Hallo zusammen, vorweg: ich bin im Elektro-Bereich ein ziehmlicher Newbie und kenne mich eigentlich fast gar nicht aus. Folgende Situation: Ich benutze ein Arduino Duemilanove. Über diesen Microcontroller möchte ich mehrere LEDs in Reihe via PWM dimmen. Wie das PWM-Signal mittels Transistor verstärkt werden kann (die 5v reichen für die LEDsnicht aus), dazu habe ich mich bereits eingelesen. Ich hänge an einem ganz anderen Problem: Letztlich benötige ich ja zwei Versorgungsspannungen: einmal eine mit 5v für den Microcontroller und einmal etwa 12v für den eigentlichen Verbraucher (die LEDs in Reihe) Frage 1: Wie benutze / modifiziere ich den Ausgang eines 12v-Universalnetzteiles so, dass ich zwei verschiedene Ausgangsspannungen vorliegen habe, nämlich besagte 12v und 5v, sowie eine gemeinsame Masse für beide Spannungen? Kann man für sowas einen einfachen Spannungsteiler nehmen (http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsteiler)? Wenn ja, wie müssten die Widerstände dimensioniert sein? Frage 2: Auch wenn man es so nicht machen würde: Könnte man einfach zwei Universalnetzteile, also eins mit 12v und eins mit 5v benutzen? In meiner Schaltung habe ich ja nicht zwei vollständig voneinander getrennte Stromkreise. Darf ich von zwei verschiedenen Netzteilen einfach die Massen miteinander verbinden? Funktioniert sowas? Viele Grüße und danke für eure Hilfe, Kai
zu Frage 1: 5V erzeugst Du aus 12V mit (linearem) Spannungsregler 7805, wenn der Strombedarf klein genug ist (->Verlustleistung). Bei größerem Strom ist ein Schaltregler sinnvoll. Ein Spannungsteiler ist in jedem Fall nicht angebracht. zu Frage 2: Genau so wie Du beschrieben hast: 2 Netzgeräte, Massen einfach verbinden. in beiden Fällen: Du hast immer noch keine Konstantstromquelle. Das einfachste ist hier, den Strom mit Vorwiderstand einzustellen. Gruß Dietrich
Hallo Dietrich, danke für den Tipp mit dem Spannungsregler. Einen Aufbau einer entsprechenden Schaltung (inkl. Kondensatoren und Widerständen deren Aufgabe sich mir entzieht) habe ich bei entsprechender Suche gefunden: http://www.strippenstrolch.de/cms/index.php?Elektronikbasteln:Bauteile:Spannungsregler_78xx Das kann ich denke ich problemlos nachbauen. Noch ne (wahrscheinlich) triviale Frage: Warum kann ich eine Spannung nicht einfach mit einem Widerstand runterregulieren? Wenn ich mich recht entsinne gab es in meinem Kosmos-Elektronik-Kasten vor vielen Jahren als erstes Experiment das Ansteuern einer LED an einem 9v Block. Hierzu wurde ein 470 Ohm Widerstand vor die LED geklemmt um die Spannung runter zu drücken. Kann ich nicht einfach an die 12v einen entsprechenden Widerstand klemmen um auf 5v zu kommen? Grüße, Kai
Obacht beim Strippenstrolch: 1000µF hinter dem 78xx ist Unfug. Da kannst und solltest du einen Keramik-Kondensator 100nF hintun, aber keinen dicken Elko.
