Temperaturproblem

[pmaler]

Hallo

Ich habe ein Temperaturproblem / Phänomen mit einem 78S05

Kurz zur Erklärung:

Ich habe alle meine Boards selbst gebaut und sie laufen ohne Probleme.
Ich verwende die Teile um meine Freizeit sinnvoll zu gestalten und diverse Techniken zu erlernen. Alle Schüler bitte weghören:
"Ich lerne in meiner Freizeit um mich zu entspannen"

Derzeit mache ich mich über Hardware-PWM vs. Software-PWM her.
Dazu verwende ich
1. Stromversorgung Steckernetzteil 500mA 9V
2. 78S05 Board welches 18mA im Leerlauf braucht (LED ist eingebaut)

Bild hier  
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3. Selbstgeschnitztes Mega32 Board mit RS232 usw.
Das braucht ohne zusätzliche Peripherie 53mA

Bild hier  
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4. Eine lustige Kabelgewirrplatine mit 16 LED´s

Bild hier  

Wenn ich 2 LED´s mit HardwarePWM betreibe und sie abwechsend hell und dunkel dimmen lasse, so brauchts knappe 70mA

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Nun zur eigentlichen Frage:

Wird die Schaltung so betrieben, wie hier beschrieben, so erwärmt sich der 78S05 auf knappe 35 Grad (gemessen mit Temperaturfühler des Billig-Messgerätes)

Lasse ich aber alle 16 LED´s abwechselnd aufleuchten (Schleife von 0 bis 254 welche die LED´s binär einschaltet) so erwärmt sich der 78S05 auf mehr als 60 Grad. Also ein "Fingerburner"

Rein rechnerische sollten 16*20mA als Maximalbelastung bei den LED´s raus kommen.

Ich weiß, dass es schon 1000 mal irgendwo geheißen hat, dass ein 7805 extrem warm werden kann. und er sich sowieso bei 150 Grad selbst abschaltet um nicht durch zu brennen usw. usw. usw...

Aber warum wird das Ding so extrem heiß, wenn ich anstelle von 2 LED´s jetzt 16 LED´s betreibe?

Und noch ein
"Ja ich weiß, dass der Mega32 nicht mehr als x mAh zusammen gezählt belastet werden sollte ..."

Alle Elemente sind aufgrund von angesehenen Bauanleitungen nachgebaut. Und laufen auch ohne Probleme und einwandfrei. (78S05 von www.strippenstrolch.de) ( ATMega32 Platine aufgrund roboternetz-Wiki und www.microcontroller.net )

Aber ich hab mir derart die Griffel verbrannt als ich die 16 LED´s leuchten lies, dass ich jetzt verunsichert bin.

16 LED´s sind ja nicht besonders viel. Der 78S05 soll mind 1 A vertragen mit Kühlkörper 2 A. Aber wenn dabei das Plastikgehäuse wegschmilzt dann ist der Sinn der Sache verfehlt..

Danke für ein paar Hinweise.

[fhs]

Hi,

hast Du mal den tatsächlichen Gesamtstrom gemessen? Du sagst, dass Dir bekannt ist, dass Du den AVR außerhalb der Spezifikationen betreibst -- bist Du Dir sicher, dass er dann nicht spinnt? Liefert das Steckernetzteil evtl. mehr als 9V (unter Belastung)?

Überlegung:
1. Deine Hardware (ohne LEDs): ~60mA
2. alle LEDs: ~320mA
3. Sicherheitsfaktor: 20mA

Also: Verlustleistung am 78S05: (60mA+320mA+20mA)*(9V-5V)=0,4A*4V=1,6W

Da sollte ein kleiner Kühlkörper, wie Du ihn einsetzt (Wärmewiderstand vielleicht um die 25K/W), schon reichen. Allerdings wird das IC dann eben recht warm.
Tipps: https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...ag.php?t=15002 Anhand der Excel-Tabelle von Ratber kannst Du leicht ein paar Szenarien durchspielen.

Wie sieht es mit dem themischen Widerstand zwischen IC und Kühlkörper aus? Liegt das IC plan auf? Hast Du Wärmeleitpaste (oder -kleber o.ä.) eingesetzt?

Der 78S05 soll mind 1 A vertragen mit Kühlkörper 2 A. Aber wenn dabei das Plastikgehäuse wegschmilzt...

Vom zulässigen Gesamtstrom hängt es nicht ab, wie heiß das IC wird, sondern von der Verlustleistung.

Gruß

Fred

[pmaler]

hast Du mal den tatsächlichen Gesamtstrom gemessen?

Soweit mein Messgerät genau sein kann... Hab deren 3 muss wohl auch mal mit den anderen messen. Immerhin ist ein teures Fluke darunter.

Andererseits hörte (las) ich hier im Forum, dass Messgeräte sowieso immer ein Mittelmaß messen. (Wer misst, misst Mist ?)

Du sagst, dass Dir bekannt ist, dass Du den AVR außerhalb der Spezifikationen betreibst -- bist Du Dir sicher, dass er dann nicht spinnt?

