ich brauche ein Regler ( Schaltregler oder Linearregler) der mir 5V in
3.3V regelt. Die 3.3V brauche ich für mein uC der max. 60mA aufnehmen
soll bzw. braucht.
Meine Frage(n): Nimmt man für solche Anwendungen eher ein Schaltregler
oder Linearregler? In einem anderen Thread wurde der LM317 empfohlen,
kann der mir saubere 3.3V mit max. 60mA rausgeben?
Und welche Vorteile hat ein Linearregler und was sind die
Anwendungsbereiche?
Ich habe mich im Internet bereits schlaugemacht, aber weil in anderen
Threads, wo es um das Thema ,,Schaltregler oder Linearregler'' geht,
immer ein Schaltregler empfohlen wird, wollte ich auch Mal hier
nachfragen, was die Gründe sind.
Liebe Grüße
Ein Linearregler ist einfacher und billiger und hat keine Taktung
intern, die strahlen könnte oder sonstwie Probleme.
Dafür verbrät er halt die Spannungsdifferenz mal den Strom als
Verlustleistung.
Wenn es also nur ein paar mA sind, die dir nicht wehtun, ist ein
Linearregler ok.
Wenn nicht, muß man genauer hinschauen, wie man besser fährt.
Dann ist möglicherweise der Schaltregler effizienter, oder eine ganz
andere Lösung.
Die Differenz zwischen 5V und 3,3V sind etwa 30%. So viel von der
Energie werden durch lineare Regler verheizt.
Schaltregler verheizen weniger (typisch um 20%), wenn sie gut gebaut
sind. Aber wenn nicht, bekommst du neben schlechtem Wirkungsgrad
obendrein womöglich auch noch Probleme mit Abstrahlung von unerwünschten
Radiowellen.
In deinem Fall ist die Verlustwärme weit unter 1 Watt, darum würde ich
gar nicht lange fackeln und einen einfachen linearen Regler verwenden.
Der LM317 ist für die meisten Anwendungsfälle OK.
Bei Geräten die Wochen bis Monate an Batterien laufen sollen, spielt die
Ruhestromaufnahme bei der Wahl der Bauteile eine große Rolle.
faals du in deinem uC auch Analogsachen machst(ADC,...) ist der
Linearregler zu bevorzugen. Der hat nur kleine Störungen am Ausgang.
Beim Schaltregler brauchst du für ungefähr gleiche Störungen viel mehr C
oder besser LC-Glieder
Nils P. schrieb:> Meine Frage(n): Nimmt man für solche Anwendungen eher ein Schaltregler> oder Linearregler? In einem anderen Thread wurde der LM317 empfohlen,> kann der mir saubere 3.3V mit max. 60mA rausgeben?
Im Prinzip ja, ABER:
Linearregler haben immer und grundsätzlich eine sogenannte
Dropout-Spannung. Das ist der minnimale Spannungsunterschied zwischen
Eingangsspannung und Ausgangsspannung. Der Regler braucht diese
Mindestspannung zur Regelung.
Bei Deinem LM317 kann diese Dropout-Spannung bis zu 2.5V betragen, bei
den üblichen 78xx Reglern sind es meist so 2V. Für Deinen Fall ist das
also nicht die ideale Besetzung, weil das dann schon etwas knapp mit
5-3.3=1.7V wird. Bei einem modernen Regler wie dem MCP1700 beträgt die
Dropout-Spannung nur 200mV. Da dürfen die 5V durchaus auch mal auf 4V
abfallen, ohne dass Du da am Ausgang was siehst.
Lienearregler brauchen immer eine Eingangs- und Ausgangsbeschaltung,
meist in Form von Kondensatoren, und einstellbare Regler haben noch
einen ADJ-Pin, an dem ein Spannungsteiler hängt. Lies das zugehörige
Datenblatt und halte Dich dran. Ansonsten kann so ein Regler schon mal
anfangen zu schwingen.
fchk
Frank K. schrieb:> Linearregler haben immer und grundsätzlich eine sogenannte> Dropout-Spannung.
Step-Down Schaltregler haben das auch.
> Bei Deinem LM317 kann diese Dropout-Spannung bis zu 2.5V betragen
Guter Hinweis. Bei 60mA wird es zwar wohl noch passen aber trotzdem:
Darauf zu achten ist hilfreich.
Da fällt mir ein, dass dieser LM317 auch eine relativ hohe Mindestlast
um 5mA benötigt, was zum Problem werden kann wenn man die Schaltung in
einen sparsamen Schlafmodus versetzt.
