Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5V und 3,3V aus 12V Akku


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Marco (marco7)


Lesenswert?

Hallo,

ich habe folgendes Problem.
Ich habe einen 12V Spannungsquelle (Bleigelakku) aus der ich sowohl 5V 
als auch 3,3V machen muss.

Die 3,3V benötige ich für einen Teensy 4.1 und die 5V für einen Sensor 
(Max. 10 mA) der nur mit 5V läuft. Ansonsten habe ich keine großen 
Verbraucher.
An diesem Setup lässt sich nichts ändern.

Was ist die beste bzw. effektivste Art das zu bewerkstelligen?
Ich habe breites verschiedene Artikel dazu durchgelesen, gefühlt wird 
allerdings jedes Mal etwas anderes vorgeschlagen.
DC/DC Wandler, Buck-converter, Linerarregler

Am besten wäre es, wenn ich die Schaltung dafür selber bauen und auf 
meine Platine integrieren könnte.

Ist es besser die beiden Spannungen parallel von den 12V zu erzeugen 
oder hintereinander, also erst von 12V auf 5V und danach von 5V auf 
3,3V?


Schon mal vielen Dank für die Hilfe.

: Verschoben durch Admin
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Was ist die beste bzw. effektivste Art das zu bewerkstelligen?

Am effektivsten wäre ein Schaltnetzteil, dass beide Spannungen aus einem 
Trafo liefert (wie beim PC). Nur kannst du das so wohl kaum fertig 
kaufen, und selber Bauen wird am nicht verfügbaren Trafo scheitern.

Plan B ist für mich in der Regel ein Step-Down Wandler auf 5V, gefolgt 
von einem linearen Spannungsregler (z.B. LF33 oder LM1117) auf 3,3V.

Klar könntest du anstelle des linearen Reglers einen zweiten Step-Down 
Wandler nehmen, aber großartig Energie Sparen wirst du damit nicht. 
Dafür haben Schaltwandler (zumindest die billigen) eine weniger saubere 
Ausgangsspannung und gehen häufiger/schneller kaputt.

Marco schrieb:
> Am besten wäre es, wenn ich die Schaltung dafür selber bauen und auf
> meine Platine integrieren könnte.

Glaube ich nicht. Damit diese Schaltwandler wenig Verluste und wenig 
Radiowellen abstrahlen, muss man schon einiges an Entwicklungsaufwand 
rein stecken. Kauf dir lieber ein fertiges Modul.

Jetzt hast du allerdings die besondere Situation, dass dein Sensor nur 
10mA aufnimmt und die 3,3V wohl wesentlich höher belastet werden. Falls 
es wirklich dabei bleibt, würde in diesem speziellen Fall umgekehrt 
vorgehen: einen Step-Down Wandler auf 3,3V verwenden und die 5V mit 
einem linearen Regler erzeugen. Letzterer hätte nur 70 Milliwatt 
Verlustwärme, damit kann man leben, oder?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Ist es besser die beiden Spannungen parallel von den 12V zu erzeugen
> oder hintereinander, also erst von 12V auf 5V und danach von 5V auf
> 3,3V?

Da 3.3V erheblich mehr Strom als 5V benotigen, die 3.3V direkt.

> Am besten wäre es, wenn ich die Schaltung dafür selber bauen und auf
> meine Platine integrieren könnte.


Tja, dann helfen dir Fertigplatinen wie 
https://www.ebay.de/itm/264987897739 offenbar nicht weiter.

Die 5V könnte man nur zum messen einschalten und per Linearregler 
gewinnen. Oder per geregeltem Spannungsverdoppler der 3.3V.

https://www.onsemi.com/products/power-management/linear-regulators-ldo/ncv4276

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Tja, dann helfen dir Fertigplatinen wie
> https://www.ebay.de/itm/264987897739 offenbar nicht weiter.

Die nicht, aber:
https://www.ebay.com/itm/265664915759

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Bei den 10 mA ist bereits ein kleiner Puffer eingerechnet. Ich habe ein 
RX-Modul, dass normalerweise Max. 6 mA zieht.

Das Nachbauen der Schaltung auf die Platine ist kein Muss, wäre nur 
schön, wenn es klappt bzw. Sinn macht.

