Tipps für mehrere Spannungsregler?

Ich habe ein Projekt, an dem ich arbeiten möchte und das ein LCD, MAX232 und MSP430 beinhaltet. Das LCD benötigt 5 V für die Logik und 3 V für die Hintergrundbeleuchtung. Der MAX232 arbeitet von 3 VDC bis 5,5 VDC. Der MSP430G2231 verarbeitet 1,8 VDC bis 3,6 VDC.

Die Hauptstromquelle wird der 12-V-Zubehörstromkreis in einem Auto sein. Es erscheint logisch, die ~12 VDC auf 5 VDC zu regeln und dann die geregelten 5 V zu verwenden, um die für den MSP430 benötigten 3,3 V zu erzeugen. Ich habe darüber nachgedacht, 3,3 V für die Hintergrundbeleuchtung auszuprobieren - die Spezifikationen geben typisch 3 V an, geben jedoch keinen Mindest- oder Höchstwert an. Ich plane zu sehen, ob ich nur Vf der Hintergrundbeleuchtung messen und der Schaltung einen Strombegrenzungswiderstand hinzufügen kann, damit ich die 3,3 V sicher verwenden kann.

Da ich zwei Spannungsregler benötige, hat jemand Empfehlungen für eine ideale Konfiguration? Es sieht so aus, als ob das LCD maximal 1,5 mA bei 5 V und die Hintergrundbeleuchtung maximal 45 mA verbraucht. Der MAX232-Klon verbraucht maximal 1 mA bei 3,3 V ohne Last (ich habe keine Ahnung, was es unter Last wäre), und der MSP430 sieht so aus, als würde er etwa 4,2 mA bei 3,3 V und 16 MHz verbrauchen. Ich denke, das sind Worst-Case-Bedingungen.

Würden Sie einen Schaltregler verwenden, um von 12 V auf 5 V zu wechseln, und dann einen Linearregler, um von 5 V auf 3,3 V zu wechseln? Oder eine der wirklich Low-Count-Optionen wie in den 3V Tips 'n Tricks von Microchip wie ein einzelner Zener oder mehrere Dioden? Ich habe einige MC34063 zum Spielen mitgenommen, bin aber offen für alles andere mit einer geringeren / kleineren Teileanzahl.

LCD-Spezifikationen, die ich verwendet habe:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

MSP430-Spezifikationen:

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MAX232-Spezifikationen:

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Ich würde mich über Kommentare freuen, wie empfohlene Ansätze oder wenn ich Fehler in meiner Interpretation der Spezifikationen habe.

Sie geben nur eine Autobatterie an, aber die Autoleistung hat eine Reihe von sehr kniffligen Stromversorgungssituationen und Überspannungen, für die Sie entwerfen müssen. Lesen Sie eine Reihe von Artikeln im Internet, da Sie viel Sicherheit in die Schaltung und die Schutzdioden einbeziehen müssen.
@Kenny gilt das auch für Zubehörleistung? Ich dachte, dass die Schaltung relativ sicher war. Ich werde meinen Beitrag überarbeiten, weil ich das hätte sagen sollen, aber ich werde mich auch im Internet genauer damit befassen. Danke für den Tipp!

Antworten (3)

Wenn der Strombedarf niedrig ist (zig Milliampere), tendiere ich dazu, Linearregler zu verwenden. Es spielt keine Rolle, ob Sie sofort von 12 V auf 3,3 V oder über 5 V gehen, der Wirkungsgrad ist der gleiche (und ziemlich schlecht). Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie einen Regler verwenden, um von 5 V auf 3,3 V zu wechseln, um einen LDO zu verwenden. die Spannungsdifferenz ist für Standardregler zu klein.

