Datenblattangabe, Bezeichnungen ... Anfängerfragen!

[Motox1982]

Hallo!

Ich bin gerade dabei mich mit Schaltungen zu beschäftigen, bzw. mal zu verstehen wie was warum funktioniert.

Ich möchte mit 24V DC auf 5V DC kommen um damit einen kapazitiven Sensor zu versorgen, der mir bei Betätigung das Signal weiterleitet auf eine Eingangsklemme.

Ich hätte es mir folgendermassen vorgestellt und habe auch einige Fragen:

Eine SPS die mir mittels einer Klemme 24V zur Verfügung stellt:
http://www.beckhoff.de/KL9188/

Schließe an einen der 16 Kontakte ein Kabel an und verlege dies weiter an einen Festtspannungsregler: 7805

Jetzt gleich Fragen: wie errechne ich die Verlustspannung wenn ich mit 24V DC reingehe, benötige ich einen Kühlkörper?

Ich habe gesehen es gibt 7805 und 78L05, kann es sein das der 78L05 keine Möglichkeit hat einen Kühlkörper anzuhängen, bzw. was sind die Unterschiede dieser zwei Bezeichnungen?

Da der kapazitive Sensor (TOS1018) eine hohe Empfindlichkeit hat (steht im Datenblatt)und eine stabile Spannung benötigt (1,5-5,5V DC) hänge ich nach dem Spannungsregler auf der 5V Seite einen Kondensator 100nF an, bzw. vorher auf der 24V Seite einen 10yF (siehe angehängtes Datenblatt)

Die Kondensatoren löte ich am besten gleich direkt an den Sensor, um unötige Wegstrecken zu vermeiden und sicherzustellen das der Kondensator auch seine Funktion erfüllt.

Zur Info, Datenblattangaben des Sensors:
Betriebsspannung = 1,8-5,5V DC
Ausgangsstrom = UB 5V, I sink min. 4mA, I source min 1mA (2mA typ.)

Jetzt gleich wieder Frage:
Was bedeuten die Angaben bei Ausgangstrom?
Darf der Sensor mit höchstens 1mA, 2mA oder 4mA belastet werden?
Was bedeutet die Abkürzung "typ." die ist mir schön öfters untergekommen, kann aber leider nichts damit anfangen.

Jetzt weiter mit einem Kabel vom Sensor zur digitalen 5V Eingangsklemme:
http://www.beckhoff.de/KL1124/

Und jetzt wieder Fragen:
Im Datenblatt der Eingangsklemme (siehe Link) steht Eingangsstrom 50yA.
Bedeutet dies das die Eingangsklemme 50yA Strom zieht, also dann 50yA durch den Sensor fließen wenn dieser betätigt wird?

Ist der Aufbau so grundsätzlich richtig, hier nochmals eine Schnellzusammenfassung:

Potentialverteilerklemme 24V DC
Kondensator 10yF
Festspannungsregler 7805
Kondensator 100nF
Sensor TOS1018
Digitale 5V DC Eingangsklemme

Ist der Aufbau so richtig?
Wenn der Sesnsor betätigt wird bekomme ich ein Signal an der Eingangsklemme, oder gibt es noch irgendwelche Komponenten die man noch verbauen muss?

Habe im Anhang einen Schaltplan des Sensor bzgl. der Stromversorgung gegeben.

Wäre echt super wenn Ihr mir meine Fragen beantworten könntet und ob der Aufbau so richtig ist.

mfg, Mario
http://s1.postimage.org/azsp2lxe3/Schaltplan_Spannungsversorgung_Regler.jpg

 

[patois]

.
http://s1.postimage.org/4knyww2yz/78_L05_mit_Diode.jpg
.

 

[sko]

Hallo Patois,

wozu soll die zusätzliche Diode dienen?
Im Datenblatt und den darin enthaltenen Applikationsbeispielen gibt es diese nicht, es ist bei der beschriebenen Anwendung auch nicht abzusehen daß de irgendeine Spannung "rückwärts" kommen könnte?

Ciao
Stefan

 

[werner_1]

Hallo Motox1982,
wenn ich deine Daten richtig interpretiere sehe ich noch folgendes Problem:
Dein Eingang ist mit einem Strom von 50µA angegeben. Dein Sensor verlangt aber einen Mindeststrom von 1 mA (ich vermute bei "I sink min. 4mA" muss es 'max.' heißen).
Da müsste also parallel zum Eingang noch ein Zugwiderstand gesetzt werden, um 1mA, besser 2mA, zu erreichen.
werner

 

[hicom]

nee, der Sensor hat einen Gegentaktausgang (Push-Pull) und kann, im Gegensatz zu einem Offenen Kollektor Ausgang, Strom bei Sink =GND von mindestens 4mA und bei Source =VCC (+5V) von mindestens 1mA liefern.
Der Beckhoff SPS Eingang benötigt nur 50µA. Also alles im grünen Bereich.

