Forum: Markt [S] THT-Spannungsregler ab 0,75V einstellbar


von Tim 🔆 (solarlicht)


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Meine Hoffnung ist gering, aber vielleicht habe ich ja was übersehen. 
Für einen Versuchsaufbau suche ich einen Spannungsregler ab 0,75V 
einstellbar, möglichst THT oder auch SMD, dann aber ohne große Bastelei 
einzusetzen, da ich das ganze 5x aufbauen muss und nur einen Tag 
brauche. Die 0V-Pfuscherei mit dem LM317 und LM385 ist auch aufwändig 
und erscheint mir wenig temperaturstabil.

Mindestanforderungen:
Ausgangsspannung im Bereich von 0.75V bis 1.35V einstellbar
Ausgangsstrom 0.5mA bis 100mA (besser noch 150mA)

Hab mich mal durch die Mouser-Suche geklickt, aber in THT nichts 
gefunden (als PowerPad SOIC u.a. jedoch eine Menge).

Eine Idee (die mir gerade beim Schreiben gekommen ist) wäre den 
LP38511-ADJ oder einen ähnlichen umgedreht mit dem Rücken auf eine 
SMD-Adapterplatine zu setzen, so dass ich von oben ein Stück Kupfer zur 
Kühlung auflöten kann. Ich weiß nicht ob man die Pins so weit 
herumbiegen kann, ohne dass sie abbrechen.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Tim 🔆 schrieb:
> Eine Idee (die mir gerade beim Schreiben gekommen ist) wäre den
> LP38511-ADJ

Warum nimmst Du den dann nicht?

Mit 2,5V gespeist fallen maximal 1,75*150 = 260mW Verlustleistung an.
Im großen Gehäuse "5-Pin PFM" mit 10x10mm sollten die ungekühlt gehen.
Laut Datenblatt "Thermal Resistance Junction to Ambient 67°C/W" würde 
der gerade mal 20° über Umgebung kommen.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lp38511-adj.pdf

von Jörg R. (solar77)


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Leistungs-Operationsverstärker als Spannungsfolger.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Jörg R. schrieb:
> Leistungs-Operationsverstärker als Spannungsfolger.

Sowas haben wir mal mit einem Standard-OP gemacht, auf dessen Ausgang 
zwei Transistoren gepackt wurden. Das konnte (und musste) sogar 
Stromsenke, Simulation eines NiCd-Akkus.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Jörg R. schrieb:
> Leistungs-Operationsverstärker als Spannungsfolger.

Danke, manchmal sieht man den Wald vor Bäumen nicht, Das lässt sich ja 
nun ganz einfach aufbauen und sollte für meine Zwecke reichen.

von Jörg R. (solar77)


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Tim 🔆 schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Leistungs-Operationsverstärker als Spannungsfolger.
>
> Danke, manchmal sieht man den Wald vor Bäumen nicht, Das lässt sich ja
> nun ganz einfach aufbauen und sollte für meine Zwecke reichen.

Möglicher OPV:

(Ist EOL, bei Mouser aber noch verfügbar)

https://www.mouser.de/ProductDetail/595-TLV4110IP

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tlv4110.pdf?HQS=dis-mous-null-mousermode-dsf-pf-null-wwe&ts=1702993379038&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.mouser.com.tr%252F

von Gerhard O. (gerhard_)


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Lt3081 geht bis 0V herunter und hat einstellbare Strombegrenzung. 
Minimaler Spannungsabfall ist 1.21V. Gibt es in TO-220 und SMD. 
Programmierung mit Widerstand nach Masse.

: Bearbeitet durch User
von Tim 🔆 (solarlicht)


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Gerhard O. schrieb:
> Lt3081 geht bis 0V herunter und hat einstellbare Strombegrenzung.
> Minimaler Spannungsabfall ist 1.21V. Gibt es in TO-220 und SMD.
> Programmierung mit Widerstand nach Masse.

Der Minimum Load Current ist leider zu knapp an der Grenze, ich würde 
gerne bis 0,5mA runtergehen können.

Inzwischen ist mir die tolle Idee gekommen, den Aufbau nur 1x zu machen 
und die Spannung mit einem Drehgeber + AVR einzustellen. Das geht in 
Verbindung mit dem von Jörg vorgeschlagenen OpAmp einfach. Ich habe noch 
einen Versuchsaufbau von einem anderen Projekt, sogar mit Display und 
R2R-Netzwerk drauf. Ich brauche da also gar nicht alles neu aufzubauen, 
im Grunde nur den Code anpassen.

