L78xx - welche Kondensatoren?

[Klebwax]

Keramik. Tantal braucht man gar nicht mehr. Für Digitalbausteine haben sie einen zu großen ESR, sind da wirkungslos. Der am Eingang ist unkritisch, da tuts auch ein 0,1µ, vor allem wenn du mehrere Regler mit je einem Kondensator parallel hast, der Abstand nur ein paar Zentimeter ist und die Versorgung aus einem Akku stammt (der wirkt wie ein großer Kondensator).

Beachte aber, um aus einem 78xx den vollen Strom zu ziehen, muß die Eingangsspannung mindestens 3V größer als die Ausgangsspannung sein. Und ohne Kühlkörper macht der das nur kurz mit. Ansonsten wird er zu heiß und schaltet ab.

Ich würd an deiner Stelle aber den Strom mal zu messen versuchen. Einen 0,1Ω Widerstand in die Versorgung und mit dem Scope die Spannung ansehen. 1A gibt dann 100mV, das ist gut zu messen. Ich hab das mal gemacht, hab aber keine Aufzeichnung mehr. Wenn ich mich recht erinnere hatte ein kleines Servo so um die 1,5A während der ersten 100ms, wenn man sprunghaft das Steuersignal verändert hat.

MfG Klebwax

[Moppi]

An den Eingängen wollte ich evtl. nur einen Kondensator anschalten. Weil die eben alle parallel da dran hängen. Auch möglich?

Das mit der Verlustleistung bei den 78xx habe ich auch schon gesehen. Deshalb habe ich Kühlkörper bestellt. da das etwas kleinere sind (20*10*15mm) hab ich dazu gelesen, dass diese Größe bis ca. 3,3W ausreichend ist. Aber leider habe ich auch nicht so viel Platz, riesen Teile davon zu verbauen. Da ich erwarte im Durchschnitt kaum mehr als 500mA Strom zu benötigen (pro Regler), manchmal kurzzeitig sicher auch drüber, käme ich mit den Kühlkörpern gut aus, dachte ich. Die Eingangsspannung ist leider mehr als 2V bis 3V über der Ausgangsspannung. Da ich noch zwei baugleiche LiPos habe die 12.4V liefern, werde ich die verwenden, auch wenn ich damit eine größere Verlustleistung habe. Ich hoffe, dass es trotzdem noch passt, mit dem Kühlen und dem Strom!

Wenn Du schon was mit etwa 1.5A gemessen hast, dann sollte das gerade so passen, auch Spitzen weg zu stecken. Sonst würde der 78xx die Spannung während dessen runter regeln. Die sollen auch gegen thermische Überlastung gesichert sein, weiß aber nicht, ob das zutrifft.

aus dem Datenblatt:

Each type employs internal currentlimiting, thermal shut-down and safe area
protection, making it essentially indestructible. If
adequate heat sinking is provided, they can
deliver over 1 A output current.

Danke Dir!

MfG

[White_Fox]

Für was ist es denn gedacht? Wenn es eine kleine Bastelei für den Eigenbedarf ist: Nimm einfach irgendwelche Kondensatoren. Ich hab meist 100nF (Folienkondensator, Keramik oder ähnliches) und parallel dazu einen kleineren Elko am Ausgang, 1-10µF oder so. Bei Keramik kann man solltest du entweder auf eine hohe Spannungsfestigkeit achten oder bei der Kapazität entsprechend übertreiben, da bei Keramikkondensatoren die Kapazität sinkt, wenn sie mit Spannung belastet werden. Bei etwa der halben Nennspannung hat so ein Kondensator noch etwa ein Viertel seiner Nennkapazität, die am Ende bis auf 10%-15% einbricht.
Ansonsten braucht dich das Dielektrikum eigentlich nicht weiter kümmern.

Im Datenblatt sollte in der Regel aber sehr gut beschrieben sein, wie die Beschaltung auszusehen hat.

Ach ja: Der Spannungsregler sollte wenigstens mit einem kleinen Strom belastet werden. Ich hatte mal das Problem, daß der Regler ohne Last ins Schwingen geraten ist, wobei dies auch an meinen freihändig gewählten Kondensatoren gelegen haben könnte.

[Klebwax]

Sonst würde der 78xx die Spannung während dessen runter regeln.

Das führt dazu, daß die Servos außer Tritt kommen und flattern.

Die sollen auch gegen thermische Überlastung gesichert sein, weiß aber nicht, ob das zutrifft.

Und das führt dazu, daß das Ganze aufhört zu funktionieren. Wenn man dann eine Weile blöd auf den Sourcecode gestarrt hat und alles neu startet, gehts aber wieder. Bis einem der thermal Shutdown einfällt.

Mit dem Kühlkörper einfach probieren. Wenn beim Anfassen der Finger weh tut, ist die Grenze erreicht. Ich nehme immer erstmal mal etwas aus der Grabbelkiste, auch mal ein Stück Blech oder Alu-Winkel. Wenn das dann passt aber nicht schön genug ist, kauf ich was in ähnlicher Größe. Die 78xx haben den Vorteil, daß die Kühlfahne auf GND liegt. Wenn man das Chassis auch auf GND setzt,kann man den Regler auch ans (Metall)Chassis schrauben.

