Was macht ein LDO wenn seine Eingangs <= der Ausgangsspannung ist?

[Thomas B. (escamoteur)]

Hi,

ich habe folgendes Problem. Ich habe eine einzige Komponente (Busswitch) 
für die ich 4,5-5V in einem sonst reinen 3,3V System benötige.

Als Versorgungsspannungen habe ich wahlweise 5,4V-9V Batterie oder 5V 
USB.

Wenn ich nun einen LDO wie diesen hier

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/product.do?id=MC78LC

mit einer fixen Ausgangspannung von 5V nehme, was macht der im USB 
Betrieb, bei dem seine Eingangsspannung = der geünschten 
Ausgangsspannung ist?

Funktioniert der überhaupt noch oder braucht der zwingend eine 
Spannungsdifferenz. Wenn er noch min. 4,5V rausgibt wäre ja alles ok.

Schaltet der einfach durch?

Gruß
Thomas

[Jens G. (jensig)]

ein (linearer) Spannungsregler braucht immer eine Diff. zw. Ein- und 
Ausgang - und zwar positiv (bei Positivreglern).
Guck einfach ins DB des Auserwählten, dann sollte drin stehen, welche 
minimale Dropspannung er braucht. Evtl. ist da auch ein Diagramm 
vorhanden, welches sein Verhalten bei zu niedriger Eingangsspannung 
zeigt.

[Thomas B. (escamoteur)]

Ehrlich gesagt, habe im Datenblatt hierzu keine Angaben gefunden.

Kann mir sonst jemand hier weiterhelfen?

[Heinz (Gast)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Ehrlich gesagt, habe im Datenblatt hierzu keine Angaben gefunden.
>
> Kann mir sonst jemand hier weiterhelfen

Der LP2950-3.3 ist für dein Vorhabne eine gute Wahl.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Ehrlich gesagt, habe im Datenblatt hierzu keine Angaben gefunden.

Ja, dieser Fall wird in aller Regel nicht spezifiziert.  Kannst du
dir nur von Fall zu Fall ausmessen.  Viele LDOs regeln dann einfach
"ganz auf", aber auch dafür brauchen sie natürlich am Eingang eine
minimale Spannung.

Wenn du aber 4,5 ... 5 V brauchst, warum hängst du das Teil dann
nicht gleich direkt an den USB?

[Michael S. (rbs_phoenix)]

Wenn du 5V Eingangsspannung hast, warum willst du dann mit einem Regler 
daraus nochmal 5V machen? Das ist doch irgendwie Witzlos. Wie Jens schon 
meinte, im Datenblatt steht, wieviel Spannung MEHR er am Eingang 
braucht. Sonst musst du dich mal nach einem Stepup/Stepdown Regler 
umgucken. Aber wie gesagt. Aus 5V nochmal 5V machen ist Witzlos, gerade, 
wenn 4,5V am Ausgang noch ausreichen. Wenn es um galvanische Trennung 
geht (die du mit nem Regler aber nich hast), geht auch ein DC-DC 
Wandler.

[Thomas B. (escamoteur)]

Hat schon seinen Sinn. Die gesamte Schaltung wird wahlweise von 
Batterien 5,4V-9V oder von USB gespeist. Die 3,3V werden über einen 
Stepdown daraus gewonnen.

Ich brauche nun aber 5V auch wenn ich nicht am USB hänge sondern dann 
eben mehr als 5V Eingangspannung habe.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Die gesamte Schaltung wird wahlweise von
> Batterien 5,4V-9V oder von USB gespeist.

Das ging aus deinem Eingangsposting nicht hervor.  Da klang es so,
als könntest du dir auswählen, aus welcher von beiden Quellen du
gespeist wirst.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Schaltung wird wahlweise von Batterien 5,4V-9V oder von USB gespeist.
Dann mußt du ja nur den Pfad regeln, an dem die Batterien angeschlossen 
werden...

[Thomas B. (escamoteur)]

Nee, Lothar, die Ganze Schaltung hängt ENTWEDER an USB ODER an Batterie.

Dabei wird automatisch nach anhängender Schaltung umgeschaltet. Aus 
Bat/USB erteuge ich dann per Step-Down meine 3,3V.

Nun möchte ich hiervon auch noch 5V für den Busswitch haben, der meine 
einzige 5V Komponente ist.

Gruß
Tom

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Nee, Lothar, die Ganze Schaltung hängt ENTWEDER an USB ODER an Batterie.
Das ist doch gut, denn das sind ja physikalisch unterschiedliche 
Klemmen. Oder hat die Batterie einen USB-Anschluss?