Stefan ⛄ F. schrieb:>> Bei Deinem LM317 kann diese Dropout-Spannung bis zu 2.5V betragen>> Guter Hinweis. Bei 60mA wird es zwar wohl noch passen aber trotzdem:> Darauf zu achten ist hilfreich.
Bei 5 -> 3,3V sollte man einen LM1117 nehmen, das ist die Low Drop
Version des LM317, welche mit ~1V Spannungsdifferenz auskommt.
Ausgangskondensatoren gemäß Datenblatt beachten! Außerdem gibt es den
als 3,3V Festspannungsregler, da braucht man keinen externen
Spannungsteiler.
Also hat ein Linearregler ,,nur" den Vorteil, dass er billig ist und
eine einfache bzw. kleine Schaltung hat, aber abgesehen davon, kann ich
doch auch ein Schaltregler für diese Anwendung nehmen oder?
Nils P. schrieb:> Also hat ein Linearregler ,,nur" den Vorteil, dass er billig ist und> eine einfache bzw. kleine Schaltung hat
Die Hinweise bzgl EMV (gerade bei Analogschaltungen) hast du scheinbar
überlesen.
Ich werfe auch noch den kleineren Output Rippel in den Ring.
Nils P. schrieb:> aber weil in anderen Threads, wo es um das Thema ,,Schaltregler oder> Linearregler'' geht, immer ein Schaltregler empfohlen wird
Auch wenn es dort um so einen mickrigen Spannungsabfall von 1,7V und so
einen geringen Strom mit grade mal 60mA geht? In der Summe hast du da
grade mal Verluste von 100mW. Wenn das keine batteriebetriebene
Schaltung ist, dann bist du da mit einem kleine SOT-Linearregler bestens
bedient.
Und wenn es eine batteriebetriebene Schaltung ist, dann stelle ich die
5V und die 3,3V in Frage.
Nils P. schrieb:> aber abgesehen davon, kann ich> doch auch ein Schaltregler für diese Anwendung nehmen oder?
Ich würde das linear regeln. Aber wenn du unbedingt einen Schaltregler
nehmen willst, dann tu es einfach, es ist deine Schaltung.
Sieh dir aber den Abschnitt "Layout Recommendations" im Datenblatt
deines Schaltreglers ganz genau an und halte diese Empfehlungen ein. Und
verwende am Anfang einen relativ langsamen Schaltregler mit max. 200kHz
Schaltfrequenz.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Da fällt mir ein, dass dieser LM317 auch eine relativ hohe Mindestlast> um 5mA benötigt, was zum Problem werden kann wenn man die Schaltung in> einen sparsamen Schlafmodus versetzt.
Die hat er automatisch, wenn man die im DB vorgegebene Dimensionierung
beachtet: die 240Ω zwischen OUT und ADJ; 1.25V/240Ω=5.2mA.
Trotzdem sind die 5mA natürlich kontraproduktiv, wenn man energiesparend
den Sleep verwendet.
Bessere Vorschläge wurden genannt ...
Falk B. schrieb:> Bei 5 -> 3,3V sollte man einen LM1117 nehmen, das ist die Low Drop> Version des LM317, welche mit ~1V Spannungsdifferenz auskommt.> Ausgangskondensatoren gemäß Datenblatt beachten! Außerdem gibt es den> als 3,3V Festspannungsregler, da braucht man keinen externen> Spannungsteiler.
Dem schließe ich mich voll und ganz an!
LM1117 mit fixem 3,3V-Ausgang benutze ich für solche Fälle auch gerne.
Lothar M. schrieb:>> Und wenn es eine batteriebetriebene Schaltung ist, dann stelle ich die> 5V und die 3,3V in Frage.
Versorgt wird meine Schaltung mit einem 3.7V Li-ion Akku (850mAh).
Vor dem 5V in 3.3V Regler, hab ich noch ein Regler der mir Li-Ion in 5V
regelt.
Und mit dem 5V will ich dann eben die 3.3V und +-12V( separater
Wandler).
Also habe ich eine feste Eingangsspannung(falls das deine Bedenken
waren)
Nils P. schrieb:> Versorgt wird meine Schaltung mit einem 3.7V Li-ion Akku (850mAh).> Vor dem 5V in 3.3V Regler, hab ich noch ein Regler der mir Li-Ion in 5V> regelt.
Ich ahnte bereits, dass es um Batteriebetrieb geht.
