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Spannungsteiler Widerstände egal?

  • Wenn ich den LM317M richtig verstehe, gebe ich logischer Weise den Input auf Vin, und zwischen Vout und Adjust kann ich per Widerstand den Output regeln?

    Müsste also zwei nehmen um einmal die 5.5V und einmal die 3.5V zu regeln, wäre das korrekt?

    Ja, zwei Regler, einen für 3,3 V und einen für 5,5 V. Je Regler zwei Widerstände, mit denen Du pro Regler die Spannung einstellst. Um die Verlustwärme des Reglers abzuführen, empfiehlt sich ein kleiner Kühlkörper. Die Eingangsspannung Vin sollte etwa 3 V über Vout liegen, damit möglichst wenig Verlustwärme entsteht. Über einen Vorwiderstand oder Diode kann man das sogar noch optimieren, wenn man möchte. Ansonsten braucht der Regler noch ein paar Kondensatoren. Das ist sehr gut im Datenblatt von beispielsweise Texas Instruments auch beschrieben.

  • Das Datenblatt habe ich gleich mal studiert, Deine Aussage bestätigt mein Verständnis dazu, danke! :thumbup:

    Bin gerade dabei, mir damit bei KiCAD ein PCB zu gestalten. Sieht glaube ich ganz gut aus, nur das Footprint zum LM317 gibt es da nur mit 7 oder 9 Pins SMD. Ich hätte gerne den 3er THT. Gibt es zwar in externen Libraries, aber da muss ich mich überall gleich registrieren. X/


    Starquake: einfach kann ja jeder :P

    Nein, danke für den Tipp. Ich möchte da gerne etwas selbst gemachtes, weil ich dabei was lernen will. Ist ja nichts, was produktiv in die Welt raus geht, sondern nur für meiner einer.

  • Ich habe mir Dein Bild angesehen. Nein, D1 ist falsch angeschlossen und eine Zenerdiode ist unpassend. Eine ganz normale (wie 1N4001) reicht. R1 und R2 sind richtig. Ich würde Dir aber empfehlen die noch für eine typische Anwendung fehlenden Bauteile (Diode, Kondensatoren) zu ergänzen.


    Schau Dir mal unter

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf

    Die Figur 9 auf Seite 11 an. Dort hast Du ein sehr gutes Anwendungsbeispiel. Das funktioniert auch zuverlässig.
    Du kannst das Schaltbild auf der Seite noch optimieren. In Serie wird das zwar zu teuer, daher nicht aufgeführt, aber im Einelfall wie bei Dir, würde ich noch zwei kleine Elkos (Ci2 und Co2) spendieren: links parallel zu Ci und rechts parallel zu Co. Ci und Co sitzen dichter am Regler. Die Elkos weiter weg (vom Platz her gesehen). Dem Elko bei Ci würde ich 100 µF und dem Elko bei Co würde ich 47 µF oder auch 100 µF spendieren (optimalerweise als Tantal-Ausführung, da schneller). Dabei auf passende Spannungsfestigkeit achten, also etwa 16 V bei 9 Vdc Eingangsspannung, 10 V bei 5,5 V Ausgangsspannung und 6,3 V bei 3,5 V Ausgangsspannung. Mehr Spannungsfestigkeit geht natürlich auch, ist aber teurer und von der Bauform vielleicht größer.

    Auch Cadj würde ich spendieren. Das optimiert das Rauschen im Regler und die Ausgangsspannungsqualität ist noch besser als ohne.


    Zu den Bauteilen findest Du auch eine Erklärung im Datenblatt. In meisten Fällen geht es auch ohne die "Recommended"-Bauteile, aber ich würde sie ergänzen. Dann ist die Schaltung "safe" und geschützt vor Eventualitäten. Das meinte ich auch mit Freude daran über Jahrzehnte. ;-)

    Ci und Co würde ich als Keramik-C ausführen. Co kann dabei auch ein 0,1 µF sein, wenn Du Co2 zusätzlich hast.


    Hoffe, meine Angaben helfen Dir.


    Ergänzung:

    Uin - Uout sollte idealerweise etwa 3 V oder etwas mehr betragen. Das braucht der Regler, um gut zu funktionieren.

    -> Für Uout = 5,5 V brauchst Du also Uin = 8,5 V. Das passt also mit Deinem Netzteil 0910 gut zusammen.

