meine Platine wird mir 24V-DC gespeist und sorgt dafür, dass bis zu vier Verbraucher mit 0...5V-DC, bzw. mit fixen 5V-DC versorgt werden (s.Bild).
Leider überhitzt der Spannungsregler L7805, sobald ich den μCU an irgendeinen der vier verfügbaren Ausgänge anschließe. Und es scheint, als ob das jeweilige Ausgangs-Pin sogar dadurch gestört wird, denn danach gibt es keine Spannung aus, als ob die Leiterbahn beschädigt wären...
Hallo
hat der L7805 nen Kühlkörper? Ab 1 Watt Verlustleistung braucht acuh ein TO220 einen Kühlkörper. Da reichen dann 50mA dass es ihm warm wird.
Gruß
=>vermeintliche Verpolung: war mein Fehler beim Einzeichnen in das Bild. Die Pole sind in der Realität schon richtig verdrahtet
=> Wärmeableitung: s. Foto mit großzügigem passiven Kühlkörer. Das System bleibt jeweils nur wenige Minuten einschaltet
=> Kondensatoren: die 24V-Speisung ist bereits sehr stabil, und ohne μCU ist die Ausgangsspannung überall scheint auch sehr stabil. Habe im Datenblatt des H723ZG noch nichts über Clamp-Dioden gefunden :/ ... Was hat es damit auf sich?
sobald ich den μCU an irgendeinen der vier verfügbaren Ausgänge
anschließe
Die wenigsten STM32-Controller werden direkt mit 5V betrieben sondern mit 3,3V. Wenn also da nicht noch ein 3,3V Regler vor dem Controller hängt, dann wird der Controller gegrillt und zieht undefiniert viel Strom.
Anbei noch ein Ausschnitt aus dem Datenblatt des STM32-Boards (Nucleo H723ZG).
Und mein Vorschlag um zumindest die 24V-Seite mit einem Kondensator auzurüsten.
die 24V-Speisung ist bereits sehr stabil, und ohne μCU ist die
Ausgangsspannung überall scheint auch sehr stabil.
Du scheinst keine Ahnung von EMV zu haben. Der kleinste Piekser sorgt bei dir vermutlich gerade dafür dass dein Regler durchdreht. Nicht umsonst soll man solche Blockkondensatoren so dicht wie möglich anbringen.
Löt halt mal welche über die Pins. Ist ja kein Hexenwerk.
So wie es aussieht ist das in einem Industrie Schaltschrank. Je nach Applikation geht da der Punk ab! Die ganzen frei schwebenden Platinen machen das nicht besser.
Anbei noch ein Ausschnitt aus dem Datenblatt des STM32-Boards (Nucleo
H723ZG).
Und mein Vorschlag um zumindest die 24V-Seite mit einem Kondensator
auzurüsten.
Kann gut gehen, muss nicht. Zwischen Klemme und Regler sind mindestens 10cm. Das ist nicht so kurz wie möglich.
Und ich vermute dass der 100n am Ausgang mindestens genauso wichtig ist. Wenn nicht sogar wichtiger. Denn da geht es auf das Feedback, also auf die Regelung...
Wärmeableitung: s. Foto mit großzügigem passiven Kühlkörer.
das ist der Schenkelklopfer am Montag.
Nimm drei chinesium dc/dc module, wie z.B. sowas hier
https://de.aliexpress.com/item/1005006691231614.html
Deine Aufgabe ist dann noch eine Schutzbeschaltung hinzuzimmern dass Dein Aufbau bei einem Kurzschluss nicht die Huette abfackelt.
Das mit dem 'μCU' war auch eine leichte Untertreibung, denn man erkennt das da wohl noch mehr mitversorgt wird.
Anbei noch ein Ausschnitt aus dem Datenblatt des STM32-Boards (Nucleo
H723ZG).
Und die Schleifer der beiden Potentiometer gehen direkt auf ADC-Eingänge des STM32H723? Hast Du dabei überhaupt beachtet, welche "I/O structure" die entsprechenden Pins haben? Warum meinst Du, dass die Einschränkungen für "TT" und "FT_a" und sinngemäß für "FT_ha" dann nicht für Deine Anwendung gelten?