Die Schaltung wollte ich nur deshalb 5x aufbauen weil beim Umschalten 
des Ausgangsspannung bestimmenden Widerstandes jedes mal eine 
Spannungsspitze entstehen würde. Außer mit einem unterbrechungsfreien 
Drehschalter, aber das ist doch letztendlich Pfusch.

Jörg R. schrieb:
> Möglicher OPV:
> (Ist EOL, bei Mouser aber noch verfügbar)
> https://www.mouser.de/ProductDetail/595-TLV4110IP

Leider nicht mehr vor Weihnachten zu beschaffen und für 5,95€ 
Reichelt-Versandkosten war ich zu geizig ;-) Aber die hätten vermutlich 
den Versand eh nicht mehr geschafft.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (kosmos)


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Angenommen dein Spannungsregler geht erst bei 1,2V los dann häng doch da 
einfach 1 oder 2 Dioden in Reihe, gibt doch potente Diode die etwas 
Wärme abkönnen.

Es gibt spezielle einstellbare Spannungsregler die einer 
Referenzspannung folgen, vielleicht gibts da welche die ab 0V loslegen 
können.

Aber welchen Einsatzzweck hast du den für so geringe Spannungen?

von Gerhard O. (gerhard_)


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> Der Minimum Load Current ist leider zu knapp an der Grenze, ich würde
> gerne bis 0,5mA runtergehen können.

Man könnte den LT3081 mittels einer auf 5mA eingestellten Stromsenke 
unter Null mit 5mA belasten. Dann kannst Du 0.5mA durch Abzweigen 
einstellen. Abgesehen davon muß der LT3081 ohnehin mit einer Minimumlast 
beaufschlagt werden. Die negative Spannung für die Stromsenke kann eine 
Charge-Pump Schaltung bequem erzeugen.

Bei 5.5mA Einstellung würden also 5mA durch die Stromsenke fließen und 
0.5mA-150mA je nach Einstellung des LT3081 Stromeinstellungswiderstand 
für die Last übrig bleiben.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Ich hatte mir die Leistungs-OpAmps zwar bestellt, nun habe ich die 
Schaltung aber doch (mehr oder weniger) diskret aufgebaut. Meine 
Schaltung lässt sich von 0-5V einstellen und funktioniert zur meiner 
Freude ohne zu schwingen. Die einfache Strombegrenzung soll nur ein 
Kurzschlussschutz sein.

Irgendwelche Verbesserungsvorschläge?

von Thomas (kosmos)


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Wenn du da wirklich 0,3A rausholen willst wären das fast 3 Watt 
Verlustleistung am LM7808, da du da mit etwa 16V reingehst.

Aber wenn du am Ausgang eh nur bis 5V brauchst ist das mit dem 12V Trafo 
eh total übertrieben. Ein Low oder Ultra Low Drop Typ und ein 6-7V Trafo 
wäre meine Empfehlung und den Eingangselko ruhig etwas größer 2.200µF 
wenn du nur 300mA ziehst dürften es schon sein.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Thomas schrieb:
> Wenn du da wirklich 0,3A rausholen willst wären das fast 3 Watt
> Verlustleistung am LM7808, da du da mit etwa 16V reingehst.

Also ein 12V Trafo mit größerer Leistung ist schon vorhanden, sonst 
müsste ich einen weiteren ins Gehäuse einbauen, deswegen diese Lösung.

: Bearbeitet durch User
von Thomas (kosmos)


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ich meinte eben keinen 12V Trafo zu nehmen, da dieser nach der 
Gleichrichtung und Siebung um die 16V DC liefert. Der Spannungsregler 
LM7808 muss dann 8V * 0,3A = 2,4 W verheizen eigentlich sind die für 1W 
ausgelegt.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Thomas schrieb:
> ich meinte eben keinen 12V Trafo zu nehmen, da dieser nach der
> Gleichrichtung und Siebung um die 16V DC liefert. Der Spannungsregler
> LM7808 muss dann 8V * 0,3A = 2,4 W verheizen eigentlich sind die für 1W
> ausgelegt.

Du hast natürlich Recht, das muss ich anders lösen. Es ist nur so, dass 
im Gehäuse schon ein 12V Trafo für einen anderen Zweck vorhanden ist und 
ich den mitbenutzen wollte.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Thomas schrieb:
> Der Spannungsregler LM7808 muss dann 8V * 0,3A = 2,4 W verheizen

Ja.

> eigentlich sind die für 1W ausgelegt.

