Robię projekt na bazie ATmega328P, który będzie zasilany z akumulatora 12V. Chcę zastosować przetwornicę step-down z 12V na 5V (a także drugą z 12V do 3,3V do zasilania LCD oraz RTC). Układ ma sterować elektrozaworami 12V 1A z tego samego akumulatora. Zamiast dużych przekaźników, mam zamiar użyć transoptorów wraz z MOSFET-ami (z uwagi na duże prądy płynące przez elektrozawory).
Moje główne pytanie dotyczy separacji napięć. Logicznym wydaje mi się, że napięcie z akumulatora powinno mieć inną masę, niż reszta układu (w końcu po to używam transoptorów [zamiast np. samych tranzystorów], by oddzielić te napięcia od siebie). Jednak stosując przetwornice napięcia, masy wejściowe i wyjściowe w nich muszą być połączone, prawda? Proszę mnie wyprowadzić z błędu i zaproponować właściwe rozwiązanie.
Drugie pytanie: jakich kondensatorów filtrujących użyć przy przetwornicach? Podobnie, jak np. z użyciem stabilizatora LM7805?

Możesz użyć izolowaną przetwornicę (np. AIMTEC AM1S-1205SZ). W takiej przetwornicy masz odizolowane masy na wejściu i na wyjściu.

Nie widzę sensu odizolowania mas. Owszem optoizolacja w celu zabezpieczenia wyjść procesora tak. Co do filtracji to zależy jaki prąd będzie szarpał układ ale tradycyjnie 100nF i mały elektrolit 47uF na wyjściu przetwornicy nie zaszkodzi

_________________
Pomóżcie mi stanąć na nogi

A po co te kombinacje?! W sumie wystarczył by Ci w tym przypadku zwykły stabilizator LDO zamiast przetwornicy, ale niech tam będzie i przetwornica. Wstaw przed nią diodę co najmniej 1A i jakiś kondensator lowESR 100-470uF. Przekaźniki z mosfetami zasilaj bezpośrednio z 12V ( przed diodą).

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Nie do końca rozumiem po co stabilizator LDO. Chyba że chodzi o zmianę z 5V do 3,3V. Natomiast źródłem zasilania będzie akumulator 12V, a przetwornice właśnie po to, by ograniczyć straty energii i wydzielanie ciepła (układ będzie pracował w szczelnej obudowie).
Czyli wspólna masa nie jest problemem, jeśli mówimy o separacji? Myślałem, że po linii GND również mogą przechodzić przepięcia, czy właśnie wyższe napięcia zasilające współpracujące układy.
Co do kondensatorów, to dać parę za akumulatorem oraz kolejne za dwoma stabilizatorami plus przy nóżkach zasilania uC (w sumie 4 elektrolity i 4 ceramiczne), czy da radę z którychś zrezygnować? Trochę walczę o miejsce na płytce i chcę zrobić minimalną, acz mądrą ich ilość.
Nigdy nie korzystałem z kondensatorów LowESR. Ważne jest, by takich użyć?
Co do poboru prądu, to w najgorszym wypadku (przy złym ustawieniu zaworów) będą pracować wszystkie 4, a każdy z nich pobiera 1A. Poza nimi jest tylko uC, LCD Nokia, RTC, czujnik wilgotności no i 4 transoptory. Akumulator samochodowy "uciągnie" to wszystko?

