Verwenden Sie Dioden, um eine niedrigere Gleichspannung zu erhalten?

Ich baue aus Spaß einen digitalen Spannungsmesser für mein Motorrad. Ich kaufe ein nettes kleines Display, das eine gemeinsame Masse hat, damit ich 5 und 12 Volt aus derselben Quelle liefern kann. Ich hatte gehofft, einen "7805" -Regler zu verwenden, um die 5 V zu steuern, möchte aber die variierenden 12 + - Volt nicht direkt an den 7805 liefern. Ich möchte etwa 7 Volt absenken, bevor ich den 7805 mit Strom versorge. I betrachtete die Verwendung von Dioden, um den Strom zu LEDs zu begrenzenDies scheint darauf hinzudeuten, dass die Verwendung von Dioden in Durchlassspannung keine gute Idee für LEDs ist, und möglicherweise ist die Verwendung einer Zenerdiode auch nicht der Fall. Wenn ich nur einen Vorwiderstand verwende, müsste ich schätzen und experimentieren, um in den Baseballstadion zu gelangen (da ich die Stromaufnahme nicht kenne), und meines Wissens würde die über dem Widerstand abfallende Spannung mit der angelegten variieren Stromspannung. Hier sind meine Fragen:

  1. Ist die Verwendung einer Diode (n) zum stromunabhängigen Absenken der Spannung hier eine schlechte Idee? (Ist es immer eine schlechte Idee?)
  2. Bekomme ich immer noch den gleichen IIR-Verlust für die abgefallene Spannung, egal ob es sich um einen Widerstand oder eine Diode handelt?
  3. Gibt es einen konventionellen „Best Practices“-Ansatz, den ich verwenden sollte?
  4. Lassen Sie uns für eine Minute ins linke Feld gehen: Abgesehen davon, dass ich den 7805 wärmesenke, kann ich das ganze Chaos mit RTV-Silizium vergießen, um Vibrationen und Feuchtigkeit zu widerstehen?

Immer schön zu wissen, ob die Lichtmaschine in Ordnung ist. Kein Elektroniker, nur ein Tüftler.

Danke!

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Danke Nick und Thomas. Ich stimme zu, dass ein Motorrad die raueste Umgebung ist, die man wählen kann - größere Vibrationen, direkte Einwirkung von Regenwasser, wahrscheinlich größere Schwankungen der geregelten Spannung aufgrund größerer Schwankungen der Motordrehzahl (und damit der Lichtmaschine). Ich hatte gehofft, den Vorwiderstand am Batterieanschluss zu sichern und zu platzieren, um den größten Schutz für erwartete Fehler in der Verkabelung und / oder der Digitalanzeige selbst zu bieten. Basierend auf Ihren Kommentaren werde ich am Batterieanschluss absichern, ein feines Kabel (Nr. 28?) Zu einem MIC2945 führen und den gesamten Spannungsabfall durchführen lassen. Ich erwarte eine Montageplatte, die direkt am 2945-Kühlkörper befestigt wird, wobei der gesamte Rest der Baugruppe mit RTV-Silikon auf die Montageplatte "geklebt" wird. Wasserdichtigkeit ist ein Anliegen, bei dem ich mich auf das RTV-Silikon verlassen werde.

Antworten (3)

Erstens, warum würdest du das tun? Der 7805 wird mit 12 V vollkommen in Ordnung sein. Wenn Sie viel Strom durchlassen, verwenden Sie einen Kühlkörper. Die Dioden verschieben nur die Verlustleistung vom Regler zu den Dioden selbst.

  1. In diesem Fall sollte es in Ordnung sein, aber Dioden lassen keine feste Spannung fallen; der Spannungsabfall variiert abhängig vom Strom auf nichtlineare Weise.

    So wäre es beispielsweise schlecht, 5 V aus einer 12-V-Quelle mit 10 Dioden in Reihe zu bekommen, und die Spannung könnte je nach Stromaufnahme zwischen 7 V und 2 V liegen. Der 7805 hat eine Mindestspannung von 7 V, um 5 V bei 1 Ampere auszugeben. Solange Sie also diese 7 V garantieren können, sollten Sie in Ordnung sein.

    Beachten Sie, dass der Ausgang des 7805 je nach Eingangsspannung um einige Millivolt variiert - er ist bei 12 V etwas höher als bei 7 V.

  2. Der gleiche Verlust tritt auf, egal ob Sie Widerstände oder Dioden verwenden. Die Energie muss irgendwo hin und wird entweder durch Widerstände oder Dioden in Wärme umgewandelt.

  3. Die beste Vorgehensweise hier ist, nur 12 V in den 7805 einzuspeisen. Das Einfügen von mehr Komponenten in die Schaltung erhöht die Ausfallwahrscheinlichkeit.

  4. Warum ist ein Kühlkörper nicht praktikabel? Hier bin ich mir nicht sicher, ob Potting funktionieren würde. Frag am besten jemand anderen.

Seien Sie vorsichtig, wenn Sie den 7805 in einem Kfz-Schaltkreis verwenden. Die Batterieleitung ist ein rauer Ort. Wenn Sie zum Beispiel die Scheinwerfer an Ihrem Auto/Fahrrad ausschalten, muss die überschüssige Energie in der Lichtmaschine irgendwohin fließen, und das tut sie - es erscheint als bis zu 60 V-Spitze auf der 12-V-Leitung. Und in einigen seltenen Fällen können Sie eine negative Spannung auf der Batterieleitung erhalten. Beide Situationen zerstören einen 7805, und der Ausgang könnte kurzschließen, wodurch die Batterieleitung mit dem 5-V-Ausgang verbunden wird, wodurch Ihre Last 12 V anstelle von 5 V erhält.