    -> Für Uout = 3,5 V brauchst Du also Uin = 6,5 V. Das passt also mit Deinem Netzteil 0910 gut theoretisch auch zusammen., ist allerdings mit 9 V deutlich mehr als 6,5 V. Wenn die 9 V stabil sind, könntest in die Leitung vom Netzteilausgangs zum Eingangs Deiner Reglerschaltung noch 2 Dioden 1N4001 (bis maximal 1 A Strom vom Netzteil 0910) in Durchlassrichtung einschleifen. Vorteil dabei: Etwas Wärme wird in den Dioden erzeugt und nicht im Regler (der bleibt dann kühler und hat geringfügig bessere elektrische Eigenschaften). Das ist eine kleine Feinheit für die Optimierung, geht aber auch ohne. Wäre quasi von mir ein "recommended". Die Dioden würde ich dabei mit recht langen Anschlussdrähten einlöten, da die Anschlussdrähte bei der Kühlung der Diode helfen (die wird bei 1 A Durchfluss schon ein bisschen warm, ist dafür aber ausgelegt).

  • Cool, danke für die Hinweise und Erklärungen :thumbup:

    Klingt alles plausibel soweit, ich werde mal versuchen, das so umzusetzen. Wäre klasse, wenn ihr dann nochmal ein Auge werft.


    Zu meinem Versuch, das Prinzip hatte ich aus einen Datenblatt ( ich meine der LM317 von SG ).

    Die Z-Diode hatte ich in Sperrrichtung dazugesetzt, weil ich das Prinzip in einem Videotutorial gesehen hatte:, da wurde ein Beispiel so gezeigt:


    Daher dachte ich, ich kann die 3.3V Ausgangsspannung etwas konstanter halten.


    Aber wie gesagt, Deine Ausführungen klingen absolut sinnvoll für mich und Du kennst Dich ja auch aus.

    Daher baue ich das mal um, soll am Ende ja trotzdem was vernünftiges bei rauskommen. :D


    Danke!

  • Das müsste jetzt auf 3.3V Vout dem Beispiel aus dem Datenblatt entsprechen, inkl. Deinen Empfehlungen zu Ci2 und Co2.

    Wenn die 9 V stabil sind, könntest in die Leitung vom Netzteilausgangs zum Eingangs Deiner Reglerschaltung noch 2 Dioden 1N4001 (bis maximal 1 A Strom vom Netzteil 0910) in Durchlassrichtung einschleifen.

    Kommen die vor oder hinter die parallel geschalteten C1 und C2?

    Und sollen die beiden 1N4002 dann in Reihe?

    Ach so, und wovon hängt C5 ( Cadjust ) ab?


    Danke und Gruß

    Arne

  • Ehrlich gesagt, hatte ich mir Datenblatt nicht durchgelesen. Ich arbeite seit Jahrzehnten mit der Erfahrung, die ich gesammelt habe. CAdj und D2 habe ich noch nie verwendet. Die Regelung funktioniert auch so tadellos.

    Ich will nicht verwirren: Im Datenblatt steht drin, D2 ist nur notwendig, wenn CAdj zur Anwendung kommt. D2 soll verhindern, dass sich CAdj über den Ausgangspin des Reglers entladen kann. Wann ist das der Fall? Und was ist mit C3 und den Kapazitäten in der nachfolgend, angeschlossenen Schaltung? Die dürfen sich über den Ausgangspin entladen?

  • Wann ist das der Fall?

    Wenn die Spannungsquelle abgeschaltet wird. Würde ich annehmen.

    Und was ist mit C3 und den Kapazitäten in der nachfolgend, angeschlossenen Schaltung? Die dürfen sich über den Ausgangspin entladen?

    Die sollen sich über D1 entladen.

  • flyppo kein Thema, ich habe ja nicht die Erfahrung, wie ihr, deshalb frage ich ja nach und versuche aus den Meinungen und Erfahrungen was vernünftiges zusammenzustellen. ;)

    Dass D2 nur bei Verwendung von Cadj zum Tragen kommt, hatte ich auch gelesen, wollte das aber mit rein nehmen, weil das auch empfohlen wurde.


    Zipcom Danke für die Erklärung!


    Wie bestimme ich aber Cadj nun korrekt? Exakt spezifisch wird der Wert nicht sein müssen, aber welchen Wert würdet ihr verwenden und warum?


    Danke

    :thumbup:

  • Wann ist das der Fall?