Und mein Vorschlag um zumindest die 24V-Seite mit einem Kondensator
auzurüsten.
Dieses Thema wurde doch schon hunderte Male ausgiebig durchgekaut, und zwar sowohl in Datenblättern als auch Forenthreads. Wieso glaubt "jeder", dass die ausdrücklichen Empfehlungen nicht für ihn bzw. sein Projekt gelten? Und was ist an der Vorschrift "möglichst dicht an den Anschlüssen des Spannungsreglers" nicht zu verstehen? Sind damit eher zwei bis maximal zehn Millimeter gemeint oder vielleicht doch so etwas "irgendwo an möglichst weit vom Spannungsregler entfernten Schraubklemmen"?
Anschlüssen des Spannungsreglers" nicht zu verstehen? Sind damit eher
zwei bis maximal zehn Millimeter gemeint oder vielleicht doch so etwas
"irgendwo an möglichst weit vom Spannungsregler entfernten
Schraubklemmen"?
Komm mal wieder runter.
Das ist ein langsammer gutmütiger analoger Regler, da ist es ziemlich wurscht wo der Kondensator dran hängt, und ob überhaupt ein Kondensator da ist.
Ganz im Gegenteil, zuviel Kermik-Ko am Ausgang ist da tödlich.
Wenn schnelle Digitalelektronik dranhängt, dann macht ein Kerko Sinn, aber nicht beim Regler sondern dort wo er gebraucht wird.
µC wird über seine ClampDioden versorgt, das überlastet den L7805
Der uC an sich bräuchte auch bei parasitärer Versorgung (das ist der Fachbegriff) über die Clamp-Dioden nicht mehr Strom als wenn er über Vcc versorgt würde.
Leider überhitzt der Spannungsregler L7805, sobald ich den μCU an
irgendeinen der vier verfügbaren Ausgänge anschließe.
Du schließt daran den unversorgten µC an? Dann betreibst du den ausserhalb der Spezifikation, denn wenn Vcc des µC 0V ist, dann darf an keinem anderen Pin mehr als 0,3V anliegen. Denn sonst beginnen die Schutzdioden zu leiten.
Und es scheint,
als ob das jeweilige Ausgangs-Pin sogar dadurch gestört wird, denn
danach gibt es keine Spannung aus, als ob die Leiterbahn beschädigt
wären...
Und: ist das nicht nur im Schein, sondern auch in der Realität der Fall?
Oder ist lediglich das Poti durchgebrannt?
Habe im Datenblatt des H723ZG noch nichts über Clamp-Dioden gefunden :/
Schon im Bild zu Struktur des ADC sind da einige Dioden zu sehen...
... Was hat es damit auf sich?
Diese Dioden sind entweder "Abfallprodukte" beim Chipdesign (Body-Diode) oder sie werden bewusst zum ESD-Schutz der Mosfets im Pintreiber eingebaut. Aber wie gesagt: such einfach man nach "parasitäre Versorgung über Schutzdiode", dann findest du schon was zum Thema. Sogar das KI-Ergebnis zeigt in die richtige Richtung.
=> Kondensatoren: die 24V-Speisung ist bereits sehr stabil, und ohne μCU
ist die Ausgangsspannung überall scheint auch sehr stabil.
Wer Spannungsregler-Schaltungen ohne Abblock-Kondensatoren aufbaut,
nachmacht oder verfälscht, insbesondere bei existierenden
Schaltungen die Abblock-Kondensatoren weglässt oder falsch
verschaltet oder selbst solche Schaltungen entwirft, in Verkehr
bringt und/oder aufbaut ohne Abblock-Kondensatoren nach Hersteller-
Empfehlungen zu verwenden, wird mit Zugangs-Ausschluss vom
Mikrokontroller-Forum nicht unter zwei Jahren bestraft.
Der ist lediglich "required", damit die im DB angegebenen Spezifikationen eingehalten werden. Er ist aber nicht für die Funktion und Stabilität an sich "required". Nichtsdestotrotz zeigt das Fehlen der beiden Kondensatoren allerdings, dass sich der Entwickler der Leiterplatte das Datenblatt dieses Bausteins nicht angesehen hat.