Wenn Sie SMPSs verwenden möchten, müssen Sie sich die Effizienz ansehen. Dies ist im Allgemeinen niedriger für niedrigere Ausgangsspannungen und auch, wenn das Vin/Vout-Verhältnis höher wird. Nehmen wir an, Sie gehen von 12 V auf 5 V bei 90 %, von 12 V auf 3,3 V bei 80 % und von 5 V auf 3,3 V bei 95 %. Wenn Sie also in einem Schritt von 12 V auf 3,3 V wechseln, beträgt der Wirkungsgrad 80 %. Wenn Sie dies in zwei Schritten (über 5 V) tun, beträgt Ihr Gesamtwirkungsgrad 90 % * 95 % = 85,5 %. Sie müssen die Berechnung für Ihren spezifischen Regler durchführen.

Verwenden Sie +5V für die Hintergrundbeleuchtung. Wählen Sie einen Widerstand, um 2 V bei 30 mA abfallen zu lassen. (67 Ohm). Die Hintergrundbeleuchtung erhält einen gut geregelten Strom.

Verwenden Sie für die 3,3 V einen dreipoligen LDO. Sie sind nicht teuer.

Seien Sie sicher, wenn Sie den Ausgang des LCD mit dem Eingang des MSP430 verbinden. Verwenden Sie einen Widerstandsteiler oder ähnliches. TI appnote .

67 Ohm, wtf?? Warum nicht 68, das ist ein E12-Wert? Übrigens bevorzuge ich Dioden gegenüber Widerständen, um diesen Spannungsabfall zu erzeugen. Bei Widerständen variiert der Spannungsabfall mit der Last.
@stevenvh Stimme 68 Ohm voll und ganz zu. Aber lieber Dioden? Ein Widerstand bewirkt in der Tat, dass der Spannungsabfall mit der Last variiert - das ist der Punkt, wenn versucht wird, den Strom zu stabilisieren.
@Mike - Sie gehen von schönen, gleichmäßigen Lasteigenschaften aus, wie überall positiver dynamischer Impedanz. Wenn Sie diese nicht haben, kann Ihr "Regler" ein seltsames Verhalten zeigen. Sie kennen die Lasteigenschaften nicht, warum wählen Sie also nicht eine Lösung mit festem Spannungsabfall statt etwas Variablem?
@stevenvh - Wir sprechen hier von einer LED-Hintergrundbeleuchtung. Es hat einen niedrigen dynamischen Widerstand über dem Knie, so dass das Ansteuern mit konstanter Spannung einen unvorhersehbaren Strom ergibt.
@Mike - In Ordnung, ich glaube, ich wurde von OPs in die Irre geführt: "Ich habe darüber nachgedacht, 3,3 V an der Hintergrundbeleuchtung auszuprobieren - die Spezifikationen geben 3 V als typisch an, geben aber keinen Mindest- oder Maximalwert an." Ich nahm an, er wollte eine geregelte Spannung von 3 V.
@markrages Ah, danke, dass du das verstanden hast! Ich habe die LCD-Spannung auf meinem Steckbrett unbewusst auf 3,3 V eingestellt, damit ich mir keine Gedanken über die Logikpegel machen muss, die zum MSP430 gehen. Halten Sie es für sinnvoll, das einfach zu tun, oder sollte ich tatsächlich 5 V für die LCD-Logik verwenden und den erforderlichen Schutz hinzufügen? Ich frage mich, ob die 3,3-V-Versorgungsspannung der Grund für meine Unfähigkeit ist, das LCD zu initialisieren ... :)
@Dave das Datenblatt sagt mindestens 3,3 V, also sollte es funktionieren. Sie müssen jedoch wahrscheinlich mit dem Kontrast herumspielen, um etwas zu sehen.
@stevenvh Die Durchlassspannung einer Diode variiert auch mit der Last, insbesondere direkt um das Knie; Das Absenken von 2 V erfordert 2 oder 3 Dioden und gibt Ihnen auch keine wirkliche Strombegrenzung. Ich denke, ein Widerstand ist in diesem Fall die bessere Option.

Eine rote LED senkt Sie von 5 auf 3,3 für Anwendungen < 20 mA. Es ist supergünstig UND sagt Ihnen, ob der Strom eingeschaltet ist.

Eine rote LED fällt bei 0 Strom um 0 Volt ab. Und ein schlafender MSP430 ist ziemlich nahe am Nullstrom.
Und der MAX232?
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