Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mikrocontroller wird warm(~36 Grad) normal?


von Felix N. (felix_n888)


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Hallo Leute,
Habe mal ne kurze Frage, und zwar habe ich mir ein Gerät gebaut, das 
über denn ATMega328P mit 16 Mhz gesteuert. Wird jedoch wird der ATmega 
beim Betrieb ordentlich warm.
In meinen Zimmer habe ich es ca. 24,3 bis 26 Grad der Mikrocontroller 
wird so zwischen 34-38 Grad warm.

Folgende Dinge sind am Controller angeschlossen:

- PWM Timer0 Phase Correct: Gehen zum Mosfet(Wird dauerhaft genutzt(Wenn 
Gerät aktiv), 2 Motoren, 5V 0,1 A)

- PWM Timer2 Fast PWM: Gehen zu Mosfets(Dieses steuern 2 120xmm 
Lüfter(Wenn Gerät Aktiv) (12VDC, 0,25 A)

- PWM Timer1 CTC: Wird für Infrarot IRMP genutzt

- Auf Timer2 liegt noch ein Overflow Interrupt.(Wenn Timer Funktion 
aktiv zählt dieses von 1800(30 Min) bis 18000(5 Stunden) runter(Je nach 
Einstellung des Timers wann das Gerät ausgehen soll), und löst dabei ein 
Funktion aus die Abfragt ob dieses Wert 0 ist und das Gerät ausschalt 
wenn er 0 ist)

- USART

- 3 LED's

In der Hautschleife werden nur die IR Signal die von der Fernbedienung 
kommen abgefragt.

Der 7805 wird ca. 50-60 Grad heiß ohne Kühlkörper und mit nur 40-45. Die 
ganze Schaltung nimmt ca. 600-700 mA auf. Eingangsspannung ist 12V DC. 
7V werden im 7805 verbrannt um auf 5 Volt für denn Controller zu 
bekommen, die beiden Motoren nutzen auch denn 5 V Spannung. Jedoch 
öffnen diese Motoren nur eine Klappen(Motor1: Öffnen, Motor2: 
Schließen). Also sie laufen nicht durchgehend.

Um denn 7805 mache ich mir weniger sorgen.
Ist die Temperatur dabei noch normal? Oder schon zu hoch bzw. kann er 
auch "durchbrennen" so das einzelne Ausfall(ADC, Timers...)?

Mfg Felix

von hp-freund (Gast)


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Felix N. schrieb:
> - 3 LED's

Wie sind die angeschlossen?

von Felix N. (felix_n888)


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hp-freund schrieb:
> Wie sind die angeschlossen?

Direkt am Pin. Bei 1K Widerstand leuchten diese nur noch sehr schwach. 
Soll ich dazwischen mal ein niedirgen Widerstand dran hängen(220-510 
Ohm)?

von hp-freund (Gast)


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Das wäre sinnvoll.
Damit dürfte die Stromaufnahme sinken und die Lebenserwartung der LED 
steigen...

von Felix N. (felix_n888)


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hp-freund schrieb:
> Das wäre sinnvoll.
> Damit dürfte die Stromaufnahme sinken und die Lebenserwartung der LED
> steigen...

Okay werde ich mal machen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Felix N. schrieb:
> jedoch wird der ATmega beim Betrieb ordentlich warm.
> In meinen Zimmer habe ich es ca. 24,3 bis 26 Grad der Mikrocontroller
> wird so zwischen 34-38 Grad warm.

Du hast eine komische Vorstellung von "wird ordentlich warm"

10 Kelvin über der Umgebungstemperatur ist für alle anderen "kühl" mit 
der Tendenz zu "mal sehen ob wir das beheizen müssen, damit keine 
Feuchtigkeit aus der Luft drauf kondensiert".

Mal so zum Vergleich: "warm" ist, wenn man nach ein paar Sekunden den 
Finger weg zieht, weil es unangenehm wird. "Heiß" ist, wenn man nur kurz 
drauf tippen kann. "Richtig heiß" wenn man trotz wegzucken eine 
Brandblase am Finger hat.

von hp-freund (Gast)


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Das ist schon richtig, aber der Mega328 gehört eigentlich nicht zu den 
warmen Brüdern :-)

von Neutron (Gast)


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Felix N. schrieb:
> hp-freund schrieb:
>> Wie sind die angeschlossen?
>
> Direkt am Pin. Bei 1K Widerstand leuchten diese nur noch sehr schwach.
> Soll ich dazwischen mal ein niedirgen Widerstand dran hängen(220-510
> Ohm)?

hp-freund schrieb:
> Das wäre sinnvoll.
> Damit dürfte die Stromaufnahme sinken und die Lebenserwartung der LED
> steigen...