=> Kondensatoren: die 24V-Speisung ist bereits sehr stabil
Wie hast du das gemessen? Hoffentlich schon mit einem Oszi? Denn ein Multimeter mit seinen 3 Messungen pro Sekunde zur Messung der Qualität der Spannungsversorgung nicht in der richtigen Zeitbasis unterwegs. Bestenfalls die Quantität kann man damit feststellen.
Sehr richtig! Der Hersteller geht bei seiner "Nicht-
Spezifikation" davon aus dass die Quelle unendlich stabil
und einen Innenwiderstand von Null hat. Wenn den Regler das
bekommt dann braucht er wohl keinen Kondensator. In Realität
schaut das anders aus.
Der ist lediglich "required", damit die im DB angegebenen
Spezifikationen eingehalten werden. Er ist aber nicht für die Funktion
und Stabilität an sich "required".
Ich konnte mich in der '70ern mit den Entwicklern der µA7800 unterhalten. Der ist schon nötig für die Stabilität, aber eben nicht immer.
Bei den Unmengen an Herstellern, die irgendwelche Linearregler mit einer 78 im Namen anbieten, gibt es mit Sicherheit Unmengen an verschiedenen Ausführungen, von denen die allermeisten mit der Urversion von Anno 197x nicht mehr allzu viel gemein haben. Außer der Pinbelegung bei TO-220. Und dementsprechend wird es auch sehr unterschiedliches Regelverhalten und Schwingneigung geben.
Sinnvoll wären hier einige Änderungen am "Konzept".
Ist es sicher dass der STM(bzw. das verwendete Board) 5V Versorgung braucht? Oder nicht eher 3,3V?
Den Potentiometer, der als Sollwertvorgabe gedacht ist, sollte man über das STM Board mit Spannung versorgen. So wird vermieden, dass der STM spannungslos ist, aber über das Poti eine Spannung an seinem IO-Port anliegt.
Statt eines 7805 könnte man ein Schaltregelmodul benutzen. Das gibts sogar Pinkompatibel zum 7805. Z.B. Meanwell N7805
Die Potis zur Versorgung des STMs und des Sensors sind Unfug. Sidn ja aber offensichtlich auch gebrückt.
Die Motorolas aus den 80ern haben zuverlässig geschwungen, wenn sie ohne Co betrieben wurden, obwohl im Datenblatt genau der gleiche Spruch wie oben geschrieben stand.
Da die Diskussion um ein Bauteil für wenige Cent geht, ist mir die Diskussion auch nicht ganz klar. Einfach einbauen...
Da die Diskussion um ein Bauteil für wenige Cent geht, ist mir die
Diskussion auch nicht ganz klar.
Wenn doch die Maker für jedes Projekt alles abgezählt einkaufen, wird es dann halt zum Problem, wenn der einzelne Kondensator dann statt ein paar Cent, plötzlich 8 Euro inklusive Porto kostet.
Wenn doch die Maker für jedes Projekt alles abgezählt einkaufen, wird es
dann halt zum Problem, wenn der einzelne Kondensator dann statt ein paar
Cent, plötzlich 8 Euro inklusive Porto kostet.
Boah, das erinnert mich an ein früheres Erlebnis in einem Elektronikladen. Irgendeine Mutti kam herein und wollte zwei ganz normale Widerstände gegen Erstattung des Kaufpreises zurückgeben. Ihr Sohn habe versehentlich zwei Stück zu viel gekauft. Ihr Gesuch wurde abgelehnt, weil man grundsätzlich keine Bauelemente zurücknehme. Die Trulla rastete dann komplett aus, weil der böse Ladeninhaber ihr armes Söhnchen um sein Taschengeld prelle.
Wieviel Ampere fließen maximal durch den 7805? Multipliziere den Strom mit 19 V und dividiere durch die Leistung des Kühlkörpers (+ 1 K/W). Das ergibt ungefähr die zu erwartende Temperaturerhöhung, bezogen auf die direkte Umgebung des Kühlkörpers.
und dividiere durch die Leistung des Kühlkörpers (+ 1 K/W).