Macht es Sinn, beide Spannungen jeweils mit einem Step-down zu erzeugen? 
Entweder jeweils direkt von 12v oder nacheinander?

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Und noch eine andere Frage:
Was nehme ich am besten als Logic-Wandler von 5V auf 3,3V bzw. 3,3V auf 
5V?
Habe gesehen, dass es hier bereits verschiedene Lösungen gibt

Lässt sich das selber entwerfen, oder sollte man auch hierbei auf 
fertige Lösungen gehen? Geht um die Verbindung zwischen Controller und 
RX-Empfänger.

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


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Geht um die Verbindung zwischen Controller und RX-Empfänger.
Wieviel Signale? Wie schnell? Oder kurz welcher Bus bzw. welcher 
"Empfänger"-Empfänger (weil RX ja auch schon von "Empfänger" kommt)?

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Alternative wäre auf die ~0,8W Verlustleistung zu scheißen und 
einfach einen 7805 Linearregler von der Stange zu verbauen. Die 3,3V 
kommen dann über den auf dem Teensy verbauten TLV75733P LDO.

Wegen der Pegelwandlung: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler

: Bearbeitet durch User
von -gb- (Gast)


Lesenswert?

Je nach Anforderung an das Rauschen/Ripple auf der Versorgung die 5V 
kann man bei kleinem Strom gut mit einem LDO machen. Die 3.3V sind ja 
eine Versorgung für eine digitale Baugruppe, da ist ein Buck gut 
geeignet.

Generell möchte man möglichst kleine Verluste. Das bedeutet, dass wenn 
der Ripple nicht so schlimm ist, dann geht man direkt mit einem Buck 
runter. Wenn das aber sauber sein soll geht man mit einem Buck fast ganz 
runter und die letzten 100 mV dann mit einem LDO.
Und wenn das sauber sein soll aber kaum Strom fließt wie eben oft bei 
Sensoren, dann kann man auch mit LDOs weit runter gehen.

von Alt G. (altgr)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der Teensy 4.1 hat einen Vin eingang der mit 5V läuft.
Du brauchst also nur 5V, der 3.3V regler ist auf dem Teensy.

Die 5V bekommst du aus einem 5V buck oder einem regelbaren buck.
Die dinger kosten unter 1 euro und liefern 1A oder mehr.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Ich habe testhalber einen fertigen bidirektionalen Logic-Wander 
(zwischen Controller und RX) verwendet, der die jeweiligen Spannungen 
braucht. Und diese (3,3V) wollte ich nicht über den Teensy ziehen.

Außerdem brauche ich weitere Taster, für die ich die 3,3V benutzen 
möchte und nicht über den Teensy ziehen will.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Macht es Sinn, beide Spannungen jeweils mit einem Step-down zu erzeugen?
> Entweder jeweils direkt von 12v oder nacheinander?

Wie gesagt nein, wegen der geringen Stromaufnahme. Damit kann man nicht 
großartig Strom sparen. Dafür nimmst du mit einem zweiten Step-Down 
Wandler aber eine höhere Ausfallrate und stärkere Abstrahlung von 
Radiowellen in Kauf. Ich sehe hier keinen Grund, sich das freiwillig an 
zu tun.

Wenn schon Step-Down Wandler, dann nur einen. Also wie gesagt:

12V ---[Step-Down]---> 3,3V und
12V ---[Linear]------> 5V

oder:

12V ---[Step-Down]---> 5V ---[Linear]--->  3,3V

oder wie Tim schrieb, einfach nur auf lineare Spannungsregler setzen, 
falls da sonst keine großartigen Verbraucher sind. Lineare Regler sind 
langlebiger und unkomplizierter.

Oder hast du einen guten Grund, die letzten Milliwatt einzusparen?

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Was nehme ich am besten als Logic-Wandler von 5V auf 3,3V
> bzw. 3,3V auf 5V?
> Habe gesehen, dass es hier bereits verschiedene Lösungen gibt

Dann hast du sicher auch gesehen, dass die zahlreichen Lösungen passend 
zum konkreten Fall zu wählen sind - falls Pegelwandler überhaupt nötig 
sind (sind sie oft nämlich nicht). Also frage nicht so pauschal, sondern 
konkret.

Pauschal kann ich nur auf den Pegelwandler Artikel verweisen: 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Danke für die Rückmeldung.

