Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik +-5V symmetrische Spannungsversorgung


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von Rekib (Gast)


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Hi,

ich habe eigentlich was ganz simples vor: eine Spannungsversorgung mit 
symmetrischen +-5V aufbauen. Eine Quelle mit +-30V ist vorhanden, mehr 
als 100 mA muss das Ganze Ding nicht können.

An sich sollte das ja kein Problem sein: ein positiver und ein negativer 
Linearregler jeweils gegen Masse in die + und - Versorgungsleitung.

Aber genau an dem negtiven Linearregler scheitert es. Ich hätte jetzt ja 
angenommen, dass es zu jedem Positivregler auch die Negativvariante gibt 
- aber weit gefehlt! Ich finde passende Linearregler für die +-Leitung 
problemlos, aber das Gegenstück für die Minusseite existiert dann nicht.

Deswegen meine Frage: habe ich irgend eine aktuelle Entwicklung 
verpasst? Gibt es Regler für solche symmetrischen Spannungen jetzt als 
Komplett-IC? Oder wie sonst löst man sowas?

Danke!

: Verschoben durch Moderator
von Jens M. (schuchkleisser)


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Du hast noch nie vom 7905 gehört?
Oder LM337?

von MaWin (Gast)


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Rekib schrieb:
> Eine Quelle mit +-30V ist vorhanden, mehr als 100 mA muss das Ganze Ding
> nicht können.

Immerhin, 2.5 Watt Verlust pro Regler. 7905 (der verträgt auch 35V am 
Eingang) auf Kühlkörper.

von S. R. (svenska)


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Rekib schrieb:
> Oder wie sonst löst man sowas?

Für 5V gibt es die Kombination 7805 (+5V) und 7905 (-5V). Ob das für 
beliebige andere Spannungen auch gilt, weiß ich nicht.

Ansonsten kommen negative Spannungen auch aus einem MAX232 oder sowas 
raus (die dadrin per Ladungspumpe aus einer positiven Spannungsquelle 
erzeugt werden).

von Rekib (Gast)


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> Immerhin, 2.5 Watt Verlust pro Regler. 7905 (der verträgt auch 35V am
> Eingang) auf Kühlkörper.

Das ist ein gutes Beispiel: den LM7805 gibt es im SOT-223-4-Gehäuse. Der 
LM7905 ist dann nur noch als THT-Bauteil zu haben. Kann doch nicht sein, 
oder?

von S. R. (svenska)


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Rekib schrieb:
> Kann doch nicht sein, oder?

Vergleiche mal den Bedarf an 7805 mit dem Bedarf an 7905. Wieviele 
negative Spannungen gibt es in üblichen Schaltungen, wieviele positive 
Spannungen?

"Den Rest regelt der Markt."

von Rekib (Gast)


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S. R. schrieb:
> Vergleiche mal den Bedarf an 7805 mit dem Bedarf an 7905. Wieviele
> negative Spannungen gibt es in üblichen Schaltungen, wieviele positive
> Spannungen?

Also +-5V um einen OpAmp zu versorgen empfinde ich jetzt eigentlich 
nicht als sonderlich exotisch...

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Wenn man sich für die THT-Kombi aus 7805 und 7905 entscheidet:
Beiden Reglern entweder je einen eigenen Kühlkörper spendieren oder 
isoliert montieren.

Beim 7905 ist das Fähnchen nicht GND, sondern die Eingangsspannung (Das 
Substrat hat immer das negativste Potential).

Das kann zu lustigen Effekten und magischem Rauch führen. Been there, 
done that ;-)

von Jens M. (schuchkleisser)


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Rekib schrieb:
> Der
> LM7905 ist dann nur noch als THT-Bauteil zu haben. Kann doch nicht sein,
> oder?

also, Mouser hat so viele 7905 in verschiedensten SMD-Gehäusem das die 
die sogar verkaufen müssen....

Alternativ wäre bei der Versorgungsspannung evtl. was von Traco besser, 
z.B. ein TRS2-2421.

von Udo S. (urschmitt)


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Rekib schrieb:
> Also +-5V um einen OpAmp zu versorgen

Ist das +-5V wirklich sinnvoll? Je nach OP und welche Ein und 
Ausgangsspannungen du haben willst wäre evt. auch +-12V sinnvoll. Das 
weisst nur du.

