Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kostengünstige, sehr genaue Spannungsquelle erstellen, wie?


von ambaum (Gast)


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Hi,

Ich habe einige I²C-Bauteile, welche mit 3.3V und 1.8V betrieben werden 
müssen.

Nun zu meiner Frage:
Ich habe eine 5V Spannungsquelle von einem LM2596. Aus diesen 5V möchte 
ich die oben genannten Spannungen erzeugen. Gemäss Datenblättern soll 
die toleranz der beiden Spannungen bei maximal 5% liegen und der Strom 
für 1.8V und 3.3V betragen jeweils maximal 120mA.

Ich wollte die 5V mit weiteren Step-downs auf die beiden tieferen 
Spannungen wandlen. Problem jedoch, dass die toleranz der Step-downs bei 
mehr als 5% liegt und die step-downs ja oftmals für einen viel höheren 
Strom als 120mA ausgelegt sind.

Welche Bauteile sind besser dafür geeignet und in der 5%-toleranz? Habe 
mir gedacht, ich könnte das irgendwie mit Operationsverstärkern und 
einer Zenerdiode lösen. Ebenfalls habe ich gehört, dass anstelle einer 
Zenerdiode auch eine LED genommen werden könne, da die LED's meist 
genauer seien.

Wie würdet ihr das ganze lösen? Bin nicht sehr erfahren in diesem Thema.

Vielen Dank

: Verschoben durch Moderator
von Olaf (Gast)


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> Wie würdet ihr das ganze lösen?

Ich wuerde etwas verwenden das heisst Lowdrop Spannungsregler.
Hat so gut wie jeder IC-Hersteller im Programm. Ein Beispiel
fuer einen alten Typen waere z.b der LM1117.

Aber Achtung, die kann man nur verwenden wenn man Datenblaetter
lesen kann. .-)

Olaf

von Michael (Gast)


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Wie kommst du darauf, dass die Genauigkeit schlechter als 5% ist?

Es gibt DCDC Wandler auch für kleinere Ströme, z. B. 1A.

Viele Grüße,
Michael

von Helge S. (topflappen)


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von Jemand (Gast)


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Hallo

ambaum schrieb:
> a oftmals für einen viel höheren
> Strom als 120mA ausgelegt sind.


Das ist aber kein Problem - sie können einen höheren Strom bereitstellen 
aber der muss ja nicht ausgenutzt werden - oder als einfachen Vergleich:

An einer Haushaltssteckdose kann sowohl ein Notlicht mit unter 1 Watt 
Leistungsaufnahme und Strömen im einstelligen mA Bereich als auch der 
(theoretisch in der Praxis ist mehr als 2kW aus guten Gründen selten zu 
finden) 3,6kW Heizlüfter der 16A zieht.
Beides kann angeschlossen werden beides schafft die Steckdose und 
Verkabelung ohne das sich die Spannung unzulässig verändert (sollte - 
die Steckdose muss es auch in der Realität mitmachen bei 16A ist das 
nicht immer gegeben 10A schafft Dauerhaft aber eigentlich jede ohne heiß 
zu werden).

Und 5% Genauigkeit sollte eigentlich kein Problem sein - das schaffen 
normalerweise auch Billignetzteile bzw. DCDC Wandler.

von ambaum (Gast)


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Olaf schrieb:
>> Wie würdet ihr das ganze lösen?
>
> Ich wuerde etwas verwenden das heisst Lowdrop Spannungsregler.
> Hat so gut wie jeder IC-Hersteller im Programm. Ein Beispiel
> fuer einen alten Typen waere z.b der LM1117.
>
> Aber Achtung, die kann man nur verwenden wenn man Datenblaetter
> lesen kann. .-)
>
> Olaf

Danke für deine Antwort. Also die in Hitze umgewandelte Leistung 
entspricht ja dann (Uin-Uout)*Iout oder? Ergäbe bei mir (5V-3.3V)*0.12A 
= 0.204W /// (5V-1.8V)*0.12A = 0.384W.

Habe gesehen, dass es einen Nachfolger namens TLV1117 gibt. Ich nehme 
an, dass dieser für mein Vorhaben ebenfalls verwendet werden kann oder?

von Michael B. (laberkopp)


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ambaum schrieb:
> Wie würdet ihr das ganze lösen?

Zwei einfache Linearregler, 5% sind nichts besonderes.

Von 5V auf 3.3V schafft nicht jeder, man nennt sie LowDrop, aber auch 
hier keine besonderen Anforderungen (UltraLowDrop nicht nötig).

Bei 120mA tut es aber auch ein LM317.

Ich denke aber eher an
https://www.mouser.de/ProductDetail/Microchip-Technology-Atmel/MCP1755ST-1802E-DB
und
https://www.mouser.de/ProductDetail/onsemi/NCV33375ST3.3T3G

von PC-Freak (Gast)


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ambaum schrieb:
> Habe gesehen, dass es einen Nachfolger namens TLV1117 gibt. Ich nehme
> an, dass dieser für mein Vorhaben ebenfalls verwendet werden kann oder?