An sich kommt es mir nicht darauf an, die letzten Milliwatt zu sparen.

Ich möchte mir nur vorher bereits gut überlegen, wie ich das ganze 
umsetzt, um später daran nichts mehr ändern zu müssen.

Kann es bei step-down zu Problemen bei RX-Empfängern kommen? (433,92 
mHz) dieser wäre im gleichen Gehäuse nur wenige cm davon montiert.


Linearregler habe ich bereits getestet und das hat soweit auch gut 
funktioniert, allerdings habe ich dazu oft von Problemen gelesen. Vor 
allem bei höheren Spannungsunterschieden.
Wäre echt blöd, wenn diese dann wegen Überhitzung zeitweise aussetzten.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Kann es bei step-down zu Problemen bei RX-Empfängern kommen? (433,92
> mHz) dieser wäre im gleichen Gehäuse nur wenige cm davon montiert.

Ja kann. Oder auch nicht. Ist sicher eine Frage von Qualität, 
Ausrichtung der Bauteile und Details der Leitungsführung. Das 
Schaltregler gerne mal mit Radiowellen herum sauen ist bekannt.

Es kann auch umgekehrt passieren, dass dein Funkmodul andere Teiler der 
Schaltung stört. Weil das bei Espressifs ESP8266 oft bemängelt wurde, 
hatte der Hersteller sogar eine umfangreiche Application Note 
nachgereicht, wo sie erklären, wie man Probleme mit ihrem Modul 
vermeidet. Schade, dass viele Geräte-Hersteller lieber auf kompaktes 
Design achten, als auf solche funktionalen Ratschläge.

Marco schrieb:
> Linearregler habe ich bereits getestet und das hat soweit auch gut
> funktioniert, allerdings habe ich dazu oft von Problemen gelesen

Du musst das schon konkretisieren, wenn du Hilfe haben willst.

> Wäre echt blöd, wenn diese dann wegen Überhitzung zeitweise aussetzten.

Überhitzte Schaltregler setzen je nach Bauart nicht nur kurz aus, 
sondern gehen dauerhaft kaputt. Wenn du Pech hast sogar so, dass sie 
deine ganze Schaltung dahinter mit den vollen 12V grillen.

Wenn du den Stromverbrauch deiner Schaltung kennst, und auch die 
Betriebsumgebung, dann lässt sich die Verlustleistung von linearen 
Regler ja leicht ausrechnen. Man muss den Kühlkörper halt groß genug 
machen, oder notfalls aktiv belüften.

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


Lesenswert?

Marco schrieb:

> Kann es bei step-down zu Problemen bei RX-Empfängern kommen? (433,92
> mHz) dieser wäre im gleichen Gehäuse nur wenige cm davon montiert.

So Pauschal gefragt, Ja.

> Linearregler habe ich bereits getestet und das hat soweit auch gut
> funktioniert, allerdings habe ich dazu oft von Problemen gelesen. Vor
> allem bei höheren Spannungsunterschieden.
> Wäre echt blöd, wenn diese dann wegen Überhitzung zeitweise aussetzten.

Das "Problem" bei Linearreglern ist das diese den Spannungsunterschied 
verheizen.
Bei einem Spannungsunterschied von 7V (12V-5V) und einem Strom von 110mA 
(100mA+10mA) entsteht am 1. Linearregler eine Verlustleistung von 770mW 
die irgendwie abgeführt werden muss. Irgendwo im Datenblatt des 
Linearreglers wird dann was von einem Wärmewiderstand um die 50 °C/W 
stehen was bedeutet das dieser sich um 50 °C/W * 0,77 W = 38,5 °C 
erwärmt also wird er im Normalfall bei Raumtemperatur irgendwo bei 60 °C 
landen. Wenn man ihn flach auf die Platine schraubt, wird er 
entsprechend weniger warm da die Platine als Kühlkörper genutzt wird. 
Auf diese Art wird der Linearregler problemlos lange leben.
Beim zweiten Linearregler sieht es deutlich besser aus da dort nur noch 
1,7V (5V-3,3V) bei 100mA verheizt werden müssen.

PS: Alles ohne Verluste geschätztrechnet.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Alles klar, vielen Dank für Eure Hilfe.

