5V/100mA Spannungsregler aus 5-9V Akku generieren

[Thomas L. (thomasnrw)]

Hallo zusammen,

hier findet sich ja eine schöne Sammlung mit vielen Tipps, leider konnte 
ich zu meinem Problem nichts finden.

Ich möchte eine uC (Atmel ATTINY45) mit 5V aus verschiedenen Akkuquellen 
versorgen. Die Eingangsspannung beträgt somit je nach Akkutyp 4,8-9V.
Die Stromaufnahme meiner Schaltung dürfte weit unter 100mA liegen, 
sollte es die Ausgabe vereinfachen würden wohl 40mA als unterste Grenze 
ausreichen.
Die Spannung sollte nicht unter 4,5V fallen da dann mein uC die Grätsche 
macht (läuft auf 8MHz).

Bin gespannt auf Eure Tipps
Viele Grüße
Thomas

[Stefan F. (Gast)]

Nimm einen handelsüblichen Low-Drop Spannungsregler.

8Mhz sollte allerdings auch bei 3,3V kein Problem sein.

[Thomas L. (thomasnrw)]

Ja hast Recht, hatte noch die 20MHz Taktrate im Kopf, bei 8MHz geht's 
bis auf 2,7V runter. Also kann der Spannungsregler auch nur 3V (besser 
3,3V)  liefern.

So ein LDO ist tatsächlich die richtige Wahl wie mir scheint, auch schön 
klein und unaufwendig zu beschalten, genau das was ich suche ;)

Da werde ich mich mal auf die Suche begeben ...

Wenn jemand vllt. sogar einen passenden kennt denn man auch in kleineren 
Mengen bestellen kann, würde ich mich über eine Info freuen.

vg, Thomas

[Olaf B. (omb)]

Kommt es bei deiner Schaltung auch darauf an, dass sie möglichst lange 
läuft? Dann könnte ein Schaltregler anstelle des LDO sinnvoll sein. Der 
LDO wandelt die nicht benötigte "Spannung" in Wärme um und ist somit 
recht ineffektiv. Schaltregler gibt es auch schon fertig aufgebaut mit 
Induktivität usw. in einem Gehäuse. Sie sind aber auch einiges teuerer 
als ein LDO.

Kommt also auf deine Anwendung an, was sinnvoller ist.

[Sascha (Gast)]

https://www.reichelt.de/LP-2950-ACZ3-3/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=122756&artnr=LP+2950+ACZ3%2C3&SEARCH=Festspannungsregler+3%2C3V

Die nehme ich immer dafür, TO92 reicht für nen µC allein völlig.

[Thomas L. (thomasnrw)]

Na spitze, "hier werden Sie geholfen" :D

Danke für den Input, den LP2950 in 3.3V hatte ich tatsächlich auch schon 
ins Auge gefasst, die Info bestätigt mir das ich das Teil einsetzen 
kann, Danke.

Ja die Wärme, die Schaltung wird wahrscheinlich bis zu 4 Std. aktiv 
sein. Da in Summe aber wohl nur 15-20mA entnommen werden sollte sich die 
Verlustwärme in Grenzen halten, oder ?
Wie hoch könnte denn der max. Dauerstrom ohne extra Kühlblech sein ???

Wäre es wegen der besseren Wärmeabgabe uU besser die TO-252 Variante zu 
verwenden ? ist das bei einem Strom kleiner 40mA und Eingangsspg. von 
8,4V notwendig ?

vg, Thomas

[Olaf B. (omb)]

Hi, es ging mir nicht so darum, dass der LDO zu warm wird. Das sollte 
bei dem Strom kein Problem sein, sondern eher, dass unnötig Energie 
verbraten wird. Dadurch ist die Batterie halt schneller leer. Für 4 
Stunden sehe ich da aber kein Problem.

[Thomas L. (thomasnrw)]

Achso ;)
ne das Teil wird an dem Empfänger eines RC-Modells angeschlossen. Der 
Versorgungsakku ist typischerweise größer 4000mAh und wird mit mehreren 
Ampere belastet, da ist meine Entnahme eher nebensächlich :D

vg, Thomas

[Sascha (Gast)]

Für den µC allein reicht TO92, bei den 100mA maximalem Stromverbrauch 
eines AVR sind das 0,57W. Das kann der auch ohne Kühlung ab.

Wenn da noch ne Last mit dran wäre, würde ich auch nen Schaltregler 
einsetzen.
Aber bei son paar mA lohnt das nicht und man geht sogar die Gefahr ein 
dass im Mittel der Eigenverbrauch des Schaltreglers größer ist als der 
Stromverbrauch des µC.

[Timmy (Gast)]

Genau wie es LDOs mit Iq 2uA-2mA gibt, gibt es Schaltregler mit Iq 
2uA-2mA.

[Wolfgang (Gast)]

Sascha schrieb:
> Für den µC allein reicht TO92, bei den 100mA maximalem Stromverbrauch
> eines AVR sind das 0,57W. Das kann der auch ohne Kühlung ab.

Das möchte ich sehen.

Lass die Umgebungstemperatur im Sommer 40°C sein und die Schaltung auch 
noch in einem engen Gehäuse sitzen. Bei 160°C/W liegt die Chiptemperatur 
dann 85°C über Umgebung, i.e. bei mindestens 125°C.

Auch wenn das noch knapp in den Datenblattgrenzen liegt, würde ich das 
mal eher als grenzwertig bezeichnen.

[Stefan F. (Gast)]

Ich hab mir als Pi-Mal-Daumen Regel gemerkt:

TO-92 kann bis zu 0,5V ohne Kühlkörper vertragen.
TO-220 verträgt bis zu 1W ohne Kühlkörper.

@Wolfgang: Du vergisst, das die Platine den Chip kühlt. Das geht schon, 
aber mehr als 0,5W sind definitiv nicht empfehlenswert. Und in besonders 
warmer Umgebung würde ich sogar nur hal so weit gehen. Sicher ist 
sicher.

Wenn der LP2950 zu klein ist, nimm einen LF33CV.

Lineare Regler würde ich bei geringen Strömen bevorzugen, wenn die 
Energieverluste erträglich sind. Ich erwarte, dass diese Regler länger 
haltbar sind, als Schaltregler. Und billiger natürlich.

> gibt es Schaltregler mit Iq 2uA-2mA.

Aber iq ist die Ruhe-Stromaufnahme, nicht unter Last. Die allermeisten 
Schaltregler sind so ausgelegt, daß sie bei etwa 50% Belastung den 
höchsten Wirkungsgrad (typisch 80-90%) erreichen.

Wenn du jetzt einen handelsüblichen Schaltregler nimmst, der 1A 
verträgt, aber nur 40mA brauchst, dann ist es vorbei mir der "besseren" 
Effizienz.

[Peter D. (peda)]

Der MCP1702T-3302E/CB verbraucht 2µA.
Wenn man den AVR in Power-Down schaltet, kann er dann immer am Akku 
verbleiben.