Meinungen darüber, was ich mir für eine 12-V-zu-5-V-Kfz-Schaltung ausgedacht habe?

Sie haben eine Stromaufnahme von 800 mA angegeben. Der Spannungsabfall beträgt 12-5 = 7 V, daher verbraucht der Regler 0,8 * 7 = 5,6 Watt. Das wird wahrscheinlich Ihren Regler von der Platine brennen.

Selbst wenn Sie einen anderen Typ und einen Kühlkörper nehmen, möchten Sie keine große Wärmequelle in Ihrem Auto haben.

Ich empfehle dringend, einen vorgefertigten 5-V-Schaltregler zu verwenden. Sie kommen in einem etwas größeren TO220-Gehäuse.

Ihre Hauptprobleme sind: -

• Die +12 V können tatsächlich nahe an +30 V liegen. Autobatterien werden bei etwa +14 V aufgeladen, und Abschleppwagen verwenden zwei Batterien in Reihe, um nominal +24 V zu liefern, um diesen Anlasser wirklich anzukurbeln, selbst wenn sie Weitsprungkabel verwenden müssen. Ihr Regler muss einer kontinuierlichen Überspannung standhalten, oder Sie müssen ihn zusätzlich schützen.
• Die +12 V können tatsächlich -12 V sein, wenn die Eingänge vertauscht sind. (Oder -30 V, siehe oben.) Können Ihr Regler und Ihr Elektrolytkondensator damit umgehen? Wenn nicht, fügen Sie eine Diode hinzu.
• Die +12 V können tatsächlich kurzgeschlossen werden oder während des Anlassens auf wesentlich weniger als +12 V abfallen, wodurch alle Kondensatoren vor dem Regler entladen und alle Kondensatoren hinter dem Regler durch den Regler zurück entladen werden . Möglicherweise benötigen Sie eine Diode, um dies zu stoppen, und / oder entfernen Sie Ihre 10-uF-Kappe.
• Die +5-V-Versorgung kann mehr Strom ziehen, als der Regler liefern kann. Eventuell benötigen Sie eine ausgangsseitige Sicherung.
• Der gesamte Stromkreis kann mehr Strom ziehen, als die Verkabelung von +12 V liefern kann. (Eine Autobatterie kann viel liefern, aber denken Sie daran, dass dies normalerweise durch einen Sicherungskasten und Relais geht.) Sie möchten vielleicht eine eingangsseitige Sicherung oder warnen ausdrücklich, dass Sie sich auf den eigenen Sicherungskasten des Autos verlassen werden.
• Ihre +5-V-Versorgung hat sofortige Stromspitzen, und der Regler und 100 uF können nicht mithalten. (Elektrolytkondensatoren sind ziemlich langsam.) Üblicherweise wird hierfür ein Elektrolyt mit einem schnelleren, kleineren Kondensator parallel geschaltet (normalerweise derselbe, den Sie zum Entkoppeln verwenden würden), um die Transienten zu bewältigen.
• Die Kondensatoren geben Ihnen einen enormen Einschaltstrom. Ein Widerstand in der +12-V-Versorgung ist eine gute Idee und hilft auch, einige Ihrer Kurzschlussprobleme zu lösen.
• Hitze, wie bereits von anderen Antworten abgedeckt.

Einige Ihrer Schaltungsschutzprobleme könnten durch die Verwendung eines automobilspezifischen Reglers wie eines LM2940 gelöst werden. Andere sind immer noch ein Thema. In ähnlicher Weise hilft Ihnen der Wechsel zu einem Schaltregler bei einigen Problemen, bei anderen jedoch nicht, und kann auch zu anderen Problemen führen (nicht zuletzt Rauschen / Welligkeit auf der Versorgungsleitung).

Das Herausfinden von Lösungen für diese Probleme bleibt dem OP als Übung überlassen, da es sich durchaus um Kursarbeit handeln kann. :)

Wenn Sie einen Linearregler verwenden müssen (Oldfart hat Recht mit der unerwünschten Verlustleistung), benötigen Sie keinen LDO. LDOs halten vielleicht 20 V Eingangsspannung stand; Der Standard 7805 ist für 35 V ausgelegt, was für Automobilanwendungen wünschenswert ist. Ich würde auch eine Sicherung am Eingang vorschlagen; Wenn dies unerwünscht ist, dann möglicherweise ein 1-Ohm-1-W-Widerstand, um eine Spitze zu entschärfen. Schließlich ist eine solide Masseverbindung unerlässlich.

Die gebräuchlichste Lösung ist die Verwendung eines Schaltreglers. Schaltregler geben viel weniger Wärme ab als Linearregler, insbesondere bei großem Spannungsabfall. Der Nachteil ist, dass sie mehr Lärm erzeugen, aber dies kann gemildert werden, indem ihnen ein linearer Regler folgt, um eine ziemlich saubere Versorgung zu erzeugen.