Gute Überlegung.

Liefert das Steckernetzteil evtl. mehr als 9V (unter Belastung)?

Nö. Sind zwar 9,einpaarzerquetschte aber nicht 12 oder so.
Im Leerlauf hat es mehr. Was mich anfangs auch verunsicherte...

Wie sieht es mit dem themischen Widerstand zwischen IC und Kühlkörper aus? Liegt das IC plan auf? Hast Du Wärmeleitpaste (oder -kleber o.ä.) eingesetzt?

Mit etwas Wärmeleitpaste dazwischen fest verschraubt. Die Paste hat es seitlich raus gedrückt. Ist so eine Paste wie man sie bei CPU´s verwendet. Also das sollte passen.

Vom zulässigen Gesamtstrom hängt es nicht ab, wie heiß das IC wird, sondern von der Verlustleistung.

Ich habe vor kurzem eine ähnliche Schaltung mit 18LED´s aber mit Transitoren und einem ATTiny45 gebaut. Da werden jeweils die LED´s per PWM als RGB-Leuchten angesteuert.

Da hatte ich 55 Grad als Maximum am 78S05 gemessen.
Aber da sind es auch nur 120mA gewesen, die gemeinsam von den LED´s (im Durchschnitt) gezogen werden.

Die 55 Grad sehe ich auch als OK an, aber weil ich mir eben jetzt mit dem Mega32 dran und den 16 LED´s am 78S05 die Finger verbrannte bin ich auf der Suche nach dem Fehler den ich machte...

Vielleicht ist es eins der angeschnittenen, möglichen Themen, die ihn so heiß werden lassen.

Danke schon mal für die Hinweise

[Hubert.G]

In der Schaltung von www.strippenstrolch.de fehlen der 0,33µ KOndensator am Eingang des Regler und der 0,1µ am Ausgang. Ich nehme an das diese Kondensatoren in den Datenblätter nicht umsonst eingezeichnet sind, auch wenn viele meinen es geht ohne auch. Gerade bei Impulsbelastung durch PWM kann ich mir vorstellen das die besonders wichtig sind.
Wenn du einen Oszi hast, dann schau dir die Spannung direkt am Ausgang des Reglers ohne und mit Kondensatoren an.

[pmaler]

Wenn du einen Oszi hast,

Du sprichst mein Handycap an. Leider nein.

[Hubert.G]

Dann löte doch einfach die zwei Kondensatoren nachträglich ein.
Ich verwende da der Einfachheit halber immer 0,1µ SMD Kondensatoren. Die Größen 1206 oder 0805 lassen sich leicht auf der Lötseite zwischen den Spannungsreglerbeinen anbringen.

[Yossarian]

Hallo
70mA für 2 Leds plus Kontroller erscheint mir schon sehr viel.
Die Schaltung beim Strippenstrolch ist nicht gut. Der 1000µ Elko ist unnötig und sogar schädlich, weil er sich über den 7805 entladen kann.
Falls er aus irgendeinem noch nicht ersichtlichen Grund doch notwendig sein sollte, sollte eine Diode über den 7805 (Anode am Ausgang) gelegt werden.

Mit freundlichen Grüßen
Benno
Edit:
Das kommt davon, wenn man nicht richtig zu Ende liest.
Weiter unten hat der "Strolch" bereits Änderungen eingetragen.

[oberallgeier]

...3. Selbstgeschnitztes Mega32 Board mit RS232 usw.
Das braucht ohne zusätzliche Peripherie 53mA ...
Wenn ich 2 LED´s mit HardwarePWM betreibe und sie abwechsend hell und dunkel dimmen lasse, so brauchts knappe 70mA ...

Puhhh, das ist doch etwas heftig viel! Oder?

Ich habe (nur) einen mega168, 20MHz, Platine ähnlich wie hier, also ähnlich wie Deine Streifenrasterplatine - kplt mit RS232, der schaltet im Sekundentakt per Toggeln in einer Timer-ISR eine LED. Gesamtbedarf einschliesslich blinkener LED 23 mA (ok, schwankt an meinem METRAHit12S zwischen 20 und 23). Sollte der M32 sooo viel mehr benötigen? Das kann ich mir wirklich nicht vorstellen.

[pmaler]

Das kommt davon, wenn man nicht richtig zu Ende liest.
Weiter unten hat der "Strolch" bereits Änderungen eingetragen.

Und wo habe ich behauptet, nicht ganz nach unten gelesen zu haben??

Bin zwar Anfänger aber kann mit meinen 44 Jahren inzwischen einigermassen gut lesen (trotz schlechter Augen)

[pmaler]

Also ich bin inzwischen auch der Meinung, dass ich irgendwo etwas drin haben muss, was mir zu viel Saft abzapft.

Kann das der MAX232 sein? der gibt kontinuierlich die LED Werte mit 9600 Baud aus... Immerhin macht der ja aus den 5 Volt 12 Volt usw...