Rekib schrieb:
> den LM7805 gibt es im SOT-223-4-Gehäuse.

Dir ist schon klar welche Verlustleistung der Regler verheizen muss? 
MaWin hats dir ja vorgerechnet.

Jens M. schrieb:
> Alternativ wäre bei der Versorgungsspannung evtl. was von Traco besser,
> z.B. ein TRS2-2421.

Eben

Oder vieleicht ein Redesign so das man einen RR-Op ohne -5V einsetzen 
kann.

von MaWin (Gast)


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Rekib schrieb:
> Das ist ein gutes Beispiel: den LM7805 gibt es im SOT-223-4-Gehäuse. Der
> LM7905 ist dann nur noch als THT-Bauteil zu haben. Kann doch nicht sein,
> oder?

Was kann nicht sein, ein SOT223 um 2.5W abzuführen ?

Richtig, nimm D2PAK, da gibt es auch was du suchst.

von Maxim B. (max182)


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Rekib schrieb:
> Das ist ein gutes Beispiel: den LM7805 gibt es im SOT-223-4-Gehäuse. Der
> LM7905 ist dann nur noch als THT-Bauteil zu haben. Kann doch nicht sein,
> oder?

Mann kann alles finden. Wenn nicht bei Reichelt dann bei Digikey.

Aber in deinem Fall wird Verlustleistung wirklich zu hoch. Nimm lieber 
DC-DC Modul mit +-9 Volt Ausgang, danach 7805 + 7905. Oder 317 + 337.

Ich würde das alles gleich mit einem selbstgemachten DC-DC Wandler 
machen, aber dafür sollte man etwas Erfahrung haben.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rekib schrieb:
>> Immerhin, 2.5 Watt Verlust pro Regler. 7905 (der verträgt auch 35V am
>> Eingang) auf Kühlkörper.
>
> Das ist ein gutes Beispiel: den LM7805 gibt es im SOT-223-4-Gehäuse. Der
> LM7905 ist dann nur noch als THT-Bauteil zu haben.
> Kann doch nicht sein, oder?

Ist auch nicht so. Wenn dein Händler den 7905 nur als THT hat, dann 
ist das kein generelles Verfügbarkeitsproblem, sondern eher ein schlecht 
gewählter Händler.

Und ein SOT-223 Gehäuse ist auch eher eine blöde Idee, wenn der Regler 
nachher 2.5W verheizen soll. TO-220 kann man wenigstens auf einen 
Kühlkörper schrauben (den braucht man bei 2.5W so oder so). Und der 
Mehrbedarf an Platz für das IC geht gegenüber dem Platzbedarf für den 
Kühlkörper auch unter.

Wenn es nur um die Versorgung von ein paar OPV geht, dann zweifle ich 
die 100mA aber auch an. Wenn es 10 oder 20 oder meinetwegen auch 50mA 
wären, dann würde man wohl eher eine Ladungspumpe a'la ICL7660 als 
Spannungsinverter verwenden und nur die +5V aus der höheren Rohspannung 
erzeugen.

Andererseits würde man von 30V runter auf 5V aber ohnehin lieber auf 
einen Schaltregler setzen. Der kann dann auch gleich zwei 
Ausgangsspannungen erzeugen statt nur einer. Und für 
Schaltregler-Legastheniker gibt es sowas auch fertig als Modul. Z.B. von 
Traco (wurde ja schon genannt).

von Georg (Gast)


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Maxim B. schrieb:
> Aber in deinem Fall wird Verlustleistung wirklich zu hoch. Nimm lieber
> DC-DC Modul mit +-9 Volt Ausgang, danach 7805 + 7905. Oder 317 + 337.

Wozu das denn - einfach einen DC-DC-Wandler mit +-5V Ausgängen.

Georg

von Achim H. (anymouse)


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Es dürfte nicht viele SMD-Gehäuseformen geben, die die Verlustleistung 
bei 1,5A (=7905) abführen können. Für 500mA bei einem 79M05 gilt das 
gleiche.

Wenn Dir mit 100mA aber ein "79L05" reicht, findest Du auch andere 
SMD-Gehäuseformen.

Andererseits könntest Du auch mal nach anderen Negativ-Regler-Varianten 
suchen, vielleicht LDO (auch wenn hier das LO nicht notwendig ist), oder 
LowNoise-Regler.