Texas stellt einige gute Schaltregler her und hat auf ihrer Website ein kostenloses Designtool, das einen Schaltplan erstellt, Komponenten auswählt und ein PCB-Layout empfiehlt. Alternativ können Sie ein Modul von Anbietern wie Recom und Meanwell kaufen, das buchstäblich eine Blackbox ist, die auf der Leiterplatte sitzt und 12 V aufnimmt und eine wählbare Ausgangsspannung erzeugt.

Wenn Ihr System keine rauscharme Versorgung benötigt, können Sie einen 5-V-Ausgangsschalter für mehr Versorgung verwenden. Wenn dies der Fall ist, können Sie einen 6-V-Ausgang auswählen und einen 5-V-LDO verwenden, um die Versorgung weiter zu regulieren und zu reinigen. Eine beliebte Technik besteht darin, den Ausgang des Schaltreglers zum Ansteuern von Hochleistungsgeräten zu verwenden, die nicht rauschempfindlich sind, wie z. B. Lampen oder Batterieladegeräte, und nur die empfindlichen Teile vom LDO laufen zu lassen, um die Wärmeerzeugung gering zu halten.

Ich würde unidirektionales TVS am Eingang verwenden, damit die negative Spitze mit minimaler Restspannung durchgeht.

Beachten Sie auch, dass TVS den 12-V-Eingang schützen muss, der unter normalen Bedingungen auch 15 V betragen kann. Sie haben 5V TVS gewählt, was falsch ist. Verwenden Sie einen SMA6J18A 18V.

Ich füge nur meine zwei Cent hinzu, wenn es Sie interessiert :) Ich habe 3 Systeme entworfen, die mit Kraftfahrzeugen betrieben werden. Sie waren für GE (ich arbeite nicht für GE, ich arbeite für einen OEM, mit dem sie einen Vertrag abschließen).

• Die Leute haben eine Diode zum Schutz vor Verpolung und transienter Rückkopplung vorgeschlagen. Verwenden Sie stattdessen einen P-Kanal-Enhancement-MOSFET auf der High-Side oder einen N-Kanal-Enhancement-MOSFET auf der Low-Side. Tolles Video über das Konzept hier , das zeigt, wie einfach es ist und wie viel effizienter es ist. Stellen Sie sicher, dass die Vds-Bewertung des MOSFET über 30 V liegt.
• Fügen Sie den beiden eingehenden Leitungen eine Gleichtaktdrossel hinzu, um Gleichtaktrauschen zu entfernen. Stellen Sie sicher, dass die Stromstärke für den Strom, den Sie erwarten, akzeptabel ist.
• Fügen Sie der 10-28-V-Leitung einen Ferrit hinzu, um Gegentaktrauschen zu entfernen. Stellen Sie erneut sicher, dass die Stromstärke für den Strom, den Sie erwarten, akzeptabel ist.

Viel Glück mit Ihrem Design!

Ich habe in der Vergangenheit Netzteile für militärische Automobile entwickelt, und die meisten Regeln gelten auch hier. Ich schlage vor, Sie laden einige nach den Mil-Spezifikationen herunter, um zu sehen, was Sie sich ansehen sollten. Sie können die EMP-Streiks und nuklearen Ereignisse ignorieren, das ist in einem Auto nicht wahrscheinlich, außerdem denke ich, dass Ihr Stromausfall das letzte Ihrer Probleme in diesem Szenario wäre. Ich stimme den obigen Vorschlägen zu, bei denen empfohlen wird, einen P-Kanal-Mosfet, eine Sicherung, eine Gleichtaktdrossel, Ferrit und eine Sicherung zu verwenden. Wenn Sie die Sicherung jedoch nicht erreichen können, können Sie sich für eine rücksetzbare Sicherung entscheiden. Die TVS-Diode hilft bei den Spitzen, obwohl das, was ich entworfen habe, einen mehrstufigen Ansatz verwenden musste, bei dem die Eingangsspitzen schrittweise auf vernünftigere Spannungen reduziert wurden, dh 80 V, dann 18 V und schließlich 5 V am Ausgang. Wobei der erste den größten Treffer erzielt. Offensichtlich ist die Position jedes einzelnen wichtig, daher sollte es eine Folge von In-Fuse-80-V-TVS sein - Y-Klasse-Kondensator zur Begrenzung der HF-Spitzen - Gleichtaktdrossel - Y-Klasse-Kondensator - 18-V-TVS-Mosfet - Elko-Kappe - Schaltregler - Elko-Kappe -Keramikkappe und 5V TVS. Und Bob ist dein Onkel.

Die Realität ist, dass in dieser Dose voller Würmer ein bisschen mehr Arbeit steckt, aber es liegt an Ihnen, wie weit Sie den Kaninchenbau hinuntergehen möchten.