1.Normalerweise. 2.Die Energie wird irgendwohin gehen

Wie viel Strom ziehst du? Ein konservativer Übergang zur Umgebung Tdfür einen TO-220 beträgt 65 ° C / W, so viel über 1 W oder 100 mA, dass Sie eine Art Kühlkörper benötigen. Es muss nichts Prachtvolles sein, z. B. eine Schraube, wenn Sie wirklich high werden, können Sie den Regler direkt auf eine Aluminiumplatte schrauben und das in Ihrem Gehäuse freilegen.

In Anlehnung an Thomas 'Angst vor Gleichstrom im Fahrzeug denke ich, dass Motorräder aufgrund einer viel kleineren Batterie und der variableren Leistung des Dynamos schlechter sind als das typische Auto. Der Standard-Betriebsspannungsbereich (SAE J1455) beträgt 9-16 V, Fehler von +24 V (Doppelbatterie), -12 V (Verpolungsbatterie) und einige gruselige Transienten.

3.Trotzdem sollte ein serienmäßiger 7805 mit einer Rückwärtssperrdiode und vorzugsweise einem TVS zum Abschneiden hoher Transienten (> 30 V) in Ordnung sein.

Denken Sie außerdem immer daran, die Fahrzeugelektronik abzusichern . Die Ströme können lächerlich hoch sein, und wenn Sie den Bus sehr lange nach unten ziehen, können Sie Probleme verursachen oder sogar alles andere wie das Steuergerät und das ABS beschädigen (bei den meisten Motorrädern nicht wirklich Standard, aber bei Autos). Selbst wenn Sie in eine verschmolzene Leitung spleißen, kann es immer noch schön sein, nur Ihre Sicherung durchzubrennen, anstatt eine, die andere Dinge mitnimmt.

4.Ich würde denken, dass Ihre Auswahl des Umweltschutzes zusätzlich zur Verlustleistung des Reglers ein wenig mehr von den mechanischen Überlegungen Ihrer anderen Teile (Messgeräte ...) abhängt. RTV ist nicht der beste Wärmeleiter. Wenn Sie also einen guten Kühlkörper benötigen, müssen Sie diesen auf irgendeine Weise der Luft aussetzen. Es wurde in meiner vorherigen Firma ziemlich häufig verwendet, um die vibrationsempfindlicheren Teile (SMT-Elektrolyte, große TH-Teile) in kleinen Klecksen zu schützen, aber niemals, um Baugruppen vollständig zu vergießen, da es ziemlich teuer ist (aber für Hobbyprojekte, was auch immer :P).

Die Lösung besteht hier nicht in der Verwendung eines TVS, sondern in einem Regler, der für diese Spitzen ausgelegt ist. MIC2954 ist ein Beispiel für einen solchen Regler, der für -20 V bis +60 V ohne Beschädigung ausgelegt ist.
@Thomas O: Ich bin mir nicht sicher, wie häufig sie in der Praxis sind, aber die induktiven Transienten bei Standards, die ich gesehen habe, gehen bis zu 300 V hoch, und es gibt auch den mythischen 100-V-Lastabzug, den J1455 spezifiziert (aber das wird nie passieren alles andere als die größten Lastwagen unter den absolut schlechtesten Bedingungen).
Ich würde nicht erwarten, dass ein Regler dies tut - die meisten, die ich gesehen habe, sind +75 V und -30 V, und diese waren für Automobile ausgelegt. (Es wurde auch so ausgelegt, dass es 2 Minuten lang ununterbrochen 28 V liefert, "Doppelbatterie-Starthilfe", nominell nimmt es 12 V auf.)
@ThomasO: Genau :P, daher das TVS, das zwischen ihm und der Impedanz der Versorgung den Transienten tötet. Für ein Hobby würde ich mich nicht mit dem TVS beschäftigen, es sei denn, ich hätte mysteriöse Fehler.

Der LM7805 ist unempfindlich gegenüber niedrigen Stromspannungen, die seinen Nenneingangsparameter von 35 VDC überschreiten; Wenn also ein 6-V-5-W-Zener in Reihe mit Eingangs-VDC verwendet wird, wird der anfängliche Mindeststrombedarf für den Zener den 7805 bei 41 Volt nicht beschädigen, und sein Ausgang beträgt immer noch 5,0 VDC, sobald Ihr daran angeschlossenes Gerät Strom zieht , die Betriebsspannung des Zeners reduziert die 41 V auf 35 oder weniger, sollte sie jemals so hoch auf Ihrem Fahrrad werden. Wenn Sie der Meinung sind, dass der 7805 anfällig ist, können Sie ihn mit mehr als 1 stapeln - z. B. 2,3 usw., alle mit parallelen Leitungen, und den Nennausgangsstrom effektiv proportional erhöhen. Außerdem gibt es einen neuen Regler auf Digikey.com, der LM317HV verarbeitet 60 VDC bei 1,5 A Ausgang, der mit ein paar Widerständen von 2,5 bis 57 V eingestellt werden kann. Dein Projekt klingt nach Spaß!

Das Schalten eines 6-V-Zeners in Reihe zwischen einer 9-16-V-Quelle und einem LM7805 würde häufig dazu führen, dass der 7805 aus der Regulierung fällt (weniger als 5-V-Ausgang erzeugt und die Ausgangsspannung nicht stabil halten kann). Es erfordert normalerweise mindestens 7,5 V Eingang, um in der Regulierung zu bleiben. Suchen Sie nach "Reglerabfallspannung".