Da denken wir aber nochmal drüber nach.

von Richard B. (r71)


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Wie hast du die MOSFET's angeschlossen?
Dürfen wir auch etwas sehen?
Schaltplan zB

: Bearbeitet durch User
von Felix N. (felix_n888)


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Richard B. schrieb:
> Dürfen wir auch etwas sehen?
> Schaltplan zB

Wenn ich dran denke erstelle ich morgen ein.

Controllor ist so angeschlossen:
- Acc mit 100 nF auf GND
- 22 pF Kondensator dann 16 Mhz Quarz
- Avcc mit 100 nF auf AGND
- AREF mit 100 nF auf AGND
- 10 K Widerstand nach RESET

Richard B. schrieb:
> Wie hast du die MOSFET's angeschlossen?

Wenn der FET grade vor einliegt so das man die Aufschrift lesen kann ist 
Rechtes(Gate) dieser Pin mit dem PWM Ausgang des Controllors verbunden. 
Der Pin in der Mitte(Drain) ist mit einer Freilaufdiode(1N4007 Ultra 
Fast) verbunden(- Punkt für denn Motor). Der Rechte Pin des 
MOsfet(Source) liegt auf Masse. Das andere Ende der Diode wo die 
Sperrrichtung hinzeigt ist auf +5 V gezogen(z.b bei denn Lüftern auf 
12V). Über die Freilaufdiode(Das ist dann + für denn Motor)


            |-----|  GND     +5 Volt
            |IRFZ |   |       |
            | 44N |   |       |
            |-----|   |       |
             | | |    |       |
PWM Sig______| | |____|       |
               |    1N4007 UF |
               |     ----     |
               ------| > |----
               (-)   ----    (+)

Hoffe mal man kann das erkennen

Mfg Felix.

von Wolfgang (Gast)


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Wäre es unverschämt, jetzt auch noch nach der PWM-Frequenz zu fragen?

von Toni Tester (Gast)


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Wie wäre es einmal mit Rechnen bzw. systematischem Vorgehen?

Da Atmel (natürlich wieder einmal; keine Ahnung, warum dieses 
Unternehmen bzw. deren µCs sich immer noch so gut auf dem Markt halten) 
keine brauchbaren Angaben im Datenblatt veröffentlicht (in diesem Falle 
den Wärmewiderstand betreffend), muss Google herhalten.

Angenommen ein µC-Gehäuse TQFP32. Hierzu Treffer bei Google: 
http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/b4/f8/3b/f7/8e/d8/4e/c4/DM00249556.pdf/files/DM00249556.pdf/jcr:content/translations/en.DM00249556.pdf
=> Rthja max. 45K/W (on PCB JEDEC 2s2p - inwieweit das auf die Platine 
des TOs zutrifft, muss er natürlich selbst beurteilen)
=> Bei 10°C Erwärmung sind das, wenn wir hiervon weiter ausgehen, rund 
200mW.
Auf den µC-Kern entfallen bei 16MHz 50mW typisch (Vollständiges 
Datenblatt, Diagramm "active supply current", d. h. 150mW bleiben für 
die PWM- und LED-Ausgänge übrig, wobei der Löwenanteil auf die 
PWM-Ausgänge entfallen wird (gerade zu faul, die statischen Verluste für 
die LED-Pins aus dem Datenblatt zu entnehmen - darf der TO selbst 
machen: Spannungsdrop mal Laststrom).

Ausführliche Erklärung: Da du die FETs ohne Vorwiderstände angeschlossen 
hast, muss der µC natürlich bei jeder PWM-Flanke die kompletten 
Gate-Kapazitäten "hart" umladen, d. h. er kriegt jedes Mal eine 
ordentliche Stromspitze ab.
=> Serienwiderstände an den FET-Gateeingängen schaffen hier schon gut 
Abhilfe.

von M. K. (sylaina)


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Also ich überschlag nur mal und nehme an: Mikrocontroller nimmt 40 mA 
Strom auf und wird mit 5 V betrieben, ferner gehe ich von einem 
thermischen Leitwert von 60 K/W aus (den schätze ich nur mal, 
PDIP-Gehäuse). Dann komme ich auf eine Temperaturerhöhung von 12 K, bei 
ca. 25 °C Raumtemperatur käme der Mikrocontroller auf 37 °C. Von daher 
erscheint mir die hier festgestellte Temperatur als normal bei den 
genannten Bedingungen.

: Bearbeitet durch User
von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Toni Tester schrieb:
> Da Atmel (natürlich wieder einmal; keine Ahnung, warum dieses
> Unternehmen bzw. deren µCs sich immer noch so gut auf dem Markt halten)

Weil die Dinger einfach auch unter widrigen Bedingungen funktionieren. 
Siehe aktuellen Anwendungsfall ohne jegliche Vorwiderstände und 
vielleicht sogar ohne Blockkondensatoren...

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