Willst du wirklich erst die Akkuspannung auf 5V erhöhen um sie dann
wieder zu verringern? Dann brauchen wir ja über Verluste gar nicht
weiter zu diskutieren, die scheinen dir vollkommen egal zu sein.
Ich würde ja eher Bauteile verwenden, die sich direkt mit dem Akku
vorsorgen lassen. Oder wenn unbedingt ein Spannungsregler nötig ist,
dann einen HT7833 oder XC6220B331 ohne den Zwischenschritt mit den 5V.
Das Versorgungskonzert scheint mir etwas wirr.
Erst Boosten auf 5V um dann mit BUCK/LINEAR auf 3,3V zu kommen und dann
zusätzlich ein Boost+Invers oder Sperrwandler für +-12V?
Effektiv wird das bestimmt nicht.
Wieso nicht gleich ein Sperrwandler mit 2-3 Ausgangswiklungen?
Oder noch besser, versuchen die +-12V zu vermeiden.
N. M. schrieb:> Oder noch besser, versuchen die +-12V zu vermeiden.
Wollte ich auch gerade sagen. Ich habe das letzte mal vor mehr als 10
jahren +/- 12V gebraucht, danach konnte ich das stets erfolgreich
vermeiden.
Der LM1117 benötigt aber auch 5mA Mindestlast. Sleepmodus wäre dann auch
schlecht.
Wenn alles nix hilft, dann muss man wohl einen 1k Widerstand mit einer
3,9V Z-Diode und nachgeschaltetem NPN-Transistor kombinieren. Dann kommt
man auf etwa 1mA und man hat sogar eine Dropspannung von nur 0,6V.
Warum hier auf 0.8-1.5A Linearregler herumgeritten wird, wo der TO von
60mA spricht erschließt sich mit irgendwie nicht.
Nimm einen MCP1700, XC6206, ZLDO330 o.ä., der passt. (sowohl von 5V als
auch von 3.6V)
Nils P. schrieb:> Also habe ich eine feste Eingangsspannung(falls das deine Bedenken waren)
Nein. Eine batteriebetriebene Versorgung sieht anders aus als das, was
du da skizziert hast. Wofür brauchst du 5V? Wofür die 3,3V?
Und +-12V tauchen in batteriebetriebenen Geräten normalerweise gar nicht
auf. Wofür willst du diese +-12V? Denn ich glaube kaum, dass du sie
tatsächlich brauchst.
Andreas B. schrieb:> Warum hier auf 0.8-1.5A Linearregler herumgeritten wird, wo der TO von> 60mA spricht erschließt sich mit irgendwie nicht.
Wetten er hat eine Funkschnittstelle? Vielleicht gar einen ESP8266. Ich
ahne es, so wie ich auch schon den Batteriebetrieb ahnte.
> Wofür willst du diese +-12V?
Vermutung: Um den ESP an einen RS232 Port anzuschließen.
none@none schrieb:> ..wenn die 5V geregelt sind und der Rest denn sowieso verheizt wird,> dann würde ich einfach zwei Dioden in Duchlassrichtung davor schalten...
Für einen ESP8266 reicht das nicht. Die Spannungs-Schwankungen aufgrund
der springenden Stromaufnahme wäre zu groß.
Wäre schön, wenn der Nils mal ein bisschen mehr Details zum
Anwendungsfall herausrücken würde, wenn er ernsthaft Hilfe erwartet.
Sonst kann man nur raten und dumm labern. Ich lass das jetzt mal besser
sein.
Stefan ⛄ F. schrieb:> Wäre schön, wenn der Nils mal ein bisschen mehr Details zum> Anwendungsfall herausrücken würde
stimmt, alles andere wurde schon geschrieben auch das der LM317 nicht
wirklich geeignet ist und die 60mA nicht genauer spezifiziert wurden,
immer? konstant? oder nur wenn der µC schläft und nie richtig ackern
muss.
Mir ist auch unklar ob nicht noch mehr versorgt werden muss ausser dem
µC denn alleine sind die oft ziemlich sinnlos, was soll ein µC ohne
weitere Bauteile am Akku.
Frank K. schrieb:> Bei Deinem LM317 kann diese Dropout-Spannung bis zu 2.5V betragen, ...
Bei 60mA musst du ihn dazu vermutlich mit flüssiger Luft kühlen ;-)
Aber in gewisser Weise hast du Recht - die Drop Spannung ist auch bei
dem kleinen Strom meist zu hoch, um damit von nominell 5 auf 3.3V zu
regeln.