Den gibt es als var. Adj. , oder jeweils als 1,8V, 3,3V, 5,0V fixed;

von Olaf (Gast)


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> Danke für deine Antwort. Also die in Hitze umgewandelte Leistung
> entspricht ja dann (Uin-Uout)*Iout oder?

Ja das ist korrekt. Oftmals ist es aber so das man nicht immer
alles dauerhaft einschalten muss. Wenn man z.B nur mal kurz eine
MEssung macht dann kann man den SPannungsregler nur kurz
einschalten, messen und dann sofort wieder ausschalten.
Deshalb haben einige dieser Lowdropregler noch einen Enable-Eingang.
Zum Beispiel LP2985. Der schafft deine Stroeme aber natuerlich nicht
dauernd in seinem mickrigen Gehaeuse!

Olaf

von Quizmaster (Gast)


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Frage: Warum müssen die Spannungen SEHR genau sein?

von ambaum (Gast)


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Quizmaster schrieb:
> Frage: Warum müssen die Spannungen SEHR genau sein?

Meine Bauteile schreiben dies so vor.

von Max M. (Gast)


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ambaum schrieb:
> Gemäss Datenblättern soll
> die toleranz der beiden Spannungen bei maximal 5%
Zeig mal die Datenblätter. Klingt nicht vertraut.

ambaum schrieb:
> ich könnte das irgendwie mit Operationsverstärkern und
> einer Zenerdiode lösen. Ebenfalls habe ich gehört, dass anstelle einer
> Zenerdiode auch eine LED genommen werden könne, da die LED's meist
> genauer seien.
Und beide sind dramatisch schlechter als eine Bandgap Referenz die in 
fix und fertig Spannungsregler verbaut sind.

von Michael M. (michaelm)


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ambaum schrieb:
> Also die in Hitze umgewandelte Leistung
> entspricht ja dann (Uin-Uout)*Iout oder? Ergäbe bei mir (5V-3.3V)*0.12A
> = 0.204W /// (5V-1.8V)*0.12A = 0.384W.

Also bei dieser enormen "Hitze" (hoffentlich kommst du nicht dabei in's 
Schwitzen :-O ) ist es sicherlich zwingend notwendig , einen/zwei 
Schaltregler einzusetzen, oder?? ;-)
Wir müssen ja jedes Zehntel Watt einsparen, so haben sie uns das ja 
vorgebetet. :-))

von Purzel H. (hacky)


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Poster schrieb..
>> Quizmaster schrieb:
>> Frage: Warum müssen die Spannungen SEHR genau sein?
>
>Meine Bauteile schreiben dies so vor.

So, so tun sie das ... welche geheimen Teile sind das denn ?

von DATENBLATTJUNKY (Gast)


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ambaum schrieb:
> Quizmaster schrieb:
>> Frage: Warum müssen die Spannungen SEHR genau sein?
>
> Meine Bauteile schreiben dies so vor.

definiere "SEHR genau", bitte Datenblätter

von HildeK (Gast)


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DATENBLATTJUNKY schrieb:
> definiere "SEHR genau", bitte Datenblätter

Er nannte 5% Toleranz als Randbedingung für die Bauteile. Ist bei höher 
integrierten ICs ganz normal.
Und dann ist es durchaus richtig, einen Regler zu suchen, der besser ist 
als die geforderten 5%. Oft hat man auch noch Verluste auf den 
Zuleitungen oder bei einstellbaren Reglern auch die Toleranz und 
Alterung der Beschaltung.

In einem meiner Projekte mit einem FPGA war die Corespannung mit 1.0V 
und max. 3% Ablage die Randbedingung. Da wird es schon schwer, dies über 
die geforderte Lebensdauer der Schaltung, über Temperatur und Alterung 
einzuhalten. 3% von 1.0V sind nur 30mV und gleichzeitig sind die Ströme 
auf der Rail relativ groß. Da frisst leicht der Leiterbahnwiderstand 
einen nicht unerheblichen Teil davon auf.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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ambaum schrieb:
> Welche Bauteile sind besser dafür geeignet und in der 5%-toleranz? Habe
> mir gedacht, ich könnte das irgendwie mit Operationsverstärkern und
> einer Zenerdiode lösen.

Hallo,

"früher" habe ich mal mittels AD584, Impedanzwandler aus OP07 mit 
0,1%-Widerständen und Tiefpass zweiter Ordnung sowie Transistor als 
Emitterfolger am Ausgang kleinere Spannungen hochstabil hinbekommen. Hat 
nur noch die passende Versorgung des OPVs erfordert als Beiwerk.

mfg

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