    Wenn die Spannungsquelle abgeschaltet wird. Würde ich annehmen.

    Und was ist mit C3 und den Kapazitäten in der nachfolgend, angeschlossenen Schaltung? Die dürfen sich über den Ausgangspin entladen?

    Die sollen sich über D1 entladen.

    Genau. Das kann der CAdj auch, hat lediglich durch R1 eine Zeitkonstante drin. Seine Spannung ist 1,25V niedriger als die Ausgangsspannung. Aber, der Hersteller wird sich schon was bei gedacht haben. ;)

    Insofern stemme ich mich nicht dagegen, halte es aber wie bisher.


    DP64

    Nimm doch die 10µF wie im Datenblatt, Punkt 9.2.3

  • Cadj wird im Datenblatt mehrfach mit 10uF angegeben. Daran kannst du dich orientieren. Auf dem Grafen auf Seite 8 kannst du sehen was der Kondensator bewirkt. Wirklich nötig ist er (zusammen mit D2) für dich wahrscheinlich nicht.

  • Übrigens wenn man sich Hilfe von Profis geben lassen will, dann kann man sich seine Spannungsregler bei Texas Instruments nach seinen Vorgaben komplett auslegen lassen. Verschiedene Auslegungsoptionen kann man auch wählen.


    https://webench.ti.com/power-designer/


    Simulieren lassen kann man sich die Designs dann auch noch.

  • Wäre bei 9Vdc das Widerstandsverhältnis von R1 und R2 passend für 3.3V vout?

    Da verweise ich noch mal auf meinen Post in #20.

    Die Ausgangsspannung wird durch R1 R2 bestimmt, nicht durch die Eingangsspannung. Letztere sollte mindestens 3V über der Ausgangsspannung liegen. Der LM317 verheizt die Spannungsdifferenz von Ein- zu Ausgangsspannung in Abhängigkeit des entnommenen Stromes, in Wärme. Wieviel Strom du in Zukunft entnehmen möchtest, wirst nur du wissen.

  • Zipcom Das ist cool! Merke ich mir mal die Seite. Aktuell möchte ich das aber zumindest einmal zu Ende bringen.


    Da verweise ich noch mal auf meinen Post in #20.

    Die Ausgangsspannung wird durch R1 R2 bestimmt, nicht durch die Eingangsspannung.

    Stimmt, den Link hatte ich schon wieder vergessen.

    Hmmm... Das verwirrt mich aber leider wieder etwas... Wie ist denn die Formel, die dahinter steckt?


    Ich dachte, das Verhältnis von Vin zu Vout ist das gleiche, wie R1 zu R2?

    Wenn ich Vin und Vout habe ( 9V zu 3.3V ), rechne ich doch 9V/3.3V = 2,73. Daraus ergibt sich für mich dass R1 zu R2 = R1/2,73 ist, oder?

    Dann kann aber doch der Wert für R2 nicht größer sein wie R1. Oder rechnet sich das beim Spannungsregler anders?

    Auf der Seite rechnet er mir bei R1 = 240 einen Wert für R2 = 393.6 Ohm.


    Ich glaube zwar eher dem Tool aus Deinem Link, als meinem margeren Wissensstand, aber komisch kommt mir das halt vor, weil ich Vin zu Vout = R1 zu R2 in allen Tutorials zu Spannungsteilern sehe.


    Wo habe ich da denn wieder den Denkfehler?

    Danke

  • Dein Denkfehler ist, dass du Vin zu Vout ins Verhältnis setzt. Es spielt für die Ausgangsspannung keine Rolle ob du am Eingang 9 oder 20V reinschickst. Allein R1 und R2 bestimmen die Ausgangsspannung. Bei höherer Eingangsspannung verbrät der Regel-IC nur mehr an Wärme.


    Deine Frage zu der zugrunde liegenden Formel, nun die Antwort ist auf der Seite des Links beantwortet:

    Uout = 1,25*(1 + R2/R1)

  • Ergänzend: Hinge es von der Eingangsspannung ab, wäre der Regler ja für die Fische ...


    Der Regler vergleicht das mit einer internen Referenzspannung. Die gewünschte Ausgangsspannung, geteilt durch den Spannungsteiler R1/R2 ergibt die interne Referenz. Der Regler "schiebt" immer so viel Spannung am Ausgang nach, dass diese Bedingung erfüllt ist.