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


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Rekib schrieb:
> Also +-5V um einen OpAmp zu versorgen empfinde ich jetzt eigentlich
> nicht als sonderlich exotisch...
Allerdings fragen erstaunlich oft Anfänger in relativ naiver Weise nach 
dafür geeigneten Bauteilen (siehe deinen Startpost) und sind enttäuscht, 
dass es da kaum was gibt. Ich habe es dank R2R-OPs schon über einige 
Designs hinweg geschafft ohne jegliche negative Versorgung im Analogteil 
auszukommen, obwohl der auch negative Eingangsspanungen und 
Wechselspannungen bearbeitet. Und viele, viele batterie- und 
akkubetriebenen Geräte können das auch.

Wofür brauchst du denn die -5V so unbedingt?


Und wenn du zum Reduzieren der Erderwärmung einen Schaltregler für die 
Spannungsreduzierung einsetzen willst, dann sieh dir z.B. den Thread 
Beitrag "IC für -5V Generierung gesucht (min. 120mA)" vom Markus und den 
Beitrag "DCDC ±5V aus 12V" vom Michael an...

: Bearbeitet durch Moderator
von Maxim B. (max182)


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Georg schrieb:
> Wozu das denn - einfach einen DC-DC-Wandler mit +-5V Ausgängen.

Hier ist Vorsicht geboten. Qualität von Spannung direkt nach Wandler 
reicht oft für Audio nicht. Puls typisch 50 - 100 mV ist manchmal zu 
groß. Man braucht zusätzliche analoge Regler. Aber für diese Regler 
braucht man natürlich keine 25 Volt, es reicht 1 bis 1,5 Volt, wenn man 
etwas wie 1117 oder was besseres nimmt.

Nimmt man aber fertige DC-DC bipolare Modul, dann gibt es kaum etwas mit 
6,5 Volt. Nach 5 Volt ist nächste verfügbare Spannung 9 Volt.
Macht man DC-DC Wandler selbst, dann gibt es keine solche Beschränkung.

: Bearbeitet durch User
von Naja (Gast)


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> Also +-5V um einen OpAmp zu versorgen empfinde ich jetzt eigentlich
nicht als sonderlich exotisch...

Aeh doch. Bevorzugt arbeitet man mit nur +5V. Oder weniger. Aber, ich 
den +-5V Fall kuerzlich auch. Nur, meine Opamp benoetigen keine 100mA, 
sondern nur ein paar.

von Pfiffikuss (Gast)


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Wenn du nur +/- 5 Volt benötigst, dann kann dir deine 
Dual-Spannungsversorgung mit +/- 30 Volt doch eigentlich egal sein.

Nimm doch einfach einen 7805 und einen 7810 und schalte diese nur an +30 
Volt. Der Ausgang vom 7805 ist jetzt dein neues GND.

Gruß Pfiffikuss ??

von Route_66 H. (route_66)


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Pfiffikuss schrieb:
> Nimm doch einfach einen 7805 und einen 7810 und schalte diese nur an +30
> Volt. Der Ausgang vom 7805 ist jetzt dein neues GND.

Einen Haken hat das ganze aber: es funktioniert nicht!

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Route_66 H. schrieb:
> Einen Haken hat das ganze aber: es funktioniert nicht!

Genau. Der 7805 mag keine Rückwärtsströme. Sobald also der Strom des 
7810 nicht über GND fließt, sondern weil symmetrisch über den Ausgang 
vom 7805 wird der schnell die Hufe hochreißen.

von Pfiffikuss (Gast)


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Sebastian R. schrieb:
> Route_66 H. schrieb:
> Einen Haken hat das ganze aber: es funktioniert nicht!
>
> Genau. Der 7805 mag keine Rückwärtsströme. Sobald also der Strom des
> 7810 nicht über GND fließt, sondern weil symmetrisch über den Ausgang
> vom 7805 wird der schnell die Hufe hochreißen.

