Aus 24V relativ "einfach" 5V machen

grave_digga · 25. Oktober 2012, 15:04:40

Ich bräuchte eine relativ simple Möglichkeit um aus 24V Gleichspannung 5V Gleichspannung zu machen. Sollte einfach einzubauen (mit Steckern bzw. Kontakten dran) sein, nicht allzu groß und am besten noch günstig. Die Leistung ist relativ niedrig, ist für die Versorgungsspannung einer Lichtschranke. Irgendwelche Ideen?

Takeshi · 25. Oktober 2012, 15:09:15

Am einfachsten ist ein 7805, ein Festspannungsregler für 5V. Das ist allerdings ein Linearregler, das heißt die überschüssige Spannung wird einfach verbraten. Wenn du 1A brauchst (mehr macht der mein ich nicht) und gehst mit 24V rein, fallen am 7805 19V ab, sprich 19W werden verheizt. Da brauchst du schon eine ordentliche Kühlung, das geht mit dem wahrscheinlich auch gar nicht.
Da wäre es vielleicht sinnvoll einen dicken Vorwiderstand zu setzen, oder noch einen 7815 davor, mit dem du erstmal 15V machst und daraus dann die 5V. Dann hast du einmal 8V Abfall (24V -> 15V) und einmal 10V (15V -> 5V). Dementsprechend verteilt sich auch die Wärme auf zwei Chips.
Es gibt aber auch noch eine Schaltung mit einem Leistungstransistor, mit dem du die Leistung beim 78xx erhöhen kannst. Die findest du im Datenblatt (Seite 23, Bild 12).

Achja, und die Kondensatoren, die laut Datenblatt dran müssen, setz die auch da dran, nicht weglassen, auch wenn es ohne geht.

grave_digga · 25. Oktober 2012, 15:16:39

Ich glaube das ist für meine Zwecke etwas "oberpowered". Vor allem brauche ich was das relativ einfach einzubauen und zu beschaffen ist. Ist wie gesagt nur dazu da eine Lichtschranke zu versorgen welche dann wiederum ein Relais ansteuert.

Takeshi · 25. Oktober 2012, 15:21:18

Was? Die 78xx Chips sind sowas von üblich, die findest du an jeder Straßenecke. Das ist nichts Besonderes. Grad geguckt, einen 7805 oder 7815 gibt es für 30 Cent bei Reichelt. Kühlen musst du außerdem unabhängig davon, was du für eine Methode einsetzt. Kommt halt auf den Strom an, der fließen soll. Wenn es einfach nur eine Lichtschranke ist, dann reicht dir ein einfacher 7805, da lötest du noch zwei kleine SMD-Kondensatoren zwischen die Beinchen und du kannst das Ding mit Luftbedrahtung einbauen. Nur ein Widerstand ist einfacher, zwei sind schon komplizierter.

grave_digga · 25. Oktober 2012, 15:40:19

Hmm, vielleicht habe ich mich falsch ausgedrückt. Die Lösung sollte in großen Stückzahlen fertig verfügbar sein, wir reden von einer jährlichen Menge von 1200+ Stück die wir dann benötigen. Und viel Abwärme ist eher ungünstig da es in einem Kunststoffgehäuse (mit) verbaut wird.

Takeshi · 25. Oktober 2012, 15:48:37

Wie gesagt, die Abwärme hängt vom Strom ab und nicht der Schaltung, solange du eine lineare Regelung verwendest. Dann hast du immer eine Abwärme von Spannungsdifferenz (hier 19V) multimpliziert mit dem Strom (mir unbekannt). Mit Spannungsteiler über Widerstände wäre die Abwärme sogar noch größer.
Und gerade für große Stückzahlen ist das Teil super, weil wirklich einfach. Deshalb ist der Chip auch so beliebt.

Soll die Abwärme minimiert werden, brauchst du ein kleines Schaltnetzteil.

grave_digga · 25. Oktober 2012, 18:15:33

Das Problem ist eben das diese "Schaltung" dann in eine andere Komponente eingebaut werden muß von/bei einem Fremdhersteller. Es sollte also irgendwas sein mit 4 Drähten dran, Eingang, Ausgang, fertig. Wenn ich zusätzlich zu meinen momentanen Aufgaben auch noch 1200 von diesen Teilen zusammenlöten soll die dann auch noch "Italienersicher" einbaufertig sein sollen wirds schwierig. Es sollte auch nicht wirklich groß sein und zudem noch günstig. Eine eierlegende Wollmilchsau am besten.

Das hier sieht schonmal nicht schlecht aus: Klick, müsste für meine Zwecke ja nicht mal einstellbar sein.