LowESR szybciej zbierają energię i ewentualne przepięcia. W moich wszystkich sterownikach zasilanych z 12V siedzą stabilizatory ldo i nic się nie grzeje, a obudowy są szczelne. Problemów z zakłóceniami nie mam mimo impulsowego szarpania 1A prądem silników zarówno DC jak i krokowych. Aha, na głównym zasilaniu tuż przy mosfetach wyjściowych 100n obowiązkowo - cuda czyni.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Dam Ci przepis:
1. Do zbicia z 12V daj przetwornicę nieizolowaną. Żeby zabezpieczyć układ za przetwornicą w racie zwarcia klucza wewnątrz niej proponuje dać układ z tyrystoem i diodą zenera która przy wzroście napięcia otworzy tyrystor a ten zewrze zasilanie i przepali się bezpiecznik nawejściu. By zabezpieczyć układ od odwrotnej polaryzacji możesz dać diodę antyrównolegle. Wtedy też przepali się bezpiecznik na wejściu. dioda zenera za przetwornicą, tyrystor przed. Dida antyrównoległa też przed przetwornicą
2. Zbicie na 3.3V z 5V to nie żadna przetwornica bo to bez sensu chyba że z 1A będziesz pobierał. Daj zwykło LDO. B edziesz mial ładne czyste LDO.
3. Filtracja na 5V standardowa chyba że w aucie to bedzie siedzieć, wtedy im więcej kondensatoró niskoimpedacyjnych przy noga procka tym lepiej. Można też dać dławiki na zasilaniu jakieś niewielkie i rest podciągnij rezystorem 5k-10k nie większym.
4. Do sterowania mosfetem możesz dać a nwet super jakbyś dał układ typu FOD3120. Super układ i masz optoizolacje i szybki driver do msfetów a nie jakieś gówno na optoizolatorach za przeproszeniem

Akumulator samochodowy daje rade z rozrusznikiem ,który pobiera i 700A wiec te 4 Ampery nie zrobi na nim większego wrażenia. Nawet malutkie aku od skuterków da Ci spokojnienie kilkadziesiąt amper.

Myślałem, że LDO wymagają niższego napięcia wejściowego i tym tylko się różnią. Grzeją się też mniej? Kiedyś używałem zwykłego LM7805 i z 12V miałem niezłą grzałkę...
3,3V chciałem uzyskać przetwornicą z 12V. Lepiej zamiast tego dać LDO z 5V?
Dzięki za fajne rady. Jednak układ z założenia ma być prosty, ale logicznie zbudowany, bez głupich błędów. Ta optoizolacja pojawiła mi się dlatego, że chcę użyć transoptora zamiast przekaźnika, by zaoszczędzić miejsce.
Nie musi być to super układ, ale ma działać stabilnie i być możliwie prosty/tani. Zalecane jest używanie elementów z odzysku, więc nie chcę stosować żadnych skomplikowanych, czy nowoczesnych rozwiązań.

Nieporównanie mniej się grzeją. Naprawdę nie rozumiem po co Ci tam ta przetwornica. Dałem gotowy działający i sprawdzony przez lata przepis...

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Czyli z 12V na 5V też dać LDO?

Nie. LDO oznacza tylko tyle że jest low drop-out czyli masz mnijszy spadek napięcia na stabilizatorze i mozesz np stabilizator na5V zasilić z 6V gdzie normalny 7805 by nie działała prawidłowoo bo potrzebuje minimum 8V na wejściu. Grzał siębędzie tak samo jak nie LDO jak zasilisz go ze zwykłego napięciabo zór na straty mocy to (Vwej-Vwyj) * Istab. Jak nie bedziesz z tego LDO na 3.3V pobierał dużego prądu to nie będzie dużych strat. Rozumiesz? Nie ma sensu komplikowac ukłądu przetwornica jeżeli ma ona dawać 100 czy 200mA. Ale jak już masz z tego 3.3V 1 czy 2A ciągnąc to daj przetwornice bo bedziesz miał gzałke nawet z tego LDO.