Ergibt damit W²/K. Was könnte man mit diesem Wert anfangen?
Das ergibt ungefähr die zu erwartende Temperaturerhöhung
Die Formel ist also
Verlustleistung mal Summe der thermischen Widerstände (Rthjc + Rthca) zwischen Die und Luft.
bezogen auf die direkte Umgebung des Kühlkörpers.
Die Umgebung des Kühlkörpers ist uninteressant. Es interessiert nur die Temperatur des Dies. Das TO220-Gehäuse hat laut Datenblatt 5 K/W thermischen Widerstand, der Kühlkörper hat 26 K/W, macht in der Summe gut 30K/W. Das ergibt bei 100mA also 2W Verlustleistung und bei 20°C Umgebungstemperatur etwa 80°C am Die. Bei 150mA ist bereits Ende Gelände, denn dann ergeben sich 140°C am Die, wo im Betrieb nur bis 125°C erlaubt sind.
Aber wenn mal 150mA in den Analogpin hineingeflossen sind, dann ist der µC eh' kaputtgebastelt.
enn doch die Maker für jedes Projekt alles abgezählt einkaufen, wird es
dann halt zum Problem
Verstehe. Aber wenn ich nicht über all die Jahre soviele Teile in den Schubladen hätte, würde ich mich bei dem heutigen Angebot mit ein paar Sortimenten ausstatten. Heutzutage so günstig wie nie.
Komm mal wieder runter.
Das ist ein langsammer gutmütiger analoger Regler, da ist es ziemlich
wurscht wo der Kondensator dran hängt, und ob überhaupt ein Kondensator
da ist.
Ganz im Gegenteil, zuviel Kermik-Ko am Ausgang ist da tödlich.
Wenn schnelle Digitalelektronik dranhängt, dann macht ein Kerko Sinn,
aber nicht beim Regler sondern dort wo er gebraucht wird.
In welchem Schwurbelland sind wir denn jetzt gelandet, hier hängt ein Durchflussgeber und ein uC dran, also mitnichten nur resistive Lasten.
Natürlich gehören an den 7805 die im Datenblatt eingezeichneten Abblockkondensatoren damit er nicht aus Versehen schwingt.
Natürlich gehören an den 7805 die im Datenblatt eingezeichneten
Abblockkondensatoren damit er nicht aus Versehen schwingt.
Im uralten Datenblatt NS waren die vorgegeben und tatsächlich habe ich schon 78xx schwingen sehen. Seitdem kommen da immer zwei Kondensatoren nahe dran, auch, wenn Lothar M. ein Datenblatt hat, was diese nicht generell fordert. Genauso habe ich einige Dioden Out-In verbaut, ohne zu palawern - bei meinen Einzelstücken sind die paar cent den möglichen Ärger nicht wert.
Das ganze Palawer ... wenn ein 7805 schwingt, sieht man sogar mit dem DVM eine unpassende Ausgangsspannung und sie ändert sich mit dem Finger auf der Platine.
Unbenommen dessen darf der TO mal über die Verlustleistung am Regler nachdenken, die ist höher als die seiner eigenen Kerze auf der Torte.
Wiviel Verlustleistung hat eine Kerze auf einer Torte?
"Eine Kerze hat als Lichtquelle eine sehr geringe Lichtleistung von etwa 0,3 Watt. Der weitaus größte Teil der Energie wird jedoch als Wärme abgegeben, weshalb eine durchschnittliche Kerze insgesamt eine Heizleistung von etwa 30 bis 100 Watt entwickelt (ein Teelicht liegt meist bei rund 40 Watt)"
Also 24V 1.5A wären 36W, wenn alle Verlustleistung an dem Spannungsregler abfallen würde. D.h. im Vergleich zum Teelicht ist es durchaus möglich sich ganz schön die Finger am Spannungsregler zu verbrennen.
Unbenommen dessen darf der TO mal über die Verlustleistung am Regler
nachdenken, die ist höher als die seiner eigenen Kerze auf der Torte.
Man fragt sich allerdings schon, wie die 150mA in den ADC-Pin kommen. Wobei der TO nicht für strategisches und durchdachtes Vorgehen berühmt ist und deshalb viel mehr Fehlbeschaltungsmöglichkeiten bestehen als der Schaltplan und die Platine vermuten lassen.