Ach soo jaa stimmt. Daran habe ich gar nicht gedacht.

von Joachim B. (jar)


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Rekib schrieb:
> ich habe eigentlich was ganz simples vor: eine Spannungsversorgung mit
> symmetrischen +-5V aufbauen. Eine Quelle mit +-30V ist vorhanden, mehr
> als 100 mA muss das Ganze Ding nicht können.

dann mache es simpel, DC/DC stepdown auf 9V, mit einem SIM1 0909 
erweitern auf +- 9V und mit LM317 und LM337 auf +- 5V

Alternativ geht auch gleich auf 5V zu gehen mit einem Inverter 
(Ladungspumpe) hinterher.

von Maxim B. (max182)


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Wenn man 7x05 doch an 30 Volt schaltet: man könnte IC-Arbeitsbedingungen 
etwas verbessern, wenn man an Eingang Widerstand schaltet. So eine 
Lösung habe ich mehrmals benutzt: für Widerstand darf man höhere 
Erhitzung einplanen als für Halbleiter. Widerstandswert sollte so 
gewählt werden, daß bei dem höchstmöglichen Laststrom an 7x05-Eingang 
noch ca.3 Volt über Ausgangswert blieben. Zwischen Widerstand und 7x05 
ist Kondensator notwendig.

So habe ich 7805 an eine 24 Volt-Quelle geschaltet, zwar nur für ein 
paar mA-Last. Je kälter bleibt IC, um so genauer bleibt die 
Ausgangsspannung.

Hier ist aber auch wichtig: wie genau und wie konstant sollten beide 
Spanungen sein? Oft ist so, daß man nur eine Spannung sehr genau braucht 
und zweite Spannung weniger genau. Z.B. eine Spannung +5 Volt +- 2% und 
zweite Spannung -(4...6) Volt. Oder umgekehrt. Erst wenn diese Frage 
beantwortet wird (wie genau), kann man eine vernünftige Schaltung 
wählen.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Maxim B. schrieb:
> Georg schrieb:
>> Wozu das denn - einfach einen DC-DC-Wandler mit +-5V Ausgängen.
>
> Hier ist Vorsicht geboten. Qualität von Spannung direkt nach Wandler
> reicht oft für Audio nicht.

Von Audio war nicht die Rede bis jetzt.

> Man braucht zusätzliche analoge Regler.

Die Idee klingt gut, scheitert aber in der Praxis daran, daß 
herkömmliche Linearregler bei den Frequenzen moderner Schaltregler kaum 
noch regeln. Der Kennwert aus dem Datenblatt ist /ripple rejection 
ratio/. Der gern verwendete LM317 z.B. hat bei 100Hz noch 65dB [1], bei 
100kHz jedoch nur noch 20dB. Wenn es um die Unterdrückung der 
Schaltfrequenz geht, ist ein LC-Filter möglicherweise wirksamer als ein 
Linearregler.


[1] mit einem zusätzlichen Kondensator an ADJ sogar über 80dB

von Zeno (Gast)


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Wo ist da das Problem?
Welches Schweiner'l hätten wir den gern?

Guggst Du hier 
https://www.reichelt.de/index.html?ACTION=446&LA=446&q=spannungsregler%20-5v&q=spannungsregler%20-5v

von Joachim B. (jar)


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Zeno schrieb:
> Guggst Du hier

aha
"Nicht gefunden?
Fragen Sie einfach unsere Servicemitarbeiter:"

von Zeno (Gast)


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S. R. schrieb:
> Vergleiche mal den Bedarf an 7805 mit dem Bedarf an 7905. Wieviele
> negative Spannungen gibt es in üblichen Schaltungen, wieviele positive
> Spannungen?

Das doch Käse. Die Dinger gibt es wie Sand am Meer - siehe mein letzter 
Post und das ist nur ein Händler.

von Maxim B. (max182)


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Axel S. schrieb:
> Von Audio war nicht die Rede bis jetzt.

Wozu sonst? Für digitale Elektronik braucht man symmetrische Speisung 
nicht. Wenn man von +-X Volt redet, dann ist Minus-Teil eindeutig für 
analoge Zwecke gedacht.

Axel S. schrieb:
> Die Idee klingt gut, scheitert aber in der Praxis daran, daß
> herkömmliche Linearregler bei den Frequenzen moderner Schaltregler kaum
> noch regeln.

Müssen auch nicht. Die wirken als Widerstand, mit Kondensatoren als 
Filter. Zum Unterschied von LC-Filter bleibt aber Vout stabil und genau.

