Hilfe mit LM338 5V 5A Spannungsregler Schaltplan

[Tom S. (Gast)]

Hallo allerseits,

ich bin absoluter Neuling in der Welt der Elektrotechnik und habe auch 
nur die absoluten Basics was diese Thematik angeht. Im Großen und Ganzen 
bin ich Informatik-Student der sich nebenbei mit damit beschäftigt.

In diesem Fall ist es mein Ziel eine Schaltung zu entwerfen mit der ich 
einen ESP32 NodeMCU, einen DFRobot DFPlayer Mini MP3, zwei kleine acht 
Ohm Lautsprecher sowie ein ein Meter langes LED-Band mit 60 WS2812B LEDs 
betreiben kann.

Auch möchte ich die Spannungsregelung, in diesem Fall mit einem LM338, 
selbst bauen. Den LM338 benötige ich, weil das LED-Band bei voller 
Leistung 18W zieht, sprich 3.6A bei einer Spannung von 5V. Und der ESP 
sowie der MP3-Player brauchen ja auch noch genug Strom.

Leider fällt es mir noch immer recht schwer Schaltpläne in die Realität 
umzusetzen. Hier habe ich den Teil mit dem LM338 aus dem Datasheet 
übernommen das von Texas Instruments bereit gestellt wird und den Rest 
selbst entworfen.

Ich möchte dann im finalen Schritt alles auf eine Platine bringen. Da 
ich auch das zum ersten Mal mache bin ich mir auch hier nicht sicher ob 
ich den Schaltplan richtig umgesetzt habe.

Es wäre super wenn sich jemand finden würde der sich die Umsetzung bis 
jetzt einmal anschaut und mir etwaige Fehler aufzeigt und vielleicht 
erklären kann.

Vielen Dank für eure Zeit.

MfG

[H. H. (Gast)]

Das wird so nichts. Du mutest dem armen LM338 bis zu 25W Verlustleistung 
zu, das erfordert einen enormen Kühlkörper.

[MaWin (Gast)]

Tom S. schrieb:
> die Umsetzung bis jetzt einmal anschaut und mir etwaige Fehler aufzeigt

Für 5A sind die Leiterbahnen zu dünn.

C2, D1, D2 sind überflüssig. C3 ist viel zu gross dimensioniert, aber an 
den Eingang gehört ein Elko.

Der LM338 ist als einstellbarer Regler eher doof wenn man 5V haben will, 
ein uA78H05, LT1003, LT1084 ist genau so schwer beschaffbar, braucht 
aber nocht so ein drumherum.

Bei 12V rein und 5V mit 5A raus heizt der Spannungsregler mit 35 Watt. 
Dazu muss er auf einen Kuhlkörper von 1.5K/W.

Ein fertiges 5V Schaltreglermodul ist besser (kleiner, billiger, heizt 
nicht so).

Deine Leiterbahnführung ist - suboptimal. Plus und minus (Masse) fuhrt 
man parallel, Spannung führt man sternförmig vom Spannungsregler weg.

[Falk B. (falk)]

Tom S. schrieb:
> In diesem Fall ist es mein Ziel eine Schaltung zu entwerfen mit der ich
> einen ESP32 NodeMCU, einen DFRobot DFPlayer Mini MP3, zwei kleine acht
> Ohm Lautsprecher sowie ein ein Meter langes LED-Band mit 60 WS2812B LEDs
> betreiben kann.

Hmm.

> Auch möchte ich die Spannungsregelung, in diesem Fall mit einem LM338,
> selbst bauen.

Warum? Just for Fun? Es gibt fertige, preiswerte 5V Netzteile mit 4A und 
mehr.

> Den LM338 benötige ich, weil das LED-Band bei voller
> Leistung 18W zieht, sprich 3.6A bei einer Spannung von 5V. Und der ESP
> sowie der MP3-Player brauchen ja auch noch genug Strom.

Und?

Für normale Anwendung sind D2, D2 und C2 überflüssig. Dein C3 ist mit 
1000uF unnötig groß, 22-100uF reichen locker. Dafür fehlt der Kondesator 
am Eingang, der sollte im Bereich 1-10uF liegen.

Schon mal über das Thema Kühlkörper nachgedacht? Wenn du WIRKLICH 
9-12VDC vorn einspeist, verheizt du da MASSIV Energie, dein Wirkungsgrad 
geht in den Keller.

