas S. (thomas_s78)


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Hallo zusammen,

ich weiß, dass diese Frage mit Sicherheit schon etliche Male gestellt 
wurde und ich habe auch schon Antworten darauf gefunden - aber leider 
unterschiedliche. Ich bin mir jetzt nicht ganz sicher, was die beste 
Lösung für meinen Anwendungsfall ist und wieso die eine Lösung besser 
und die andere Lösung schlechter sein soll...

Also, als erstes einmal habe ich eine Wechselspannung von 24 V, die über 
einen Transformator aus 230 V erzeugt werden (die 24 V brauche ich 
später noch, Magnetventile anzusteuern, sonst würde ich natürlich ein 
Schaltnetzteil nehmen). Die 24 V würde ich mit vier Dioden (z. B. 1N4001 
oder so) gleichrichten und dann einen Elko dahinterschalten, um das 
ganze ein bisschen glatt zu kriegen. Um hier einen XBee anschließen zu 
können, der 3,3 V verträgt, muss ich die Spannung um ein ganz schönes 
Stück runterschrauben.

Ich hätte eigentlich "intuitiv" einen LM317 hergenommen und den so 
eingestellt, dass der die 3,3 V erzeugt. Vielleicht noch mit einer 
Z-Diode von 39 V geschützt, weil der nicht mehr als 40 V verträgt und 
gut is.
(Ggf. könnte ich auch vorher noch einen 7805 klemmen und mir auch noch 5 
V erzeugen, wenn ich einen zusätzlichen Controller benötigen sollte.)
Ich habe auch schon einiges mit diesem Regler gemacht, aber halt nicht 
mit einer Spannung von über 24 V...

Irgendwo habe ich aber gelesen, dass die Dinger aufgrund der hohen 
Spannungsdifferenz ziemlich heiß werden... Passiert das auch bei so 
kleinen Leistungen?

Die Alternative Schaltregler á la MC34063 soll hier besser sein und 
bedeutend weniger heiß werden, ist dafür aber vergleichsweise 
kompliziert zu beschalten (im Vergleich zum LM317). Ist das tatsächlich 
die bessere Wahl?

Die dritte Variante, die ich mir theoretisch vorstellen könnte, wäre, 
eine Z-Diode zu verwenden, aber ich denke mal, dass mit den 40 mA, die 
mein XBee braucht am Vorwiderstand der Z-Diode fett Leistung verbraten 
wird... Wäre das aber (wenn der Spannungsunterschied nicht so hoch wäre 
und die Verlustleistung am Widerstand auch geringer wäre) zumindest 
theoretisch auch eine Variante oder sind die Z-Dioden allgemein zu 
ungenau/unzuverlässlich oder so?

Sind schon ziemliche Newbie-Fragen, aber irgendwie hat mich das jetzt 
ein bisschen verwirrt und ich hab auch nix Kompaktes gefunden, wo das 
sauber erklärt wäre...

Kann hier wer helfen?

Viele Grüße,
Tom

von 50c (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Irgendwo habe ich aber gelesen, dass die Dinger aufgrund der hohen
> Spannungsdifferenz ziemlich heiß werden... Passiert das auch bei so
> kleinen Leistungen?

P=U*I

von holger (Gast)


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Es hindert dich niemand daran neben deinem Trafo z.B. ein
5V Steckernetzteil für die Erzeugung deiner 3,3V zu nehmen.
Da reicht dann ein einfacher Lowdrop Regler der dann auch kaum warm 
wird.
Das dürfte der einfachste und billigste Weg sein.

von Thomas S. (thomas_s78)


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Hallo Holger,

ja, das ist wohl wahr. Das wäre zumindest der Weg, den ich kenne und auf 
dem ich mich sicher fühlen würde. Aber ich hätte eigentlich gehofft, nur 
eine Steckdose belegen zu müssen und mir die Spannungen dann selbst 
zusammenbauen zu können...

Du scheinst aber, davon abzuraten, nicht wahr?

Gruß,
Tom

von Thomas S. (thomas_s78)


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50c schrieb:
> Thomas S. schrieb:
>> Irgendwo habe ich aber gelesen, dass die Dinger aufgrund der hohen
>> Spannungsdifferenz ziemlich heiß werden... Passiert das auch bei so
>> kleinen Leistungen?
>
> P=U*I

Heisst das in diesem Fall:

I = 40 mA (Strom durch XBee)
U = 20,7 V (Spannung, die "irgendwie" am LM317 abfällt, also 24 V - 3,3 
V)
P = 0,8 W

Oder welche Spannungen und Ströme muss ich für den LM317 ansetzen?

von whistleblower (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Aber ich hätte eigentlich gehofft, nur
> eine Steckdose belegen zu müssen

Eine Steckdosenleiste ist bereits zu aufwändig?

von Christian M. (Gast)


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So blöde Antworten wie

whistleblower schrieb:
> Eine Steckdosenleiste ist bereits zu aufwändig?

Hilft dem TO wirklich nicht. Wer will denn in einem Gerät für jede 
einzelne Spannung ein eigener Netzanschluss? Überlegt doch mal!

Ein Schaltregler ist hier wirklich das Beste! Gibt's auch als fertige 
Module! Und gerade, wenn schon 24V da sind, am einfachsten. 
Gleichrichten und Glätten nicht vergessen!