Blödsinn, ein paar Watt bekommen die 78xx klaglos weg, wenn man sie auf 
einen Kühlkörper setzt.

Tim 🔆 schrieb:
>> LM7808 muss dann 8V * 0,3A = 2,4 W verheizen eigentlich sind die für 1W
>> ausgelegt.
> Du hast natürlich Recht, das muss ich anders lösen.

Nicht wirklich, ein Kühlkörper um 15K/W bringt den 7808 in einen 
zuverlässigen Bereich. Sind halt Verluste, die man sich gerne sparen 
möchte, aber auch überlegen muß, wie lange das Gerät laufen soll und ob 
sich ein Mehraufwand rechnet.

> Es ist nur so, dass
> im Gehäuse schon ein 12V Trafo für einen anderen Zweck vorhanden ist und
> ich den mitbenutzen wollte.

Schaue mal dort: Beitrag "Re: Voltage Regulator wie MCP1702T-3302 für 14,8V Input"

Ein Chinesen-Schaltreglermodul für 1,50€ oder edleres von z.B. Traco.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Das Problem hat sich gerade von selbst gelöst.

Mir fiel eben auf, dass ich mit meiner Dimensionierung bei 300mA gar 
keine 5V herausbekommen kann. Ich brauche also einen 10V Regler und 
damit sollte ich den vorhandenen 12V Trafo mitnutzen können. Den Regler 
setze ich samt T1 auf einen Kühlkörper.

Ich hatte das Netzteil zuerst auf 100mA dimensioniert.

von Michael B. (laberkopp)


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Thomas schrieb:
> Der Spannungsregler LM7808 muss dann 8V * 0,3A = 2,4 W verheizen
> eigentlich sind die für 1W ausgelegt.

Seit wann taugen 78xx nur für 1W ?

Im TO220 locker für 28W.

von Thomas (kosmos)


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hat man das nicht immer so angenommen ohne Kühlkörper. Naja ich hatte 
nie den Bedarf soviel Wärme abzuführen und bin da immer mit einer recht 
niedrigen Spannung in den Spannungsregler rein.

von Jens G. (jensig)


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Michael B. schrieb:
> Im TO220 locker für 28W.

Wie man nur auf solch eine Pauschalaussage kommt.
Jeder Hersteller kocht da sein eigenes Süppchen. Es können also auch nur 
15W (Ptot) sein ...

von Tim 🔆 (solarlicht)


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So verkehrt war der 12V Trafo doch gar nicht? Mit dem 10V 
Spannungsregler wird es jetzt ziemlich knapp.

Wie groß darf die Brummspannung am Spannungsregler-Eingang überhaupt 
sein? In meinem Datenblatt steht dazu nichts, aber ich schaue mir gleich 
mal andere an.

Auch mit einem 2200uF Elko habe ich bei 300mA Belastung immer noch 1,8V 
Brummspannung. Zum Testen habe ich einen alten 220V/12V 20VA Trafo 
genommen, der unter Belastung noch 13V (Eff.) hat.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Tim 🔆 schrieb:
> Wie groß darf die Brummspannung am Spannungsregler-Eingang überhaupt
> sein? In meinem Datenblatt steht dazu nichts, aber ich schaue mir gleich
> mal andere an.

Da das den Regler nicht interessiert, steht das logischerweise auch 
nicht drin. Es ist eher interessant, wieviel Ripple auf der 
Ausgangsleitung des Reglers vorhanden ist. Steht zwar auch nicht im DB 
drin. Aber da steht das Verhältnis aus beidem drin, nämlich die Ripple 
Rejection (Brummspannungsunterdrückung). Und damit kannst Du ausrechnen, 
welcher Brumm am Eingang wie stark auf den Ausgang durchschlägt ...

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Jens G. schrieb:
> Da das den Regler nicht interessiert, steht das logischerweise auch
> nicht drin. Es ist eher interessant, wieviel Ripple auf der
> Ausgangsleitung des Reglers vorhanden ist. Steht zwar auch nicht im DB
> drin. Aber da steht das Verhältnis aus beidem drin, nämlich die Ripple
> Rejection (Brummspannungsunterdrückung). Und damit kannst Du ausrechnen,
> welcher Brumm am Eingang wie stark auf den Ausgang durchschlägt ...

Je mehr ich mich mit den 78xx befasse, desto suspekter werden mir die 
Dinger.