Kai N. schrieb: > Warum kann ich eine Spannung nicht einfach mit einem Widerstand > runterregulieren? Wenn ich mich recht entsinne gab es in meinem > Kosmos-Elektronik-Kasten vor vielen Jahren als erstes Experiment das > Ansteuern einer LED an einem 9v Block. Hierzu wurde ein 470 Ohm > Widerstand vor die LED geklemmt um die Spannung runter zu drücken. Kann > ich nicht einfach an die 12v einen entsprechenden Widerstand klemmen um > auf 5v zu kommen? Bei einer LED ist das auch richtig: da willst Du einen bestimmten Strom durch die LED schicken, die Spannung stellt sich auf Grund der Diodenkennlinie entsprechend ein. Du brauchst aber eine konstante Spannung unabhängig von dem Strom, den Du hinter dem Spannungsteiler abnimmst. Eine µC-Schaltung hat aber keine feste Stromaufnahme bzw. der benötigte Strom hängt von vielen Dingen ab (Taktfrequenz, Beschaltung der Ports...). Und Du musst sicherstellen, dass bei Leerlauf (Strom ca. 0mA) die Spannung nicht zu hoch ist (µC kann kaputt gehen) und im Betrieb nicht zu niedrig ist (µC läuft nicht mehr). Bei diesen Betrachtungen solltest Du das Ohmsche Gesetz kennen. Und wenn Du es nicht kennst, unbedingt lernen! Das ist die absolute Mindestanforderung für Elektronik!! Gruß Dietrich
Kai N. schrieb: > Hierzu wurde ein 470 Ohm > Widerstand vor die LED geklemmt um die Spannung runter zu drücken. Betrachte es so: Der Strom wird begrenzt, nicht die Spannung gedrückt. Kai N. schrieb: > Kann > ich nicht einfach an die 12v einen entsprechenden Widerstand klemmen um > auf 5v zu kommen? Voraussetzung wäre ein konstanter Laststrom. Das ist aber nicht gegeben. Damit würde die Spannung im Rhythmus der sich ändernden Stromstärke variieren. Deshalb funktioniert das bei den LEDs, da die Stromstärke gleich bleibt.
Danke soweit erst Mal an euch.
Noch ne Frage zu der Schaltung die ich beim Strippenstrolch gefunden
habe: sehe ich das richtig, dass ich am Ausgang immer genau die Spannung
von 5v anliegen habe, während die Stromstärke variieren kann, je nachdem
wie viel der Verbraucher (in meinem Fall der Mikrocontroller) gerade
benötigt?
Wenn als Input 12v bei 1000mA reingehen, kommt dann am Ende maximal 5v
bei 1000mA raus? Oder könnte der Ausgangsstrom prinzipiell auch höher
ausfallen?
Verhaut mich jetzt nicht, aber ich wage mal eine Rechnung mit meinem
beschränkten (möglicherweise falschem) Wissen:
12v * 1000mA = 12Watt
unter der Voraussetzung, dass es nirgendwo Energieverluste gibt (was
natürlich nicht der Fall ist), also auch am Ende max. 12Watt anliegen,
wäre die Ausgangsleistung hinter dem Spannungsregler dann:
12Watt / 5v = 2400mA,
d.h. also 5v bei max. 2400mA?
Grüße,
Kai
Kai N. schrieb: > Wenn als Input 12v bei 1000mA reingehen, kommt dann am Ende maximal 5v > bei 1000mA raus? Oder könnte der Ausgangsstrom prinzipiell auch höher > ausfallen? Das ist der Unterschied zwischen Linearregler und Schaltregler. Linear: Iaus = Iin Schaltregler: Paus = Pin (idealisiert, es gibt natürlich Verluste) d.h., wenn die Ausgangsspannung niedriger als die Eingansspannung ist, kann der Ausgangsstrom höher als der Eingangsstrom sein. Kai N. schrieb: > unter der Voraussetzung, dass es nirgendwo Energieverluste gibt (was > natürlich nicht der Fall ist), also auch am Ende max. 12Watt anliegen, > wäre die Ausgangsleistung hinter dem Spannungsregler dann: > > 12Watt / 5v = 2400mA, > > d.h. also 5v bei max. 2400mA?