Takeshi · 25. Oktober 2012, 20:28:27

Mit dem LM7805 hast du ein IC, das du mit 3 Drähten anschließen kannst. Damit hast du eine Platine, das du mit 4 Drähten anschließen kannst. So groß ist der Unterschied da ja auch nicht

Aber das hinter dem Link ist ein kleines Schaltnetzteil, das arbeitet theoretisch "verlustfrei", das wäre die bessere Variante, kommt ohne viel Abwärme bei hohem Strom aus. Das ist aber wesentlich größer ... dafür halt mit Platine. Und so teuer ist es ja auch nicht.

RalleBert · 25. Oktober 2012, 23:25:33

Ich habe eine Lichtschranke von Teleirgendwas in meinem Garagentor, die geht direkt auf 24V (möglich 24-240 VUC). Eine Lichtschranke mit entsprechender Spannung einzubauen ist keine Option?!

Elko · 26. Oktober 2012, 00:25:42

Du hast genau zwei Möglichkeiten die Spannung von 24 V auf 5 V herunterzuREGELN:

Linearregler (78xx)
Schaltregler

Zim Linearregler muss nix weiter gesagt werden, das hat Takeshi schon alles korrekt erklärt.

Beim Schaltregler wäre der Vorteil, dass dieser nur recht wenig Leistung in wärme umsetzt. Sind also deutlich höhere Ströme möglich. Allerdings ist der Bauteilaufwand höher, da - je nach Strom - eine recht große Spule benötigt wird. Der Bauteilaufwand ist also etwas höher, es muss wegen der HF auf das Design geachtet werden usw usw.

Der 7805 kommt im minimalfall mit zwei Kondensatoren aus.

-------|-----------|7805|-----------|------------
C | C
-------|-------------------------------|-----------

Eine Spannung wirklich herunterzuregeln geht nicht mit weniger Bauteilaufwand.

Vielleicht wäre es mal gut, wenn du noch ein paar Informationen bezüglich des benötigten Stroms geben könntest. Eine Kaskade aus 7815 und 7805 teilt das Wärmeproblem nur auf, löst es aber nicht. Des weiteren muss man dabei doch ziemlich mit dem Abblocken der IC's aufpassen, weil die sich sonst gegenseitig ins schwingen bringen.

Der von dir gepostete Schaltregler wäre genau sowas. Allerdings muss JEDER davon eingemessen werden. Das ist bald genauso viel Arbeit wie selbst layouten und löten.

Takeshi · 26. Oktober 2012, 00:42:51

Zitat von: Elko am 26. Oktober 2012, 00:25:42
Eine Kaskade aus 7815 und 7805 teilt das Wärmeproblem nur auf, löst es aber nicht.

Das war auch nur so eine Notlösung, da ich den Strom ja nicht kenne und auch nicht wusste, dass es mehr als einmal gebraucht wird. Dachte das wäre irgendwo für zu Hause.

grave_digga · 26. Oktober 2012, 05:53:22

Ich mach heute mal Bilder von dem Teil und wie das grob verschaltet ist, dann könnt Ihr Euch Gedanken dazu machen. Das Problem ist eben (wie schon erwähnt) das ich das Teil in hohen Stückzahlen brauche, möglichst nicht viel Wärme produzieren soll, billig sein muß und das allerwichtigste: Italiener sollen es unproblematisch einabuen können, am besten nur zum dazwischenstecken.

Takeshi · 26. Oktober 2012, 12:23:46

Wie gesagt, GANZ wichtig ist der Strom, der da gebraucht wird. Der ist fast genau so wichtig wie die Spannungsangabe. Es macht einen gigantischen Unterschied, ob du 10mA oder 1A brauchst.

grave_digga · 26. Oktober 2012, 16:51:03

Hmm, momentan ist das "Projekt" auf Halt. Erst mal mit dem Hersteller reden ob er auch 2 Lichtschranken verbauen kann (sind verschiedene Füllstände) und ob man dann gleich 24V Lichtschranken nehmen kann, dann kann man sich die ganze Arbeit sparen. Viel kann aber so ein Relais doch nicht ziehen Takeshi, oder?

Elko · 26. Oktober 2012, 19:17:31

Also du müsstest wirklich mal etwas konkreter werden. Schaltpläne, was du wirklich vorhast usw usw.

Und zum "Viel kann ein Relais doch nicht ziehen".... es gibt welche die möchten einie µA, andere wollen eine mA und noch andere 100mA und teilweise sogar mehr. Also insofern fehlen wieder angaben!