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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Effektive Spannunswandlung im KFZ gesucht


Autor: micha b (Gast)
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Hi,

versuche einen ATMEGA im KFZ zu betreiben, zusammen mit der Peripherie 
nimmt die Schaltung ca 100mA auf.

Bisher versorge ich die Schaltung mit einem 7805, der aber natürlich 
ziemlich heiss wird, zudem soll das Gerät später im KFZ dauerhaft 
angeschlossen bleiben (Uhr).

Schaltnetzteile im herkömmlichen Sinn (mit Spule etc) fallen auf Grund 
des geringen Platzes aus.

Ich weiß, es gibt ICs die dies mit Hilfe von nur 2 Cs erledigen können, 
ohne heiss zu werden, leider kenne ich die Typenbezeichnung nicht, bzw. 
weiß auch nicht so richtig nach was ich suchen muß...

Ihr könnt mir sicher helfen!

Danke,
Micha

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wie viel Platz hast du denn und was für eine 7805-Bauform ist da
bislang drin?

Autor: Bensch (Gast)
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Ein geschickt aufgebauter Schaltregler braucht nicht mehr Platz als ein 
7805 im TO-220 mit 2 Caps.

Autor: Jens B. (daisho)
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Autor: David (Gast)
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Ein festspannungsregler mit externer beschaltung (ala LT1176) liegt vom 
platz her nicht drin?

Autor: Boxi Boxitec (boxi)
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einen 100mA-Verbraucher möchte ich in meinem Autowagen nicht unbedingt 
dauerhaft betreiben. Da kann ich mir relativ einfach ausrechnen, nach 
wieviel Tagen es günstiger gewesen wäre, am Hang zu parken...

Autor: micha b (Gast)
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Erstmal danke für die Antworten.

@Boxi: Natürlich ist wenn die Zündung aus ist nur noch der ATMEGA im 
Sleepmode zur Erhaltung der Uhrfunktion in Betrieb. DER Strombedarf 
dürfte sich im Schnitt bei einigen uA einpendeln.

@Jens B: Liegt nicht drin, für alles inkl. ATMEGA und diversen Bauteilen 
habe ich nur ca 4x3 cm zur Verfügung. Max Bauhöhe ca. 3-4 mm zzgl. 
Platine

@Jörg Wunsch: TO220, aber das Prob ist ja das 10Volt Spannungsdifferenz 
bei einem 7805 einfach "verheizt" werden... bei 100mA ist das ja schon 
ein Watt Heizleistung.... zuviel!

Es gibt doch auch die fertigen Platinen von z.B. display3000 ... wie 
machen DIE das denn? Weiß das jemand?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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micha b wrote:

> @Jörg Wunsch: TO220, ...

Dann bekommst du doch locker auf der gleichen Platinenfläche einen
SOT-223 mitsamt SMD-Spule unter.

Autor: micha b (Gast)
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... möglich, die Lösung mit nur einem 8pin IC und zwei Caps (siehe 
Bilder bei Display3000") bräuchten nur die Hälfte des Platzes, und ist 
zudem viel eleganter wie ich finde.

Was kann das bei display3000 denn sein? Ein "Step Down" oder ne 
Ladungspumpe, DC/DC-Wandler oder unter was kann man das Ding denn dann 
suchen? :-/

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Eine Ladungspumpe kann man nicht (sinnvoll) für eine Abwärtswandlung
benutzen.

Ein step-down-Wandler ist das schon, aber der braucht eine (irgendwie
geartete) Induktivität, in der man Energie speichern kann, damit man
sie eben nicht verheizen muss.  Je nach Schaltfrequenz kommen dabei
durchaus mittlerweile recht kleine Spulen in Betracht (< 10 µH), die
kaum größer als ein kleiner Ta-Elko sein müssen.

Keine Ahnung, was du mit Display3000 genau meinst.  Ich sehe deren
Spannungswandler, aber das kann von einem 78L05 beginnend praktisch
alles sein.

