Spannungsversorgung Arduino + Shield

[Thomas P. (topla)]

Hallo zusammen,

bisher hatte ich mit Arduino nichts zu tun, soll aber auf Bitte eines 
Freundes eine Platine dazu entwickeln.
Soweit auch nicht weiter anspruchsvoll. Das Projekt benötigt eine 
Spannungsversorgung von 15-18V DC, max. 3A, die für den Anschluss 
externer Komponenten benötigt wird. Weiterhin müssen 12V, max. 500mA, 
für die Speisung von Geräten an einer Schnittstelle (RS485) und 3,3V, 
max. 250mA, für einen ESP8266 bereitgestellt werden.
Der Plan war jetzt, die 15-18V einem externen Netzteil zu entnehmen und 
auf der Zusatzplatine daraus 12V für die RS485-Geräte mit einem 7812 zu 
erzeugen und das gleichzeitig dem Arduino als Vin vorzuwerfen, der durch 
den bordeigenen Regler seine 5V (und die für den MAX483) erzeugt. 
Außerdem sollte
ein Schaltregler aus den 12V die Spannung für den ESP8266 bereitstellen.
Durch die Diskussion hier bin ich jetzt etwas verunsichert, ob das mit 
den 12V für Vin des Arduino so sinnvoll ist oder ob ich das besser 
umstellen sollte.
Eine Variante wäre ein Schaltregler direkt für die 5V des Arduino und 
daraus dann mit einem LDO die 3,3V für den ESP8266.
Hat da jemand noch eine bessere Idee?

Danke,
Thomas

[Maxim B. (max182)]

hallo,
ich finde deine Idee OK.
Hier würde ich das abhängig von 5 Volt-Last machen.
Wenn 5 Volt außer Arduino selbst und MAX483 niemand sonst braucht, darf 
Vin auch 12 Volt bleiben.
Als Variante, um Arduino-Regler zu schonen: zwischen 12 Volt und Vin 
eine Z-Diode für 3,9 oder 4,3, notfalls 4,7 Volt zu schalten.

[Boris O. (bohnsorg)]

Du kannst dir die Verlustleistungen auf einem Stück Papier 
zusammenrechnen und gegen Vorgaben prüfen (es geht nur auf Papier). 
Dafür muss jeder der Regler die Leistung aus Spannungsdifferenz mal 
Strombedarf vernichten. 15V auf 12V bei 100mA bedeuten 3V*100mA 
Verlustleistung. 12V auf 5V bei 100mA ist folglich noch etwas mehr, da 
7V vernichtet werden müssen usf.

Bei 10-20mA ist das kein großes Problem. Aber je nach Belastung der 
Ausgänge wird deine Linearregler-Kaskade ordentlich warm und verbrät so 
oder so >70% der Leistung (um 15V auf 3,3V herunterzubringen).

[Peter D. (peda)]

Thomas P. schrieb:
> 12V für die RS485-Geräte

RS-485 läuft mit 5V.
+/-12V brauchten nur die ganz alten RS-232 Transmitter.

[Thomas P. (topla)]

Peter D. schrieb:
> RS-485 läuft mit 5V.
> +/-12V brauchten nur die ganz alten RS-232 Transmitter.

Ich weiß, deshalb schrieb ich ja auch 'RS485-Geräte'. Der Bus führt die 
Betriebsspannung von 12V mit, weil die angeschlossenen Geräte eben dafür 
ausgelegt sind.


Boris O. schrieb:
> Bei 10-20mA ist das kein großes Problem. Aber je nach Belastung der
> Ausgänge wird deine Linearregler-Kaskade ordentlich warm und verbrät so
> oder so >70% der Leistung (um 15V auf 3,3V herunterzubringen).

Ja, gerechnet habe ich schon und aus diesem Grund ist die 
3,3V-Versorgung auch als Schaltregler geplant.
Mir macht die 12V-Versorgung als Vin des Arduinos Kopfschmerzen, da im 
anderen Thread angeführt wurde, dass man die Arduinos nicht so 
randgenäht am oberen Ende der Versorgungsspannungstoleranz betreiben 
soll.

Thomas

[Spannungsteiler (Gast)]

Thomas P. schrieb:
> Mir macht die 12V-Versorgung als Vin des Arduinos Kopfschmerzen, da im
> anderen Thread angeführt wurde, dass man die Arduinos nicht so
> randgenäht am oberen Ende der Versorgungsspannungstoleranz betreiben
> soll.

Aus diesem Grund spendiere ich in meinen Arduino Projekten
immer so einen kleinen preiswerten DC-DC Wandler:
http://www.ebay.de/itm/like/272508241785?chn=ps&dispItem=1

Da bei mir generell als Grundspannungsversorgung 24 VDC zum
Einsatz kommt, verwende ich mit Vorliebe für jede benötigte Spannung
diese praktische Schaltregler.
(Beispielsweise 8,5V für Arduinoboard)

[Einer K. (Gast)]

Thomas P. schrieb:
> Eine Variante wäre ein Schaltregler direkt für die 5V des Arduino und
> daraus dann mit einem LDO die 3,3V für den ESP8266.
Diese Idee halte ich für gut.

[Manfred (Gast)]

Thomas P. schrieb:
> bordeigenen Regler seine 5V (und die für den MAX483) erzeugt.

Da der Max Kontakt zur Außenwelt hat und auch mal kurzgeschlossen werden 
kann, halte ich das für eine schlechte Idee.

[Thomas P. (topla)]

Manfred schrieb:
> Da der Max Kontakt zur Außenwelt hat und auch mal kurzgeschlossen werden
> kann, halte ich das für eine schlechte Idee.

Danke für den Hinweis, aber da mache ich mir keine Gedanken. Das geht 
schon seit vielen Jahren gut (RJ12-Kabel) und bis jetzt ist es noch nie 
zu Problemen/Zerstörungen gekommen.

Thomas

[Wolfgang K. (opendcc)]

Hallo Thomas,

bei einem ähnlichen Problem habe ich je für die 12V und für die 5V (für 
den Prozessor und den Netzwerkchip) einen DC/DC verwendet. Und wenn ich 
mir die Spannungen und Ströme so ansehe, kann ich mir das 
Anwendungsgebiet denken :-)

Servus Wolfgang

[Manfred (Gast)]

Thomas P. schrieb:
>> Da der Max Kontakt zur Außenwelt hat und auch mal kurzgeschlossen werden
>> kann, halte ich das für eine schlechte Idee.
>
> Danke für den Hinweis, aber da mache ich mir keine Gedanken. Das geht
> schon seit vielen Jahren gut (RJ12-Kabel) und bis jetzt ist es noch nie
> zu Problemen/Zerstörungen gekommen.

Es geht nicht um die Ermordung vom Max, sondern die mögliche 
Rückwirkung, wenn der dem µC zuviel Strom klaut.