Vielleicht werde ich mir mal ein paar step-down Converter kaufen und 
diese testen. Falls es allerdings möglich bzw. wahrscheinlich ist, dass 
es so zu Problemen mit dem RX (nur Empfangen) Modul kommt, scheiden 
diese für nicht fast schon aus, da das eines der wichtigsten Elemente 
meiner Schaltung ist und möglichst robust funktionieren muss.

Das größte Problem mit Linearreglern war eben genau die mögliche 
Überhitzung. Ich werde dafür allerdings mal den genauen Stromverbrauch 
berechnen und das ganze noch einmal überdenken.

Muss mich jetzt nur noch mit der Überlegung beschäftigen, welche 
Logic-wandler wohl am besten für meinen Zweck geeignet sind.
Als Empfänger soll ein Aurel RX-FM4SF 433,92 MHz eingesetzt werden.

https://www.aurelwireless.com/wp-content/uploads/user-manual/650201096G_um.pdf

Konnte hier allerdings nicht erkennen, welcher Bus verwendet wird, bzw. 
wie schnell oder oft die Daten an den Controller gesendet werden müssen.
Habt ihr für dieses konterte Szenario eine Empfehlung für einen Logic 
Wandler, gerne auch als Eigenbau?

von Torwin (Gast)


Lesenswert?

Wenn der Verbrauch deiner Schaltung relativ niedrig ist(unter 50mA 
z.B.), nimm Linearregler. Zum Beispiel:ADP3302AR4 oder MIC5211-LXYM6- 
beide haben 3,3 und 5V Ausgänge, für max. 100mA. Schaltregler sind 
teurer und benötigen aufwendigere Schaltung, sind jedoch effektiver bei 
höheren Lasten.

von Steve van de Grens (roehrmond)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> möglichst robust funktionieren muss.

Dann nehme ich lineare Regler wo immer es möglich ist. Dazu muss ich gar 
nicht lange nachdenken.

> Das größte Problem mit Linearreglern war eben genau die mögliche
> Überhitzung.

Warum ist das für dich so ein großes Ding? Von wie vielen hundert 
Milliwatt reden wir hier? Ist dir klar, dass selbst die kleinen 
empfindlichen Smartphone-Netzteile ohne mit der Wimper zu zucken 5 Watt 
verheizen? Wenn die das können, dann du doch auch, oder nicht?

von MaWin (Gast)


Lesenswert?

Stefan ⛄ F. schrieb:
> Oder hast du einen guten Grund, die letzten Milliwatt einzusparen?

Marco schrieb:
> (Bleigelakku)

von Tim T. (tim_taylor) Benutzerseite


Lesenswert?

MaWin schrieb:
> Stefan ⛄ F. schrieb:
>> Oder hast du einen guten Grund, die letzten Milliwatt einzusparen?
>
> Marco schrieb:
>> (Bleigelakku)

Also nein.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Vielen Dank für Eure Hilfe.

Ich werde das mal mit linearen Reglern testen.

Mir ist allerdings noch eingefallen, dass ursprünglich geplant war, ca 
10 - 15 Status LEDs (5mm) zu verwenden, die teilweise angesteuert werden 
müssen, allerdings nicht dauerhaft leuchten (jedoch auch gleichzeitig 
leuchten können).
Hier bin ich ja meist schon bei 10 - 30 mA pro LED, wenn ich das richtig 
gesehen habe.

Das macht den Verbrauch natürlich verhältnismäßig deutlich größer. 
Ändert das eurer Meinung nach das ganze?

von Andreas B. (bitverdreher)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Ändert das eurer Meinung nach das ganze?

Ja, diese Salami allerdings. Dann wird es mit Lineareglern schon 
deutlich schwieriger.
Davon abgesehen, dass eine LED keine 10-30mA braucht wenn sie nicht 
gerade fuer Beleuchtungszwecke verwendet wird.

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Andreas B. schrieb:
> Ja, diese Salami allerdings. Dann wird es mit Lineareglern schon
> deutlich schwieriger.
> Davon abgesehen, dass eine LED keine 10-30mA braucht wenn sie nicht
> gerade fuer Beleuchtungszwecke verwendet wird.