Jetzt komme ich an einer Stelle doch nicht weiter. Für dijenigen, die den Thread nicht vollständig durchlesen wollen, hier nochmal der Link zur Schaltung um die es geht: http://www.strippenstrolch.de/1-2-11-der-spannungsregler-78xx.html Ich habe die Schaltung nachgebaut. Am Ausgang kommen auch tatsächlich die besagten 5v raus. Allerdings wird der Regler 7805 derart heiß, dass ich ihn nicht anfassen kann. Als Eingang habe ich ein Stecknetzteil mit folgenden Spezifikationen genommen 10v, 700mA. Ist es normal das der Regler so heiß wird? Macht es einen Unterschied, ob ich einen Verbraucher am Ausgang habe, oder nicht? Grüße, Kai
Kai N. schrieb: > http://www.strippenstrolch.de/1-2-11-der-spannungs... Naja, zumindest die obere Schaltung ist ziemlich schlecht. Bei der unteren sind einge grobe Fehler verringert. > Ich habe die Schaltung nachgebaut. Am Ausgang kommen auch tatsächlich > die besagten 5v raus. Allerdings wird der Regler 7805 derart heiß, dass > ich ihn nicht anfassen kann. Als Eingang habe ich ein Stecknetzteil mit > folgenden Spezifikationen genommen 10v, 700mA. > Ist es normal das der Regler so heiß wird? Meinst Du jetzt mit oder ohne Verbraucher am Ausgang? Wenn er ohne Verbraucher heiss wird, hast Du wohl einen Schaltfehler gemacht. Gruss Harald
Kai N. schrieb: > Ist es normal das der Regler so heiß wird? Macht es einen Unterschied, > ob ich einen Verbraucher am Ausgang habe, oder nicht? Ein Linearregler (wie der 7805) verheizt einfach die Leistungsdifferenz. In Deinem Beispiel: P = I * U, also: Pein = 10V * 0,7A = 7W Paus = 5V * 0,7A = 3,5W Pdiff = 3,5W Pdiff wird in Wärme umgesetzt. Daher brauchst Du für den Regler einen Kühlkörper. Im Leerlauf (I = 0A) wird nichts verheizt (hier ist der relativ kleine Ruhestrom des Reglers vernachlässigt). Gruß Dietrich
Ich danke euch für eure Rückmeldung. Also mit Verbraucher (d.h. im konkreten Fall ein Arduino-Mikrocontroller) wird der Regler warm, aber nicht heiß. Der Regler wird innerhalb von einer Minute heiß, sobald ich den Mikrocontroller abgeklemmt habe und kein Verbraucher mehr am Ausgang liegt. Ich habe meinen Schaltaufbau nochmals überprüft, kann aber keinen Fehler finden. Liegt der Fehler bereits im Schaltplan? Auch wenn nichts angeschlossen wird liegt als Verbraucher ja trotzdem eine LED mit Vorwiderstand an. Wenn ich hiervon ausgehe: Pein = 10V * 0,7A = 7W Pled = 1,9V * 0,015A = 0,029W Würde das ja wohl die Wärmeentwicklung erklären, da die differenz ja quasi knapp unter 7W liegt, richtig? Grüße, Kai
Kai N. schrieb: > Wenn ich hiervon ausgehe: > > Pein = 10V * 0,7A = 7W > > Pled = 1,9V * 0,015A = 0,029W > > Würde das ja wohl die Wärmeentwicklung erklären, da die differenz ja > quasi knapp unter 7W liegt, richtig? Nein. Es wird nicht am Eingang reingestopft was der Trafo hergibt. Der Eingangsstrom ist vom Ausgangsstrom abhängig. Kai N. schrieb: > Der > Regler wird innerhalb von einer Minute heiß, sobald ich den > Mikrocontroller abgeklemmt habe und kein Verbraucher mehr am Ausgang > liegt. Da scheint er zu schwingen. Fehlen da die kleinen Kondensatörchen in Deinem Aufbau, die das Datenblatt empfiehlt? Außerdem: Kühlkörper hast Du dran?
Warum so kompliziert: Notebooknetzteil 12 - 24V und USB 5V Ausgang, z.B. http://www.pearl.de/a-PX2144-1511.shtml MfG Klaus
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