Gruss Chregu

von Hollstein (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Wechselspannung von 24 V

24V AC über einen Brückengleichrichter gleichgerichtet und anschließend 
über einen Elko geglättet ergeben 32,5V DC.

Sollte Dein Trafo eine 10% höhere Spannung abgeben, dann erhältst Du 36V 
DC.

Damit fallen alle Leistungsberechnung noch deutlich ungünstiger aus.

Ein geeigneter AC/DC-Wandler wäre die Lösung.

von Hurra (Gast)


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Ich stehe oft vor dem Problem (ohne AC). Ich berechne das für jede 
Schaltung neu.

Das ist kein Hexenwerk:

Schritt1: Verluste abschätzen:
Ub ist die gleichgerichtete Spannung.
P1 = Ub*Iq : Iq = Eigenverbrauch Regler
P2 = (Ub-3V3)*Ilast = Verluste duch die Last
Pges = P1 + P2;
Für Ilast immer das MAX nehmen. Addiere dazu die Stromverbräuche in der 
Scaltung.

Schritt 2: Erwärmung berechnen?
DeltaT = RTH * Pges
RTH steht im Datenblatt als "thermal resistance". Was ist tragbar?
Muss du selber wissen.
Für mich: +40° ist ok, wenn man nicht über 90° kommt. Im Worst case 
Fall.

Der LM317 kann durchaus ok sein. Der ist bewährt und in thermisch 
günstigen Packages zu bekommen.

von temp (Gast)


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Hollstein schrieb:
> Ein geeigneter AC/DC-Wandler wäre die Lösung.

Oder so etwas:

https://www.reichelt.de/Wandler-groesser-3-W/R-78HB33-05L/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=177270&GROUPID=7255&artnr=R-78HB33-05L&SEARCH=%252A

Die vertragen 72V am Eingang. Sind zwar keine Schnäppchen aber immer 
noch besser als eine zweite 230V Wandlung. Vor allem wenn es 
Schutzklasse 2 bzw. SELV gerecht werden soll ist der mechanische 
Zusatzaufwand auch ein Kostenfaktor.

von Thomas F. (igel)


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Thomas S. schrieb:
> Die Alternative Schaltregler á la MC34063 soll hier besser sein und
> bedeutend weniger heiß werden,

Der ist schon recht in die Jahre gekommen. Es gibt neuere und einfacher 
zu beschaltende Regler:
LM2575 T3,3
LM2574 N3,3
Oder von Ebay ein fertiges Modul mit LM2596. Günstiger kann man das 
selber fast nicht bauen.

von martin (Gast)


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Für 3,3V und 5V Erzeugung nehme ich meist kleine 7805/7803 Drop-In 
Replacements, aber nicht von Traco sondern von Aimtec (z.B. AMSR-7805-NZ 
oder AMSR2-783,3-NZ)

Gibt es für ähnliches Geld (3-5€ pro Stück, je nach Strom) wie die 
chinesischen LM25xx Module und liefern eine deutlich bessere 
Ausgangsspannung.

von Thomas F. (igel)


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martin schrieb:
> AMSR2-783,3-NZ

-> Input-Voltage: 4,7 - 18V


Hollstein schrieb:
> 24V AC über einen Brückengleichrichter gleichgerichtet und anschließend
> über einen Elko geglättet ergeben 32,5V DC.

Schönes Teil der AMSR, passt aber leider nicht ganz zu den 
Anforderungen.

von Harald W. (wilhelms)


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Christian M. schrieb:

> Hilft dem TO wirklich nicht. Wer will denn in einem Gerät für jede
> einzelne Spannung ein eigener Netzanschluss? Überlegt doch mal!

Die Steuerung des TOs hört sich   etwas aufwändiger an. Da stört
dann auch eine Steckerleiste im Gehäuse nicht. Unabhängig davon
kann man, je nach  elektrischen Kenntnissen, ein Steckernetzteil
auch "nackicht machen" und die Platine parallel zum Trafo an-
schliessen. Das sowas in Fertiggeräten nicht gemacht wird, liegt
eher daran, das bei grösseren Stückzahlen eine Zusatzwicklung
auf dem Trafo billiger ist.

von Chris F. (chfreund) Benutzerseite


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Wenn es echt 40mA@3,3V für die Steuerung sind, dann sind 2 Festregler 
total in Ordnung.

Der Siebelko und der erste Regler sollten aber die Leerlaufspannung des 
Trafos vertragen.

Man könnte auch ein Kondensatornetzteil nehmen, das Teil wird doch 
bestimmt eh vom Netz freigeschaltet.

von Thomas S. (thomas_s78)


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Hallo zusammen,

vielen Dank für Euere Hilfe! Ich glaub, ich habs jetzt verstanden. Wenn 
ich mit der Leerlaufspannung meines Trafos rechne, kann ich meinen LM317 
vergessen. Ich nehm den LM2574HVN-ADJ, eine echte 3,3 V-Variante hab ich 
nicht gefunden...
Macht ja richtig Spaß, die Beschaltung des Schaltreglers auszurechnen!

Jetzt kommt noch der Triac dran...
Ich glaub, da muss ich auch nochmal wen fragen, der sich mit sowas 
auskennt ;-)

Viele Grüße und nochmal danke für Euere Hilfe!!!
TomS

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