Vor allem gibt es keinen Grund, die LEDs hinter dem Regler zu betreiben 
- die können direkt an den Akku.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Und wie würdest du die LEDs, die direkt über den Akku laufen mit dem 
Controller schalten?
Über Transistoren oder gibt es eine bessere Möglichkeit?

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Über Transistoren

Genau so.

von Clemens L. (c_l)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Ich habe testhalber einen fertigen bidirektionalen Logic-Wander
> (zwischen Controller und RX) verwendet

Bidirektionalität ist nicht einfach zu implementieren; solche Wandler 
müssen Kompromisse eingehen und haben oft Probleme mit hohen 
Geschwindigkeiten, langen Kabeln, oder anderen Lasten.

> https://www.aurelwireless.com/wp-content/uploads/user-manual/650201096G_um.pdf

Die Webseite ist gerade kaputt. Aber das Internet sagt, dass es nur ein 
Signal vom RX-Pin (5 V) zum Microcontroller gibt. Das kannst du mit 
einem TXU0101 erledigen, aber Wandlung auf eine niedrigere Spannung geht 
auch mit irgendeinem Logikgatter mit 5V-tolerantem Eingang, z.B. 
(SN)74AHC1G125, (SN)74LVC1G125/34/17.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Vor allem gibt es keinen Grund, die LEDs hinter dem Regler zu betreiben
> - die können direkt an den Akku.

Damit gewinnst du doch nichts. Ob ein Spannungsregler die überschüssigen 
ca 10V verheizt oder ein Vorwiderstand -> ergibt beides die gleiche 
kleine Menge Wärme.

von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Steve schrieb:
> Damit gewinnst du doch nichts. Ob ein Spannungsregler die überschüssigen
> ca 10V verheizt oder ein Vorwiderstand -> ergibt beides die gleiche
> kleine Menge Wärme.

Doch, in diesem Fall gewinnt er sogar sehr viel. 15 5mm-LED brauchen 
zusammen ca. genauso viel wie die restliche Schaltung. Die Wärme 
verteilt sich aber besser, räumlich und auf mehrere Bauteile. Das macht 
nur noch halb soviel Übertemperatur für den Linearregler.

Wenn es darum geht, den Planeten zu retten, hast du natürlich Recht. 
Aber dann sollte man zuerst die 600MHz CPU in Frage stellen...

von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Bauform B. schrieb:
>> Damit gewinnst du doch nichts. Ob ein Spannungsregler die überschüssigen
>> ca 10V verheizt oder ein Vorwiderstand -> ergibt beides die gleiche
>> kleine Menge Wärme.
>
> Doch, in diesem Fall gewinnt er sogar sehr viel. 15 5mm-LED brauchen
> zusammen ca. genauso viel wie die restliche Schaltung. Die Wärme
> verteilt sich aber besser, räumlich und auf mehrere Bauteile. Das macht
> nur noch halb soviel Übertemperatur für den Linearregler.

Genau das ist der Punkt, die Abwärme im Längsregler. Im Umfeld Arduino 
wird häufig auf die schlechten Chinaregler geschimpft. Ich bin der 
Überzeugung, dass die überwiegend thermisch getötet werden, weil die 
Bastler nicht nachdenken - 12 Volt rein und zusätzlich noch 
Peripheriebausteine aus dem kleinen SMD versorgt.

> Wenn es darum geht, den Planeten zu retten, hast du natürlich Recht.
> Aber dann sollte man zuerst die 600MHz CPU in Frage stellen...

Es muß geklärt werden, wie viel Strom und wie lange benötigt wird. 
Abhängig davon kann ein Schaltregler Sinn machen, der dann auch die LEDs 
versorgt.

Man sitzt halt in der Zwickmühle, dass ein einfacher Schaltregler einen 
eigenen Grundverbrauch hat, der ihn bei geringen Lasten unrentabel 
macht.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Manfred schrieb:
> Ich bin der Überzeugung, dass die überwiegend thermisch getötet werden

"Die" haben alle Schutz gegen Kurzschluss und Übertemperatur. So leicht 
wie du dir das vorstellst kriegt man die nicht kaputt.