Jak zasilasz z tych 5V procka, wyświetlacz, jakieś ledy, itp. To spokojnie da radę. I możesz zastosować tu coś z serii, np. AMS1117-5.0. Mają tyko 1V spadku in-out. Stosuje ten typ z powodzeniem u siebie. Wydajność 1A. Ewentualnie mniejszy prąd (100mA) LM2931 tyle, że dużo droższe choć bez problemu procka z lcd i podwójnym driverem DC ciągnął.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Ale co z tego że mają 1V spadku jak zasilasz go z 12V? Nie wprowadzaj Kolegi w błąd. Jak zasilasz LDO 5V z 12V to będziesz miał te same straty co na zwykłym 7805 zasilonym z 12V one różnią się tylko tym że LDO możesz zsilić niższym napięciem niż nie LDO

No to powiedz moim wszystkim sterownikom, które poszły w świat przez ostatnie lata żeby zaczęły się grzać i psuć, bo o tym nie wiedzą No sorry, ale przy tym napięciu i zasilaniu, tzw. płyty głównej gdzie nie zasilasz z tego napięcia żadnych serw, silników, itp. tylko same scalaczki to te stabilizatory się u mnie nawet ciepłe nie robią.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Nie chce mi się tłumaczyć podstaw elektrotechniki ale weź zrób eksperyment. Zasil 7805 i AMS1117-5.0 z 12V i obciąż je tym samym prądem. Gwarantuje Ci że będą grzały się tak samo

Panowie panowie ale spokojnie proszę - bo oczywiście z jednej strony SylwekK ma rację o tyle, że pomimo dużego spadku napięcia na LDO z 12V wejściowego na 3,3V wyjściowe - nie będą się grzać jeśli prąd pobierany przez sterownik będzie na poziomie kilkunastu mA a tak może wyjść jeśli ktoś z głową to podłącza, czyli bez żadnych diod LED i innych pożeraczy prądu ....

Ale oczywiście - jeśli ktoś początkujący o tym nie wie i dowali do procka parę diod LED po 20mA każda, jakąś cewkę przekaźnika, podświetlenie LCD i inne to nie dziwota, że już przy poborze prądu 100mA i więcej zacznie się grzać taki LDO

więc tak sobie myślę, że trzeba po prostu połączyć troszkę praktykę z teorią

A swoją drogą to jeśli na tym 3,3V czy na 5V miało by być pobierane to 80mA i więcej to najlepiej byłoby dać przetwornicę z 12V na 5V natomiast stabilizator LDO 3,3V z 5V po prostu

_________________
zapraszam na blog: http://www.mirekk36.blogspot.com (mój nick Skype: mirekk36 ) [ obejrzyj Kurs EAGLE ] [ mój kanał YT TV www.youtube.com/mirekk36 ]

Ja jestem bardzo spoojny i tłumaczę że straty mocy na regulatorze liniowym liczy się bardzo prosto od napięcia wejściowego odejmuje się wyjściowe i mnoży razy prą pobierany z wyjścia stabilizatora dajmy na to mamy 7805 i zasilamy go z 12V i pobieramy 200mA:

(Vin - Vout) *Iout = (12-5)*0.2= 7*0.2= 1.4W czyli bez radiatora się ni obejdzie. I to samo tyczy się LDO. Gdzie niby miała by się podziać różnica napięć mięcy wejściem a wyjściem?

Jezeli kolega weżmie LDO i zasili z 5V to wytraci 1.7V na stabilizatorze załóżmy że pobierze jakiś 100mA z tego 3.3V wtedy starty wyniosą jakieś 0.17W czyli nie jakos strasznie dużo i bez radiatorka się obędzie spokojnie

To chyba wiele się wyjaśniło. Jeden post, a tyle nowej wiedzy, tyle różnych spojrzeń na problem. Dziękuję bardzo za wszelką pomoc.
Zobaczymy, jak zadziała po złożeniu.

Nie jestem przeciwnikiem stosowania przetwornic(!), bo sam je często stosuję tam gdzie powinny się znaleźć, natomiast z drugiej strony gdzie można coś uprościć to należy to po prostu robić, a widząc założenia autora czyli procek+LCD+RTC+mosfet to stawiam flaszkę, że więcej jak 50mA toto nie pociągnie Przetwornica to dodatkowy moduł (kolejny scalak, dławik, itd.), a niezawodność urządzenia to nie tylko dodanie mu mocy na wyrost. Wszelkie porady jakich udzielam, i których się często kurczowo trzymam po prostu są poparte MOJĄ praktyką i pewnym związanym z tym doświadczeniem. Zdaję sobie sprawę z ograniczeń, niektórych rozwiązań, ale też jak pewnie zauważyliście staram się pokazać w jakich warunkach urządzenie (pomysł) będzie niezawodnie działać i spełni swoje zadanie. Tak, że panowie co złego to nie ja Pozdrawiam serdecznie