> Dabei wird automatisch nach anhängender Schaltung umgeschaltet.
Das sieht mir undurchschaubar/unnötig kompliziert aus. Ich würde einfach 
die Batterie auf 5V runterregeln und dann direkt auf die USB-5V 
draufgeben. Und die ganze Schaltung mit diesen USB-5V versorgen...

[Michael O. (mischu)]

Lothar Miller schrieb:
> Das sieht mir undurchschaubar/unnötig kompliziert aus. Ich würde einfach
> die Batterie auf 5V runterregeln und dann direkt auf die USB-5V
> draufgeben. Und die ganze Schaltung mit diesen USB-5V versorgen...

2 Gründe:

1. Man verbrät bei Batteriebetrieb linear einen Teil der Leistung. Mit 
einem Schaltregler der direkt aus der höheren Spannung versorgt wird, 
besteht dieser Nachteil nicht.

2. Bei USB Betrieb hätte trotzdem die Batteriespannung gewonnen und die 
Schaltung läuft aus den linear geregelten 5V. Zudem möchte man den 
ausgeschalteten PC vielleicht nicht über +5V der USB Buchse versorgen 
(daher wird eine Diode nötig). Wenn man die Toleranzen des USB 
berücksichtigt, müsste man den Linearregler auf unter 4.75V - 
Diodenspannung setzen, damit der USB seinen Beitrag liefern kann.

[Thomas B. (escamoteur)]

Hallo Lothar,

dann muss ich aber von den 5V noch mal auf 3,3V runterregeln.

Die Schaltung klemmt die Batterie (VBat) ab sobald USB(Vbus) 
angeschlossen wird.

Am Ende habe ich eine Spannung die 5-9V (Bat/USB) sein kann. Hiervon 
muss ich jetzt 5V mit 30mA erzeugen.

Gruß
Thomas

[Thomas B. (escamoteur)]

@Michael: Du hast es auf den Punkt gebracht.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Thomas Burkhart schrieb:
> Die Schaltung klemmt die Batterie (VBat) ab sobald USB(Vbus)
> angeschlossen wird.
Und so wie ich das sehe, hast du gerade in dem Pfad, in dem du sowieso 
schon knapp dran bist (USB) noch eine Schottky-Diode drin, die dir 
zusätzlich Spannung abzwackt.
Den ganzen Aufbau könnte ich mir aber einfacher vorstellen. Es gibt z.B. 
auch solche tollen komplett integrierten Umschalter von Maxim...

Michael O. schrieb:
> 1. Man verbrät bei Batteriebetrieb linear einen Teil der Leistung. Mit
> einem Schaltregler der direkt aus der höheren Spannung versorgt wird,
> besteht dieser Nachteil nicht.
Es war (so nebenbei bemerkt) nicht meine Idee, da was mit einem LDO 
anzufangen, denn schon Thomas Burkhart schrieb:
>>>> einen LDO wie diesen

Um es kurz zu fassen:
Weil da so ein uraltes Zombie-5V IC drin sitzt, muß schaltungstechnisch 
ein einarmiger Handstand gemacht werden. Das ist die Ursache allen 
Übels. Könnte man nicht dort mal anpacken?

[Thomas B. (escamoteur)]

Hallo Lothar,

da hast Du völlig Recht. Siehe meinen anderen Thread

Beitrag "Re: Busswitch in 3,3V System"

Ich habe bisher noch keinen 3,3V Busswitch gefunden, der mir TTL Pegel 
in einem 3,3V System schalten kann. Wenn ich recht informiert bin, 
schaffen Die alle nur Pegel von Vcc-(1 bis 1,5V), so dass ein Highpegel 
von 2V nicht mehr sichergestellt wäre.

Gruß
Thomas

[Purzel H. (hacky)]

>Was macht ein LDO wenn seine Eingangs <= der Ausgangsspannung ist?

Ist ja klar er steuert durch. Mit einem P-Transistor liegt nachher noch 
die Saettigungsspannung an, mit einem P-Fet geht er auf den tiefst 
moeglichen Widerstand. Wichtiger aber ist wie, resp dass die Powersupply 
Rejection zusammenbricht. Dh irgendwelcher Rippel oder sonstwas bricht 
voll durch.

Was man auch noch beachten sollte ist der Eigenstromverbrauch. Bei einem 
internen P-Fet geht's ja noch, aber ein P-Transistor beginnt gegen die 
Saettigung Strom zu ziehen. Sogenannter Quiescent Current.