Da ich noch zwei baugleiche LiPos habe die 12.4V liefern, werde ich die verwenden, auch wenn ich damit eine größere Verlustleistung habe.

Damit ist dein Wirkungsgrad der Regler unter 50%. Du schleppst also die Hälfte des Akkugewichtes plus Regler und Kühlkörper umsonst mit rum. Ich will dir jetzt dein Konzept nicht zerreden, aber du solltest über eine andere Versorgung nachdenken. Servos sind für den Betrieb an 4-5 Zellen NiCad, heute NiMH, erfunden worden. Ich würde 4 oder 5 Eneloops in Erwägung ziehen. Das braucht gar keinen Regler. Stromspitzen stecken die lässig weg. Anyway ..

MfG Klebwax

[White_Fox]

Kühlkörper kann man aber auch berechnen. Dafür ist im Datenblatt (sowohl für Kühlkörper als auch für den IC) der thermische Widerstand angegeben...die Berechnungen sind analog zum Gleichstromkreis.

[Moppi]

Bei eneloop bricht bei höheren Belastungen die Spannung ein.

Aus 6V werden so bis zu 5.5V, je nach Belastung. Immer rauf und runter.
Die 1900mAh werden bei 400mA Entladestrom erreicht. Wobei hier die meiste Zeit 1.2V zur Verfügung stehen.

Oder ich nehme die doppelte Menge Akkus, wegen der Strombelastbarkeit, dann komme ich auf ein Gewicht von 280g.

LiPo liefert zu viel Spannung, daher niedriger Wirkungsgrad, bei 200g Gewicht (bzw. 100g Gewicht bei einem Akku, was zum Betrieb ausreichen würde). Hier kommen die 80g oben drauf, durch die Platine, mit den Reglern etc.

Manche sagen über NiMH: erst voll Power und dann immer weniger Leistung, wogegen LiPo bis zum Schluss volle Leistung liefert.

Also was tun?

Ich denke, ich mache beides. Und werde dann praktisch sehen, wo es Vor- und Nachteile gibt.
Ich werde einen 12V LiPo einsetzen mit Reglern und im Gegenbeispiel die 5 eneloop Akkus mit max. 6V, ungeregelt.

Das ist dann ja einfach umzusetzen.




MfG

[021aet04]

Linearregler wie die 78xx sind für Akkubetrieb nicht optimal (weil sie die Differenz in Wärme umsetzen). Es gibt Schaltreglerersatz für die 78xx Serie (z.B. https://www.tme.eu/at/details/amsr2-...andler/aimtec/). Die gibt es in verschiedenen Versionen (Ausgangsströme), habe sie in einem aktuelle Projekt eingebaut.

MfG Hannes

[Moppi]

Also die Eingangasfrage war:




L78xx - welche Kondensatoren?








Ich ändere das jetzt mal in:




Alternativen zu L78xx - wegen schlechtem Wirkungsgrad?




Ich habe mehrere Möglichkeiten.
Andere Akkus:


-LR20 Batterien, 15000 mAh
-1.2V NiMH-Akkus
-LiPo-Akkus




LR20 sind zu schwer. Pro Baterie mit 1.5V > 120g.


NiMH eigentlich auch zu schwer.


LiPo bei 12V ~100g, mit 1300mAh bis max 60A Entladestrom (auch bei 12V). Die Nennspannung bleibt während der gesamten Entladephase nahezu konstant. Ändert sich auch, aber wenig. Voll hat so ein Akku beispw. 12.4V, am Ende sind es ca. 10.8 bis 11V wo er wieder geladen werden sollte.


Eneloop ist NiMH und liefert die Nennspannung (hier 1.2V) nur bei 400mA bis 500mA Entladestrom. Danach geht die Spannung runter: 1.15V , 1.1V, 1.0V, 0,95V, 0.90V.


Nun liefern NiMH-Akkus die Spannung von 6V keine lange Zeit, wenn dort also hohe Ströme entnommen werden. Will ich das verbessern und nehme die doppelte Akkuanzahl bei NiMH, bedeutet das doppeltes Gewicht. Hier will ich aber das Endergebnis abwarten, und schauen, wie sich das Verhalten von NiMHs, wie den eneloops, auf das Projekt auswirkt.




Um die Spannung runter zu regeln gibt es die Möglichkeit der L78xx zum Beispiel. Die haben aber eine hohe Verlustleistung, wenn die Eingangsspannung wesentlich höher ist.




Es gibt aber auch noch andere Möglichkeiten. Deshalb habe ich neben den L78xx noch spannungs- und stromeinstellbare DC-DC Abwärtswandler bestellt. Die liefern aber auch nur max. 5A pro Stück, was etwas knapp wäre. Dennoch werde ich auch damit experimentieren. Unter Umständen können insgesamt 10A auch ausreichend sein.










MfG