Wolfgang schrieb:> die Drop Spannung ist auch bei> dem kleinen Strom meist zu hoch, um damit von nominell 5 auf 3.3V zu> regeln.
Nö.
Der L4931CZ33-AP wurde bereits erfunden.
Gruss
Nils P. schrieb:> Meine Frage(n): Nimmt man für solche Anwendungen eher ein Schaltregler> oder Linearregler?
Natürlich einen Linearregler. Allerdings: man muss schon etwas suchen,
um einen zu finden, der mit 1.7V drop sicher auskommt und 60mA liefern
kann. Das Standard-Zeug kann das nicht.
c-hater schrieb:> Allerdings: man muss schon etwas suchen,> um einen zu finden, der mit 1.7V drop sicher auskommt und 60mA liefern> kann.
Dann mal einen weiteren Vorschlag:
LP2985A-33 im SOT23-5 Gehäuse
280mV bei 150mA, 7mV bei 1mA
oder, oder ... auf Anfrage
Schön, dass der To sich nicht mehr meldet...entweder hat er sich schon
totgelacht oder er ist eingeschnappt, weil man Konzept kritisiert hat.
Ich bin mal gespannt...
Gruß Rainer
Sry für die späte Rückmeldung und nein ich bin weder eingeschnappt, noch
habe ich mich totgelacht :D
Also...
Die +-12V benötige ich für eine Verstärkerschaltung, jetzt fragt mich
bitte nicht aus, was die Verstärkerschaltung angeht, ich kümmere mich
lediglich um die Versorgung.
Und JA ihr habt Recht, es macht kein Sinn die Spannung vom Li-Ion zuerst
auf 5V zu boosten, dann wieder auf 3.3V bzw +-12V, aber in meiner
gesamten Schaltung geht es darum, die 3.3V(uC) und die +-12V
(Verstärkerschaltung)abhängig von der Anwendung mit dem Li-Ion Akku
versorgen zu lassen oder mit einer externen Versorgung (Akkuschrauber).
Das heißt ich brauche für die 3.3V und +-12V eine Eingangsspannung von
5V, da ich am Anfang meiner Schaltung ein 5V Regler habe und mit dem 5V
Regler für den LI-Ion Akku, will ich dann hin und her schalten können,
um die Versorgung zu bestimmen.
Falk B. schrieb:> Bei 5 -> 3,3V sollte man einen LM1117 nehmen, das ist die Low Drop> Version des LM317, welche mit ~1V Spannungsdifferenz auskommt.> Ausgangskondensatoren gemäß Datenblatt beachten! Außerdem gibt es den> als 3,3V Festspannungsregler, da braucht man keinen externen> Spannungsteiler.
Das ist genau die Sorte von Reglern die ich garantiert nicht mehr
einsetze. Bis 10mA Querstrom bei max. 60mA Abnahme sind einfach keine
vernünftige Relation. Am schlimmsten bei den Dingern ist aber die
Schwingneigung. Nur mit Kerkos ohne zusätzlichen Serienwiderstand gehen
die schon mal überhaupt nicht, und normale Elkos will man wegen der
Größe auch nicht haben. Tantal ist auch von vorgestern. In meinen Augen
kann die xxx1117 Serie auf die Müllhalde der Geschichte. Bessere
Alternativen wurden ja schon genannt.
Falk B. schrieb:> Bei 5 -> 3,3V sollte man einen LM1117 nehmen
Der LM1117 gibt mir 800mA raus.
Für max 60mA kann ich am Ausgang einfach ein 4,5 Ohm Widerstand (
3,3V/(800mA-60mA)) hinhängen damit an dem Widerstand 740mA abfallen und
ich meine 60mA habe oder ?
Nils P. schrieb:> Falk B. schrieb:>>> Bei 5 -> 3,3V sollte man einen LM1117 nehmen>> Der LM1117 gibt mir 800mA raus.
FALSCH!
Der LM1117 gibt mir bis zu 800mA raus.
Wenn Du weniger ziehst, bekommst Du auch weniger. Das ist ein
Spannungs Regler, d.h. er regelt die Spannung, nicht aber den Strom.
> Für max 60mA kann ich am Ausgang einfach ein 4,5 Ohm Widerstand (> 3,3V/(800mA-60mA)) hinhängen damit an dem Widerstand 740mA abfallen und> ich meine 60mA habe oder ?