Kaputt gehen sie mit mehr als 6V Fremdspannung am Ausgang und 
Überspannung am Eingang. Das sind bei den meisten Modellen allerdings 
über 20V, die muss man erstmal haben.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Was haltet ihr vom:
TSR 1-2433E DC/DC-Wandler TSR 1E

https://www.reichelt.de/dc-dc-wandler-tsr-1e-1-a-6-36-3-3-vdc-sil-3-tsr-1-2433e-p288646.html?&trstct=pos_1&nbc=1

um aus den 12V 3,3V zu erzeugen?


Einen ähnlichen gibt es auch noch um auf 5V zu kommen.

: Bearbeitet durch User
von Steve van de Grens (roehrmond)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Was haltet ihr von

Wesentlich teurer als lineare Regler (Verheizer).

Wenn du die Ruhestromaufnahme minimieren willst (wegen Batteriebetrieb) 
solltest du andere nehmen, die eben darauf optimiert sind.

Bin ich blind, oder hat der Hersteller die Angabe zur Ruhestromaufnahme 
weg gelassen, ebenso die Diagramme, die den Wirkungsgrad bei 
unterschiedlichen Eingangsspannungen und Lastströmen darstellt?

Mit "typisch 88%" kann ich ehrlich gesagt wenig anfangen, außer zu 
sagen: Ist im normalen Bereich, könnte besser sein.

In einem anderen Datenblatt (https://tracopower.com/tsr1-datasheet/) 
steht, dass der typische Wirkungsgrad 91% bei minimaler Eingangsspannung 
4,75 V sei, wovon wir hier weit entfernt sind.

Aaah da gibt es auch einen "input current at not load" mit 1mA aber nur 
für die Versionen ab 9 V aufwärts. Keine Angabe zu den 3,3 V und  5V 
Modellen. Grrr.

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


Lesenswert?

Der TSR 0.5 SMD sollte doch auch ausreichen?
Und die 5V, 10mA wollten wir doch linear machen?

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Was haltet ihr vom:
> TSR 1-2433E DC/DC-Wandler TSR 1E

Solange die grundlegende Frage nicht beantwortet wird

Manfred schrieb:
> Es muß geklärt werden, wie viel Strom und wie lange benötigt wird.

garnichts.

von Alexander (alecxs)


Lesenswert?

AMS1117 gibt's auch in doppelter Ausführung für 3.3V + 5V auf einer 
Platine
cgi.ebay.de/353146123779

wenn du selbst löten willst
pollin.de/p/spannungsregler-tle4271-170150

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Ich bin dabei, mir die einzelnen Verbraucher genau zu überlegen.

Sehe ich das richtig, dass diese LED

https://www.reichelt.de/led-3-mm-bedrahtet-gelb-2000-mcd-34--kbt-l-7104syc-h-p230848.html?&nbc=1

Datenblatt:

https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/L-7104SYC-H_ENG_TDS.pdf

, wenn ich sie mit 2V betreibe etwa 2,5 mA verbraucht?

Lässt sich dies einfach durch einen passenden Vorwiderstand einstellen?

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> wenn ich sie mit 2V betreibe etwa 2,5 mA verbraucht?

Bei 2,5mA lese ich (wie du) 2V am Diagramm ab. Aber diese Kurve kann je 
nach Materialstreuung ein halbes Volt weiter nach links oder rechts 
verschoben sein, dann kommt man auf eine völlig andere Stromstärke.

Lies das mal, da ist der Effekt detaillierter erklärt und auch deine 
Frage zum Widerstand beantwortet: http://stefanfrings.de/LED/index.html

von Saubermann (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Die 3,3V benötige ich für einen Teensy 4.1 und die 5V für einen Sensor
> (Max. 10 mA) der nur mit 5V läuft. Ansonsten habe ich keine großen
> Verbraucher.

Der unbekannte Sensor mag bestimmt eine "saubere" Stromversorgung und 
bei "nur" 10mA Strombedarf bietet sich ein linearer Regler für die 
alleinige Versorgung des Sensors aus den 12V an.

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Ich muss leider eine meiner letzten Aussagen richtig stellen, die 
wahrscheinlich sehr viel verändert.