Axel S. schrieb:
> Der gern verwendete LM317 z.B. hat bei 100Hz noch 65dB [1], bei
> 100kHz jedoch nur noch 20dB. Wenn es um die Unterdrückung der
> Schaltfrequenz geht, ist ein LC-Filter möglicherweise wirksamer als ein
> Linearregler.

20 dB = 10-mal, auch nicht schlecht. Statt 50 mV Puls bleibt nur 5 mV. 
Wenn das nicht reicht, kann man beides benutzen: zuerst LC, danach 317.

: Bearbeitet durch User
von Zeno (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> "Nicht gefunden?
> Fragen Sie einfach unsere Servicemitarbeiter:"

Ups da ist wohl was beim Kopieren des Links schief gelaufen.

7905 wird ja wohl der TO zur Not auch selbst in der Suchfunktion des 
Händlers eingeben können. Das fördert, man glaubt es kaum, bei allen 
bekannten Elektronikhändlern mehrere Treffer hervor.

von miso (Gast)


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Maxim B. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Von Audio war nicht die Rede bis jetzt.
>
> Wozu sonst? Für digitale Elektronik braucht man symmetrische Speisung
> nicht. Wenn man von +-X Volt redet, dann ist Minus-Teil eindeutig für
> analoge (Erg.: Du meinst auch hier "Audio") Zwecke gedacht.

Ob das so sicher ist? Analog - mag sein, Audio - nein.

> Axel S. schrieb:
>> Die Idee klingt gut, scheitert aber in der Praxis daran, daß
>> herkömmliche Linearregler bei den Frequenzen moderner Schaltregler kaum
>> noch regeln.
>
> Müssen auch nicht. Die wirken als Widerstand, mit Kondensatoren als
> Filter. Zum Unterschied von LC-Filter bleibt aber Vout stabil und genau.

Bei Frequenzen oberhalb dessen, was der Regler kann, ist er aber
unwirksam (oder sogar kontraproduktiv - seltener).

Da ist der Widerstand zw. den Cs (oder sogar die Cs allein) - oder
eventuell auch die (passende. Serienresonanz. Schaltspitzen entspr. sehr
hohen Frequenzen.) Drossel - wirksam/überlegen.

Das hast Du also bisher falsch verstanden:

Im Bereich, wo er "kann", ist er besser als ein R - nur dort.
Will/braucht man den Linearregler, muß RC oder LC Filter davor,
sofern es keinen entspr.Tp (der das kann) gibt.

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


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Maxim B. schrieb:
> Wenn man 7x05 doch an 30 Volt schaltet
Hat man sowieso das Datenblatt nicht gelesen, weil der gar keine 25V 
Spannungdifferenz abkann, und somit nur 25V am Eingang verträgt.
Und wenn die 30V zudem aus einem Trafo kommen, dann können das locker 
auch mal mehr werfen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Maxim B. (max182)


Angehängte Dateien:

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Lothar M. schrieb:
> Maxim B. schrieb:
>> Wenn man 7x05 doch an 30 Volt schaltet
> Hat man sowieso das Datenblatt nicht gelesen, weil der gar keine 25V
> Spannungdifferenz abkann, und somit nur 25V am Eingang verträgt.

Je nach Hersteller.

: Bearbeitet durch User
von Joachim B. (jar)


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Maxim B. schrieb:
> Je nach Hersteller

selber probiert mit diesem?
es soll auch fehlerhafte Datenblätter geben, ich weiss kaum vorstellbar.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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die Ausgänge 2er Handynetzteile (jeweils 5V) in Reihe Schalten.
Plus des einen an Minus des anderen.

Diese Verbindung ist Masse
und dann hast Du mit dem einen Netzteil +5V und mit dem anderen -5V

muss das ganze ein bestimmtes "Raumkonzept" erfüllen?

von Maxim B. (max182)


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Joachim B. schrieb:
> es soll auch fehlerhafte Datenblätter geben, ich weiss kaum vorstellbar.

Bin ich ein Hersteller? Daß IC manchmal fehlerfrei auch außerhalb von 
zulässigen Bedingungen arbeiten können, ist doch bekannt? Wenn aber 
Hersteller selbst 30 Volt als max.zulässig schreibt, warum sollte ich 
Zweifel haben?

In TO-Fall ist Problem eher die Wärme.

: Bearbeitet durch User
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