Das wäre Verschwendung.
fchk
Nils P. schrieb:> Und JA ihr habt Recht, es macht kein Sinn die Spannung vom Li-Ion zuerst> auf 5V zu boostenNils P. schrieb:> da ich am Anfang meiner Schaltung ein 5V Regler habe
broken by design
sowas überlegt man vorher!
Um Deine 1,7V*60mA = 0,1W loszuwerden braucht es schonmal keinen
Tiefsetzsteller mit Spule. Das wurde Dir bestimmt auch nicht so in
"Foren" empfohlen.
Für 5V->3.3V und unter 100mA gibt es passende Festspannungsregler, auch
in Steckbrett-/Bastlerfreundlichen Gehäusen. Bei Reichelt z.B.
"L78L33ACZ STM".
LM1117-3.3 benötigt fast genau die 5V Eingangsspannung und erlaubt laut
Datenblatt 0,8A bis 1,5A. So einen Bratmaxe braucht man hier nicht.
Für "USB mit 3.3V uC" habe ich schon Regler in SOT223 Gehäusen genommen
die ca. 150mA (ggf. mehr) erlauben. Dazu nach "LDO 5V 3.3V" in den
Webshops suchen.
Chris F. schrieb:> Für 5V->3.3V und unter 100mA gibt es passende Festspannungsregler, auch> in Steckbrett-/Bastlerfreundlichen Gehäusen. Bei Reichelt z.B.> "L78L33ACZ STM".
Auf der Seite 5 im Datenblatt steht, dass für 3.3Vout gilt: Io= 1-40mA
für Vi=5.3-20V, der Strom wäre ja dann zu klein, oder habe ich das
falsch verstanden?
In "meinem" Datenblatt kann ich diese Angabe so nicht finden und auf
Seite 5 steht etwas ganz anderes.
https://static6.arrow.com/aropdfconversion/a57da2dcdcaea55c451235e8ece00966f07db3ad/l78l.pdf
Vermutlich hast du auf die Test-Bedingung geschaut, für die der
angegebene versprochene Wert rechts daneben gilt. Das heißt aber nicht,
dass der Regler außerhalb dieses Rahmens nicht funktioniert.
Einige Leute hier scheinen ja noch im letzten Jahrhundert zu leben.
Bei LiIon-Versorgung würde ich prüfen, ob die Schaltung nicht auch mit
3,0 V läuft. Wenn ja, kann man z.B. einen MCP1700T-3002 im SOT23
verwenden, der bei 60 mA <= 70 mV Spannungsabfall hat. Die Zelle läßt
sich somit sehr weit "auslutschen", ohne daß die 3 Volt einbrechen.
m.n. schrieb:> Bei LiIon-Versorgung würde ich prüfen, ob die Schaltung nicht auch mit> 3,0 V läuft
µC ist auch noch völlig unbekannt, ein ESP z.B. läuft bis 2,5V runter,
ein AVR je nach Takt bis 1,8V, andere dazu müsste man ja mal wissen
WELCHER.
Der TO hat keinen Plan!
Nils P. schrieb:> Die +-12V benötige ich für eine Verstärkerschaltung, jetzt fragt mich> bitte nicht aus, was die Verstärkerschaltung angeht, ich kümmere mich> lediglich um die Versorgung.
Und somit hast du das Gelecke damit. Und dann darfst du ruhig mal den
Sinn hinterfragen. Wenigstens nach der Stromaufnahme im jeweiligen +12V
und -12V Zweig. Denn das ist mit ziemlicher Sicherheit nicht der selbe
Strom.
m.n. schrieb:> Bei LiIon-Versorgung würde ich prüfen, ob die Schaltung nicht auch mit> 3,0 V läuft.
Ganz meine Worte von oben. Und irgendwann mal zu "prüfen" ist eigentlich
schon zu spät. Man muss die Schaltung von vorn herein so auslegen,
dass sie direkt an 1 Zelle läuft.
Denn meine Erfahrung sagt: "Batterieversorgung aus 1 Zelle" und "+-12V",
das wird nix.
Nils P. schrieb:> Für max 60mA kann ich am Ausgang einfach ein 4,5 Ohm Widerstand (> 3,3V/(800mA-60mA)) hinhängen damit an dem Widerstand 740mA abfallen und> ich meine 60mA habe oder ?Lothar M. schrieb:> direkt an 1 Zelle läuft.
Das klingt wirklich wirr. Hatte die Beiträge dazwischen nicht gelesen.