Ich brauche folgende Spannungen:
- 12V direkt vom Akku:
 -> diese werden später mit Transistoren als Ausgänge geschaltet (nur 
kurzfristig)


5V:
 - Teensy 4.1 (braucht 5V in, nicht 3,3 wie ich letztes Mal angenommen 
habe) hat einen Verbrauch von 100 mA bei 600 mHz, wird aber 
wahrscheinlich niedriger getaktet, wodurch der Verbrsuch geringer wird.
 - RX Modul max. 6mA

3,3V:
 - eventuell für Pegelwandler
 - evtl. für i2c/spi Treiber für Display

Außerdem brauche ich noch:
-ein Display (wahrscheinlich ein 16 x 2 LCD Display mit 
Hintergrundbeleuchtung) hierfür konnte ich allerdings noch einen genauen 
Verbrauch finden. Spannung wahrscheinlich 5V
Ob dieses über i2c oder spi angebunden wird, ist ebenso noch unklar.
Der Display wird nicht dauerhaft verwendet.

- 1 bis 2 Status LEDs, 3mm oder 5mm (nicht volle Helligkeit) also etwa 
2,5 bis 7 mA (auch nur kurzfristig)

- verschiedene ICs
 - Portexpander
 - Shift register

Insgesamt wird das System über einen Zeitraum von etwa 1 - 2 Stunden 
eingesetzt.
Als Akku wird ein 12V Bleigelakku mit min. 2,4 Ah eingesetzt.

: Bearbeitet durch User
von Marco (marco7)


Lesenswert?

Grundsätzlich wäre es mir ganz recht, beispielsweise den Displaytreiber, 
der über i2c/spi mit dem Teensy verbunden wird, auf einem Logiclevel von 
3,3 V laufen lassen zu können, da der Teensy max. 3,3V an den Eingängen 
zulässt.

von Alexander (alecxs)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Alexander schrieb:
> AMS1117 gibt's auch in doppelter Ausführung für 3.3V + 5V auf
> einer Platine
> cgi.ebay.de/353146123779

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Bin inzwischen auf einen LCD 4x20 Zeichen Display gestoßen mit einem 
Verbrauch von 1,5 mA + Max. 150 mA für die Beleuchtung. Und das bei 3,3 
V Spannung. Kompatibel über SPI.

Was würdet ihr unter den Umständen für die Spannungsversorgung 
vorschlagen?

Update:
Habe gerade noch gesehen, dass das Display für die Beleuchtung wohl 
extra 3,9 bis 4,2 V benötigt, wäre dann wohl doch über die 5V zu 
realisieren.

: Bearbeitet durch User
von Andreas M. (elektronenbremser)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Verbrauch von 100 mA bei 600 mHz,

Strom wird nicht verbraucht, der fließt wieder zur Quelle zurück.

600 m"Hz"? ist schon sehr niedrig, bist du dir da sicher, dass du noch 
niedriger takten möchtest?

von Marco (marco7)


Lesenswert?

Ja, 600 mHz reichen für den Zweck auf jeden Fall aus.


Würdet Ihr für die Stromversorgung der 5V immer noch einen linearen 
Regler bevorzugen?

von Steve van de Grens (roehrmond)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Würdet Ihr für die Stromversorgung der 5V immer noch einen linearen
> Regler bevorzugen?

Laut Doku des Herstellers ist der Teensy 4.1 nicht dafür vorgesehen, 
extern mit 3,3V versorgt zu werden. Der 3,3V Anschluss ist nur als 
Ausgang mit maximal 250mA Belastung durch externe Beschaltung gedacht.

"Teensy 4.1 has a voltage regulator which reduces the 5V VUSB / VIN 
power to 3.3V for use by the main processor and most other parts. 
Additional circuitry may be powered from the 3.3V pin. The recommended 
maximum for external 3.3V usage is 250mA. Teensy 4.1 is not meant to 
receive power on its 3.3V pin."
https://www.pjrc.com/store/teensy41.html

Daher empfehle ich einen Step-Down Wandler von 12V auf 5V zu benutzen. 
Einen weiteren 3,3V Regler (zusätzlich zu dem auf dem Teensy 4.1 Board) 
brauchst du gar nicht.

: Bearbeitet durch User
von PC-Freak (Gast)


Lesenswert?

Marco schrieb:
> Bin inzwischen auf einen LCD 4x20 Zeichen Display gestoßen mit
> einem
> Verbrauch von 1,5 mA + Max. 150 mA für die Beleuchtung.

Die 150 mA finde ich etwas heftig, auch wenn max.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.