Palawer
Palaver. Und der 7805 braucht gar nie eine Rückwärtsdiode, weil die fragliche BE-Strecke rückwärts bei 5V sicher nicht leitet. Aber ich bin mir recht sicher: der Fehler bleibt auch, wenn der TO einfach mal die beiden Kondensatoren als 0805-SMD zwischen die Pins des TO220 lötet.
Aber ich bin
mir recht sicher: der Fehler bleibt auch, wenn der TO einfach mal die
beiden Kondensatoren als 0805-SMD zwischen die Pins des TO220 lötet.
Kannst Du das erläutern?
Warum sollte der Fehler bleiben, falls eine Schwingung im
MHz-Bereich wegfällt?
Wobei der TO nicht für strategisches und durchdachtes Vorgehen berühmt
ist und deshalb viel mehr Fehlbeschaltungsmöglichkeiten bestehen als der
Schaltplan und die Platine vermuten lassen.
Das ist eine sehr diplomatische Umschreibung dessen, was ich nicht selbst schreiben wollte.
Aber ich bin
mir recht sicher: der Fehler bleibt auch, wenn der TO einfach mal die
beiden Kondensatoren als 0805-SMD zwischen die Pins des TO220 lötet.
=> Wärmeableitung: s. Foto mit großzügigem passiven Kühlkörer.
Großzügig ausgewählter Kühlkörper:
SCNR: lol
ASSMANN WSW V7236C1 V7236C1 Kühlkörper 21K/W
(L x B x H) 19.05 x 13.21 x 12.7 mm TO-220 EAN:2050001445711 Hst.-Teile-Nr.:V7236C1
Und auch dort wurde schon deutlich auf die Notwendigkeit der Abblockkondensatoren hingewiesen.
Ich finde es sehr erstaunlich, dass er in den zwei Jahren nichts dazugelernt hat, obwohl er seine Basteleien offenbar im beruflichen Kontext betreibt. Warum hat ihn sein Arbeitgeber bei dem ganzen Pfusch noch nicht rausgeworfen oder zumindest ausschließlich mit Tätigkeiten fernab der Elektrik betraut? Oder ist Lysandros etwa der Einäugige unter den Blinden, d.h. die Kollegen haben noch weniger Ahnung von Elektrik.
Wie kommt ihr eigentlich darauf, dass er die Spannungen als Signalspannungen benutzen will, wie z.B. für einen ADC? Bis jetzt hat er nur etwas von Verbrauchern geschrieben, die er da anschließen will, wofür diese Poti-Schaltungen eher nicht geeignet erscheint. Vielleicht sollte der TO mal mehr Kontext liefern, was er wirklich da ran hängen will ...
Vielleicht sollte der TO mal mehr Kontext liefern, was er wirklich da
ran hängen will ...
Der TO hat schon seit 40 Nachrichten nichts mehr dazu geschrieben. AEG richtig scheint es ihm nicht zu sein. Was auch zu den mehrere Jahren alten anderen Threads passt 😉
Es geht angeblich um den L7805. Und der kann bis zu 35V.
Wie ist der überhaupt befestigt? Angenietet?
Siehe den Reichelt-Link in einem meiner Posts oben. Der hat Laschen, die den Regler federnd andrücken. Wobei eine Feder aus Aluminium keinen großen elastischen Bereich hat...
Mit Kondensator am Eingang gab es einen Überschwinger beim Anstecken der
Zuleitungen an der 24V Stromquelle.
Lange Zuleitungen, die bei eingeschalteter Versorgung getrennt werden, z.B. auch im Rahmen von Kontaktprellen und "Britzeln" beim Stecken, können immer zu erheblichen Überschwingern führen. Ein LC-Eingangsfilter ohne hinreichende Dämpfung kann diese nochmals erheblich verstärken, wie ich erst im letzten Jahr erfahren musste. Abhilfe schaffen leistungsstarke TSV-Dioden, ggf. vor und hinter dem Filter. Zusätzlich noch ein hochkapazitiver Elko mit nicht zu niedrigem ESR, der sowohl die Resonanz dämpft als auch Stromspitzen des Spannungsreglers bzw. Verbrauchers abfängt.
