Spannungsstabilisierung mit Zenerdiode? Wer erklärts mir ??

[Newman]

Hallo Leutz,

ich hab n kleines Verständnissproblem meinerseits.

Habe mal nen Schaltplan in den "Anhang" getan. Mir gehts um die Stromversorgung des Tiny´s.

Bis vor kurzem habe ich die Schaltung komplett mit 5 Volt aus nem Spannungsregler betrieben. Den Tyni, sowie die LEDs. Alles sollte bei "Stromausfall" mögl. lange, aus den Goldcaps gespeist werden. Leider zeigte sich aber, das, egal welche Last drann hing, die Spannung an den Goldcaps in der ersten Sekunde auf rund 3-3,5V gesunken ist, und die Schaltung dann noch weiter 30-45 Sek. gearbeitet hat. Die 30-45 Sek. sind mir völlig ausreichend, aber den Spannungsabfall um 1,5-2 Volt kann ich überhaupt nicht gebrauchen, da sich diese bei den LEDs als deutlicher Helligkeitseinbruch bemerkbar machen.

Deshalb habe ich mir überlegt, zwei Goldis in Reihe zu schalten, und die Schaltung mit 10-11 Volt zu betreiben, um somit genügend "Restspannung" für die LEDs zu haben. Weiterer Vorteil wäre, das der Spannungsregler nicht mehr so sehr heizt. Nun ist aber das Problem, das der Tiny nur 5-5,5V verträgt.

Und da liegt derzeit mein Problem. Das fehlende Wissen zu Zener-Dioden. Ich hatte mir nämlich überlegt, keinen zweiten Spannungsregler zu spendieren, sondern die Spannung an ner Zenerdiode abfallen zu lassen.
Nu hab ich schon bei Wikipedia usw. gelesen, aber der Groschen ist noch nicht so richtig gefallen. Reicht es, die Verbindung zwischen Punkt 1 und 2 (Siehe Schaltplan) herzustellen, und die Z-Diode parallel zum Kondensator zu schalten, oder wie läuft das ab?

Hier mal der Schaltplan.

PS: Ruhig mal den gesammten Plan durchschauen, ob noch andere grundlegende Fehler sind.

MFG Andy

[Master-Jimmy]

Zwischen 1 und 2 muss ein Widerstand. Wo sollte sonst die restliche Spannung (U=UB-UZ), die du nicht benötigst, abfallen?
Mach doch mal so 100R dort rein.
Die LEDs musst du mit Punkt 2 verbinden, um für die ebenfalls 5V zu bekommen.

Für was sind die Schottky-Dioden und der 50R-Widerstand gut? Schützt du damit den Regler?

[Newman]

Der 50 Ohm Widerstand ist als Ladewiderstand für die Goldis gedacht, um den "Anlaufstrom" gering zu halten.

Die Schottky-Dioden sollen in der Tat den Regler schützen, bzw. das Entladen ohne Ladewiderstand ermöglichen.

Die LEDs sollen bewusst mit 10 Volt betrieben werden. Als "Last" hinter der ZD ist also auschließlich der Strom für den Tiny, sowie der Steuerstrom der Fet´s zu anzurechnen.

[Newman]

Die ersten Änderungen am Schaltplan wurden vorgenommen.

Hier das Update....

[hubert.g]

Warum nimmst du, anstelle der Z-Diode, nicht einen Low-Drop-Regler, LM2936Z-5.0, der würde weniger Leistung verbraten als die Z-Diode mit Vorwiderstand.

[ELW 2]

hi!

Seine Diode am 7810 an PIN 3 (Masse) ist
1. Verkehrt herum und
2 wozu gut??; eigendlich völlig nutzlos
3. sie verringert die die 10V, da man die 78xx durch anpassen der Masse (Widerstände etc.)

Andreas

[Newman]

Warum nimmst du, anstelle der Z-Diode, nicht einen Low-Drop-Regler, LM2936Z-5.0, der würde weniger Leistung verbraten als die Z-Diode mit Vorwiderstand.

Wie kommst du zu dieser Annahme/Aussage? Die (Verlust)Leistung, die verheizt werden muss, ist meiner Meinung nach, so oder andersrum die selbe.

Ein weiterer Grund ist, das ich im Platz entwas beengt bin. Somit muss ich mit jedem mm² rechnen.

@ELW 2

Die Diode wurde im Plan 2 bereits korrigiert. Diese sorgt durch ihren Spannungsabfall daür, das der Regler eine "Falsche" Referenzspannung" misst, und dadurch die Ausgangsspannung um ca. 0,5 Volt anhebt.

[hubert.g]

Also die Diode ist richtig drinnen, sie hebt das Massepotential der Reglers an. Ideal ist es allerdings nicht, da dadurch die Stabilität des Reglers verringert wird. Diese Diode sollte wohl der Ausgleich für die Schottky-Diode nach dem Regler sein. Diese Diode macht noch weniger Sinn, die wäre besser über den Regler plaziert, obwohl hier auch nicht nötig, da vor dem Regler keine Verbraucher sind und daher kein Rückstrom entstehen kann.

[hubert.g]

Die verbratene Leistung ist nicht die selbe. Du verbrätst im Widerstand den Strom des Tiny und den Strom durch die Z-Diode, der Regler nur den Strom des Tiny, der Eigenbedarf ist zu vernachlässigen. Ein TO92 Gehäuse braucht nicht mehr Platz als eine Z-Diode und ein Widerstand.

[Newman]

Wenn man nur 10cm² Platz hat, und na max. Bauhöhe von 4 mm, hat man für nen To92 keinen Platz. Und nen Spannungsregler im Sot23-Gehäuse hab ich noch nicht gesehn. Mindestens n So08 muss es sein, plus den Platz für die externe Beschaltung.

Der Strom des Tinys liegt laut Datenblatt bei 300µA. Der Steuerstrom für 10 Fets nochmal bei weiteren 10µA. Da bin ich bei 310µA. Selbst wenns 310mA wären, könnte man noch nit ner ZD arbeiten. Also ganz ehrlich, für nen 2ten Regler sehe ich keinen wirklichen Anlass.

Hier mal ein BILD eines "Vorgängers", damit ihr mal seht, worum es geht und wie eng es zugeht. Das ist noch eine Platine, wo ich "relativ" viel Platz habe. Wie schon geschrieben, für nen To92 (+ externe Beschaltung) hab ich nicht wirklich Platz.

[ELW 2]

Ah, da für soll es also werden Modellbahn, schön.

Ok, dann macht die Diode sinn.