Linearregler
eta ~ Vout/Vin

Verlustleistung

Pv = (vin-Vout)*Iout

Alles in allem Ist es im Jahr 2022 sinnlos, 4A per Linearregler 
bereitstellen zu wollen, erst recht, wenn es nur um anspruchslosen 
Digitalkram geht.

[Armin X. (werweiswas)]

Bist Du Sicher, dass das LED-Band mit 5V und nicht mit 12V arbeitet?
Für ein 12V-Band brauchst Du nur einen Schalter und für den ESP tut es 
dann ein winziger 78L05 und ein wenig HÜhnerfutter

[michael_ (Gast)]

Mit Leistungen wie LED o.ä. geht man immer an die Rohspannung.

Bei PWM sollte die aber auch stabil sein.
Bei heutiger Versorgung mit Schaltnetzteilen aber kein Problem.

[LED-Versteher (Gast)]

michael_ schrieb:
> Mit Leistungen wie LED o.ä. geht man immer an die Rohspannung.

Hä?🤔

[LED-Versteher (Gast)]

Armin X. schrieb:
> Bist Du Sicher, dass das LED-Band mit 5V und nicht mit 12V arbeitet?

Die WS2812B arbeiten mit 5V. Die WS2815 arbeiten mit 12V.

> Für ein 12V-Band..

Es geht nicht um ein klassisches LED-Band.

[AP (Gast)]

Mal anders gefragt: wo kommen die 12V her?

Wenn das aus einem Netzteil kommt, warum nicht einfach ein 5V/5A 
Netzteil stattdessen verwenden? gibts ja schon um kleines Geld

Bzw. braucht etwas aus dem Projekt dezidiert 12V?

LG

[Filibert Filzlaus VII. (Gast)]

LED-Versteher schrieb im Beitrag #7018483:
> michael_ schrieb:
>> Mit Leistungen wie LED o.ä. geht man immer an die Rohspannung.
>
> Hä?🤔

Vergiß es, Nachfragen führen da höchstens zu Streit...

LED-Versteher schrieb im Beitrag #7018489:
> Armin X. schrieb:
>> Bist Du Sicher, dass das LED-Band mit 5V und nicht mit 12V arbeitet?
>
> Die WS2812B arbeiten mit 5V. Die WS2815 arbeiten mit 12V.

So ist es.

https://www.amazon.de/BTF-LIGHTING-WS2812B-adressierbare-Streifen-Wasserdicht/dp/B01CDTEE5W


Linearregler ist, wie schon andere sagten, hier vollkommen
unnötig - die LEDs brauchen keine ultraglatte Spannung.

So einer wäre auch nur unter ziemlich hohem Aufwand machbar
bei so hoher Verlustleistung.

Ein (günstig kaufbares) 5V >=4A SNT paßt dagegen perfekt.

Solltest Du diesen schon gekauft haben, baue lieber etwas
anderes damit (z.B. eine spannungsvariable Versorgung für
weniger Ausgangsstrom - so eine wäre für künftige Projekte
bei der Entwicklung nutzbar, und Du scheinst ja einsteigen
zu wollen).

Dabei könntest Du die hierbei vorhandenen Vorteile dieses
Reglers voll ausspielen, statt alle Nachteile (siehe eben
MaWins und Falks Posts) in Kauf zu nehmen.

AP schrieb:
> Wenn das aus einem Netzteil kommt, warum nicht einfach ein 5V/5A
> Netzteil stattdessen verwenden? gibts ja schon um kleines Geld
>
> Bzw. braucht etwas aus dem Projekt dezidiert 12V?

Und sollte die Antwort lauten:

"Nein, aber ich möchte trotzdem das vorhandene Netzteil
benutzen."

Es gibt auch DC-DC Konverter jeder Preisklasse (und sogar
sehr günstige sind hocheffizient heutzutage), um aus 12V
die nötigen 5V zu machen.

Und sogar falls irgendetwas 12V geringen Stroms benötigt
wäre das meine bevorzugte Lösung (die 12V wären trotzdem
nutzbar - einfach parallel zum DC-DC Eingang anschließen).

[Dieter (Gast)]

Tom S. schrieb:
> DFPlayer Mini MP3, zwei kleine acht Ohm Lautsprecher

Hier sollte mal nachgefaßt werden, ob er hier eine kleine analoge 
Endstufe verbaut hat. Wenn die direkt aus dem Chip (PWM) angesteuert 
werden, dann gibt es nichts was durch einen schlechten DCDC-Wandler 
gestört werden könnte.