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Chyba wprowadziłem Was (i siebie) w błąd. Za bardzo wierząc w nazewnictwo z popularnego chińskiego portalu, pisałem o przetwornicach mając na myśli układy właśnie z ww. stabilizatorami LDO. Taki układ (podłużna płytka z dwoma podwójnymi pinami) posiada już bodajże kondensatory. Jest przystosowana (nie wiem w jaki sposób) do napięcia wejściowego 12V. Czy więc używając jej, potrzebuję jakieś dodatkowe kondensatory filtrujące?

Pokaż co to i jak wygląda albo jakiegoś linka daj

_________________
http://www.sylwekkuna.com

A czemu nie zrobisz sobie swojej przetworniki? To dwa elementy więcej niz lm7805. Z 12v na 5v dasz przetworniczke i później ldo 3,3v jak wspomniał Mirek i juz.

Posiadam takie układy oparte o AMS1117: https://pl.aliexpress.com/item/Smart-Electronics-AMS1117-4-5V-7V-Turn-3-3V-DC-DC-Step-Down-Power-Supply-Module/32473425086.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27425c0fjzb4tu, https://pl.aliexpress.com/item/Free-Shipping-10PCS-LOT-5V-power-supply-module-AMS1117-5-0-AMS1117-5-0V-power-supply/1804509245.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27425c0fjzb4tu.

Mogę prosić o wskazówki dotyczące budowy własnej przetwornicy?

Czyli to zwykłe liniówki, które polecałem

Właściwie to temat jest tak szeroki, że wypadało by sobie na początku określić maksymalny pobór prądu z jakąś rozsądną rezerwą przez układ (przy 5V), następnie poszukać układu, który spełni warunki, okleić go dodatkowymi elementami typu dławik dioda shotky, itd. (najlepiej wg. zaleceń z noty pdf) i to wszystko. Scalaków do przetwornic jest zatrzęsienie na każdą okazję więc pozostaje szukać tego co Ci najlepiej przypasuje.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Zdaje mi się, że w zupełności na moje potrzeby wystarczą ww. układy. Przynajmniej do tego konkretnego projektu. Ponawiam pytanie o filtrację napięć. Czy przy zastosowaniu tych układów, muszę cokolwiek dawać przed/za nimi?

Na wejście stabilizatora daj kondek jak pisałem wcześniej i podaj napięcie przez diodę wtedy odseparujesz ewentualne szarpnięcia prądowe od stabilizatora, który sobie spokojnie z tego dodatkowego kondensatora nadrobi ewentualny niedobór. I na głównym zasilaniu blisko tranzystorów wyjściowych 100n dodaj... też pisałem.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Proszę o sprawdzenie schematu, czy ma to ręce i nogi:


Sygnał "ZAWÓR_1" to wyjście z uC.
Do złącza "ELEKTROZ_1" będzie podłączony elektrozawór 12V 1A.
Te dziwne prostokąty w sekcji "ZASILANIE" to właśnie opisane wcześniej układy stabilizatorów step-down na 5V oraz 3,3V.

Prawie dobrze Kondek 100n zamiast do drenu podłącz do "+" - on ma być na zasilaniu blisko mosfetów. I możesz wywalić jeden 470u. Za diodą wystarczy jeden w tym przypadku.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Teraz jest OK?

O to chodzi z tym kondensatorem przy tranzystorze???
Chyba nie do końca rozumiem, o jaki + chodzi.

Czy tak ma być?

Ten ostatni chyba niczym się nie różni od pierwszego schematu? Czy też robi różnicę to, czy kondensator jest przed, czy za elektrozaworem?