Im letzten Jahr musste ich einen Produktrückruf durchführen, weil genau solch einen Resonanz bei einigen Geräten zur Beschädigung des Schaltreglers führte. Glücklicherweise mussten nicht die ganzen Baugruppen in die Tonne gekloppt werden, sondern es ließen sich Elko und TSV-Dioden einfach nachrüsten.
Lange Zuleitungen, die bei eingeschalteter Versorgung getrennt werden,
z.B. auch im Rahmen von Kontaktprellen und "Britzeln" beim Stecken,
können immer zu erheblichen Überschwingern führen. Ein LC-Eingangsfilter
ohne hinreichende Dämpfung kann diese nochmals erheblich verstärken, wie
ich erst im letzten Jahr erfahren musste.
Aber wenn man wie hier eh schon 19V verblasen muss und eh schon Probleme hat, weil die ganze Waermeleistung auf einem Stecknadelgrossen Stueck Silizium anfaellt, koennte man natuerlich auf die Idee kommen, da ein RC-Eingangsfilter mit ein paar dicken Leistungs-R davorzuhaengen, damit die Waerme sich auf eine groessere Flaeche verteilt und alles an Ueberschwingern sofort gedaempft wird. Aber halt nur wenn man echt fancy druff ist...
Lange Zuleitungen, die bei eingeschalteter Versorgung getrennt werden,
z.B. auch im Rahmen von Kontaktprellen und "Britzeln" beim Stecken,
können immer zu erheblichen Überschwingern führen.
Wobei eine Feder aus Aluminium keinen großen elastischen Bereich hat...
Das braucht sie auch nicht wirklich. Sie muss nur die Wärmeleitpaste platt drücken, so dass ein vollflächiger Kontakt zwischen Bauteilträger und Kühlkörper entsteht.
Siehe den Reichelt-Link in einem meiner Posts oben.
Super! Danke für die Antwort, @Lothar.
Die "Federn" sollen ja angeblich als die ultimative Lösung für die Befestigung bei bestmöglicher Wärmeleitung dienen.
BTW: Das Problem schlug bei mir auf bei Verwendung von
RS 460900 Texas Instruments Spannungsregler 5A, 1 Linearregler TO-220, 3-Pin, Einst.
Bislang verwendete Glimmerscheibe und Schraube sind offenbar ein No-Go.
Jedenfalls blieb der "ausreichend dimensionerte" Kühlkörper
(0,5 Grad pro Watt) eiskalt, das Regler-Gehäuse demhingegend kurz vor der Schmelze heiß, dass ich mir ernsthaft überlegte, wieder zur TO3-Gehäuseform zurückzukehren.
Allerdings mit den bekannten Lieferproblemen.
Aber zurück zum Thema des TO.
Aus einer einzigen "geregelten" Spannungsquelle verschiedene Lasten zu betreiben, die unterschiedliche "Profile" haben, würde ich nicht machen.
Die Lastausregelung erfolgt ja auch nicht in unendlich kleiner Zeit, so dass diese "Peaks" auf die anderen "Lasten" durchschlagen und evtl. dort "Gegenregelungen" auslösen. Entkopplung mit hinreichend dimensionierten Stützelkos wäre eine Überlegung wert.
Das verbietet sich aber bei µC-Schaltungen, die beim Einschalten einen definiert kurzen Spannungsanstieg der Versorgungsspannung zur Auslösung des POS benötigen.
(Sogar die Initialisierung von HD44780-LCDs kann deswegen manchmal fehlschlagen.
Zitat:
"...An internal reset circuit automatically initializes the HD44780U when the power is turned on. If the electrical characteristics conditions listed under the table Power Supply Conditions Using Internal Reset Circuit are not met, the internal reset circuit will not operate normally and will fail to initialize the HD44780U..."
/Zitat)
Für meinen Teil, ich würde jeder Last einen eigenen 78xx spendieren.
Und die URefs bekommen noch einmal eine Extrawurst mit höherer Präzision spendiert.
Untitled.png
(95 KB)