Autor: micha b (Gast)
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Nur mal zur allgemeinen Info....


hab mich jetzt für einen LP2950CZ-5.0 entschieden:

- Vin max = 30 V
- Iout = 100mA
- Shutdown-Anschluß
- eigene Stromaufnahme nur einige uA
- Beschaltung 2xC, fertig

Der SOT den ich jetzt verbaut habe wird im Betrieb gerade mal handwarm, 
die Störungen auf der Versorgungsspannung sind vernachlässigbar. Der 
ATMEGA läuft jetzt seit knapp 2 Wochen vollkommen problemlos im KFZ.

Also: Problem gelöst! :-)

Autor: He Ro (Gast)
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Ähm... aber wieso verheizt der LP2950 weniger Leistung als der 7805? 
Sind beides Linearregler, haben beide denselben Spannungsabfall und 
sollen denselben Strom treiben - das kann nach meinem Verständnis keine 
unterschiedlichen Verlustleistungen geben...

MfG, Heiko

Autor: Andreas K. (a-k)
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Da wären dann noch die Recom Schaltregler, vollintegriert ohne externe 
Komponenten und kaum grösser als ein 7805 (=> Conrad).

Autor: Thomas O. (kosmos)
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wenn die Schaltung schlafen ist und nur noch wenige µA aufnimmt spielt 
die hohe Differenzspannung auch keine Rolle mehr.

Angenommen 10V * 0,000050A(50µA) = 0,0xxx Watt

Autor: He Ro (Gast)
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Stimmt, aber auch ein 7805 wird von den 5mA, die er sich als Ruhestrom 
gönnt, nicht wirklich warm... 12V*5mA sind gerade mal 60mW.

Das Problem der Erwärmung (das im Original-Posting steht) muss also aus 
dem Betriebszustand (mit max. 100mA) gekommen sein. Und was sich hieran 
(nennenswert) ändert, sehe ich einfach nicht.

Vielleicht bin ich ja auch blind. Oder der 2950 lässt sich wesentlich 
einfacher so auf die Platine löten, dass er über diese effektiv gekühlt 
wird. Nur wüsste ich - schon aus persönlichem Interesse - gerne, warum 
der 2950 nun tatsächlich weniger warm wird als der 7805, obwohl er im 
Betrieb bis auf ein paar Prozent die gleiche Verlustleistung haben 
müsste.

MfG, Heiko

Autor: Thomas O. (kosmos)
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die beiden Datenblätter die ich jetzt durchgesehen habe sprechen von 
einer Stromaufname von 75µA zu 6mA zw. den beiden Spannungsreglern. 
Mache es doch das du einen kräftigen Spannungsregler mit Standby-Funtion 
nimmst und eine LM2950 so das wenn deine Schaltung schlafen geht der 
große Spannungsregler deaktiviert wird.

Autor: He Ro (Gast)
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@Thomas:

1) Ist das nicht meine Schaltung, sondern die Schaltung des 
Thread-Erstellers :)
2) Ändern alle deine Vorschläge nichts daran, dass der "kräftige 
Spannungsregler" bzw. der eine, der verbaut wird, als Linearregler ca. 
0,9W verheizt (14V Bordspannung, 5V Ausgangsspannung, 100mA 
Ausgangsstrom) EGAL OB DAS EIN 7805 ODER EIN LP2950CZ IST.

Der Thread-Ersteller hatte aber geschrieben, dass der 2950 wesentlich 
weniger heiß wird. Warum das so ist, würde mich interessieren. Nicht 
mehr und nicht weniger.

MfG, Heiko

Autor: Thomas O. (kosmos)
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ja also das würde mich auch interessieren, bei gleicher Belastung sollte 
es ja keinen Unterschied machen. außer vielleicht das der Regler arg 
geschwungen hat.

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