Danke für deine Erklärung, ich habe jetzt verstanden wie die Dreibeiner 
ticken. Bei Roehm habe ich auch gute Anwenderinformationen gefunden, 
leider ist dort nicht erklärt wie man die Brummspannung ausrechnet und 
beim Rechnen mit dB-Angaben hört es dann leider bei mir auf.

Außerdem weiß ich gar nicht wie klein der Ripple für meine Anwendung 
sein muss. Da muss ich mir erst mal Gedanken machen. Alles war noch viel 
einfacher als ich noch weniger Ahnung als heute hatte und die Dreibeiner 
einfach einbaute.

von Manfred P. (pruckelfred)


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Michael B. schrieb:
>> eigentlich sind die für 1W ausgelegt.
> Seit wann taugen 78xx nur für 1W ?

Die TO-220 können 1 Ampere und garantieren dabei den Ausgang nur, 
solange die Eingangsspanung 3 Volt höher liegt. Als schon per Design 3 
Watt Abwärme.

STM sagt "Thermal resistance junction-ambient  50°C/W", die Dinger 
brauchen praktisch immer einen Kühlkörper.

> Im TO220 locker für 28W.

Das wird niemand mit Verstand machen:
STM sagt "Thermal resistance junction-case 5°C/W", macht bei 28W 140K 
über Umgebung - die bekommt man nicht weg.

Jens G. schrieb:
> Tim 🔆 schrieb:
>> Wie groß darf die Brummspannung am Spannungsregler-Eingang überhaupt
>> sein? In meinem Datenblatt steht dazu nichts, aber ich schaue mir gleich
>> mal andere an.
> Da das den Regler nicht interessiert, steht das logischerweise auch
> nicht drin.

Man muß die Daten verstehen. Der 7808 möchte am Eingang mindestens 11,5 
Volt, um die Ausgangstoleranz zu garantieren. Solange der Absolutwert am 
Eingang, also die niedrigste Spannung samt Brummen oberhalb liegt, 
regelt der 7808 das Brummen aus:

"Supply voltage rejection VI=11.5 to 21.5 V, f=120 Hz, IO=500 mA 62dB"

Tim 🔆 schrieb:
> Je mehr ich mich mit den 78xx befasse, desto suspekter werden mir die
> Dinger.

Die LM78xx sind seit weit über 50 Jahren zu Millionen im Einsatz und 
total problemlos, wenn man ein paar Grundregeln beachtet.

Tim 🔆 schrieb:
> leider ist dort nicht erklärt wie man die Brummspannung ausrechnet und
> beim Rechnen mit dB-Angaben hört es dann leider bei mir auf.

Im Datenblatt las ich 62dB, das ist etwas über Faktor 1000. Bedeutet, 
dass 1 Volt-Brummspannung am Ausgang des Reglers mit nur noch 1 
Millivolt erscheint.

von Tim 🔆 (solarlicht)


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Manfred P. schrieb:
> Man muß die Daten verstehen. Der 7808 möchte am Eingang mindestens 11,5
> Volt, um die Ausgangstoleranz zu garantieren. Solange der Absolutwert am
> Eingang, also die niedrigste Spannung samt Brummen oberhalb liegt,
> regelt der 7808 das Brummen aus:
>
> Im Datenblatt las ich 62dB, das ist etwas über Faktor 1000. Bedeutet,
> dass 1 Volt-Brummspannung am Ausgang des Reglers mit nur noch 1
> Millivolt erscheint.

Danke für Deine Erläuterungen, das hat mir nun sehr weitergeholfen. Zum 
besseren Verständnis habe ich noch Messungen mit verschieden großen 
Elkos vorgenommen. Meine Schaltung habe ich noch mal überarbeitet und 
das Netzteil funktioniert jetzt wie ich es mir vorstelle. Den TL081 habe 
ich durch einen OP07 ersetzt, damit ist auch der Offset weg.

Dabei ist mir aufgefallen dass man Solarleuchten, also diese einfachen 
Gartenstecker mit 1,2V Akku nicht über lange Leitungen mit der 
Stromversorgung verbinden darf. 20cm reichen schon und die Dinger 
spinnen. Ich dachte erst es läge an meinem Netzteil, aber sie verhalten 
sich auch an einem Akku komisch.

Z. B. habe ich versucht einen Ferritkern auf die Zuleitung zu clipsen, 
das hatte statt einer Verbesserung negative Auswirkung. Mit einer 
Drossel in der Zuleitung geht gar nichts mehr. Gehe ich mit kurzer 
Zuleitung an den Akku hat beides keine Auswirkung, ebenso wenn ich einen 
dicken Elko auf die Platine der Solarleuchte löte.

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