Gruß
Jürgen

 

[werner_1]

@hicom,
genau das meine ich ja: Der Sensor verlangt einen Mindeststrom von 1mA; der Eingang zieht aber nur 50µA.
Ich kenne das von anderen Geräten her.

(Aber ich lasse mich gern eines Besseren belehren).

werner

 

[Motox1982]

Welcher Widerstand wäre da der Richtige um die 2mA zu erreichen?

Dieser müsste dann zwischen der Eingangsklemme und dem Sensor platziert werden, richtig?

 

[Motox1982]

Und vielleicht könntet Ihr noch auf meine Fragen im ersten Beitrag eingehen, danke.

 

[Motox1982]

Noch eine andere Frage:

Benötige ich überhaupt einen 10yF Kondensator wenn ich mit 24V DC in den 5V Spannungswandler (7805) fahre?

Genügt nur der 100nF Kondensator um die ausgehenden 5V zu stabilisieren?

mfg, Mario

 

[hicom]

@werner_1: nein, der Sensor kann 1mA liefern der Eingang benötigt aber nur 50uA. Da braucht man auch keine zusätzlichen Widerstände...

 

[hicom]

Noch eine andere Frage:

Benötige ich überhaupt einen 10yF Kondensator wenn ich mit 24V DC in den 5V Spannungswandler (7805) fahre?

Genügt nur der 100nF Kondensator um die ausgehenden 5V zu stabilisieren?

mfg, Mario

Lass mal den 10uF drin, besonders, wenn die Zuleitung noch etwas länger ist

Gruß Jürgen

 

[Motox1982]

Mir ist leider noch nicht ganz klar welchen Kühlkörper ich benötige für den Spannungsregler, bzw. ob überhaupt einer notwendig ist?

Der Spannungregler 5V kommt an ein 24V DC Netzgerät (5A):
http://www.conrad.at/ce/de/product/1560 ... Detail=005

50yA werden gezogen von der Eingangsklemme.

Kühlkörper ja/nein?

Wenn ja, welchen Wärmewiderstand Rth sollte dieser aufweisen?

mfg, Mario

 

[Motox1982]

Achja, spielt es eine Rolle wenn an dem 24V Netzteil noch ein anderer Verbraucher (SPS) hängt, bekommt dieser die 24V vom Netzteil, nicht das der 5V Spannungregler auch die Spannung für meine SPS beeinflusst, da dieser ja die überflüssige Spannung in Wärme ableitet.

Wahrscheinlich eine total banale Frage und Ihr werdet Euch auf den Kopf greifen, aber wie gesagt bin noch Anfänger, Fachbuch ist aber bereits bestellt ;-)

Also:

----->SPS (24V, ~2A)
|
Netzteil 24V (5A)
|
----->Spannungregler 5V--->Sensor--->dig. Eingangsklemme (50yA)...

mfg, Mario

 

[werner_1]

Ich kenne zwar die technischen Daten deines Netzteils nicht, aber solange der Gesamtstrom (SPS + Spannungsregler-Stromaufnahme) nicht über 5 A kommt - und das ist hier kaum anzunehmen - ist alles im grünen Bereich.
werner

 

[Motox1982]

Ok, Danke!

Wie sieht es mit dem Kühlkörper aus, benötige ich einen?

Bzw. wie errechnet man sich diesen?

Habe bereits gegoogelt aber nur komplizierte Formeln gefunden, gibts da eine Faustregel wann man einen Kühlkörper verwendet und wann nicht?

Bzw. welche Formel wendet man an um diesen zu berechnen?

mfg, Mario

 

[werner_1]

Kühlkörper

Hallo, zum Kühlkörper kann ich nichts sagen. Müssten diejenigen, die hier die Bauteile rausgesucht und festgelegt haben.
werner

 

[patois]

Ok, Danke!

Wie sieht es mit dem Kühlkörper aus, benötige ich einen?

Bzw. wie errechnet man sich diesen?

Habe bereits gegoogelt aber nur komplizierte Formeln gefunden, gibts da eine Faustregel wann man einen Kühlkörper verwendet und wann nicht?

Bzw. welche Formel wendet man an um diesen zu berechnen?

mfg, Mario

Um erst einmal "abschätzen" zu können, ob man einen Kühlkörper benötigt oder nicht,
muss man die im Bauteil in Wärme umgesetzte Leistung ermitteln.

Ganz ohne Formeln kommt man da nicht weiter: P = U * I

Im Datenblatt des Bauteils kann man, -nachdem man P berechnet hat -, nachsehen, ob ein Kühlkörper erforderlich ist oder nicht.

Patois

 

[Motox1982]

Tja, hätte mir auch selbst einfallen können ins Datenblatt zu sehen ;-)

Habe ich nun getan:

http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... _TO220.pdf

Leider ist es mir noch nicht ganz klar :-(

Als Beispiel:

Ich speise 24V in den 5V Spannungsregler, danach über einen 1.500 OHM Widerstand auf eine Low Current LED (2V, 2mA).

Wahrscheinlich bei so kleinen Strömen kein Kühlkörper erforderlich, aber mir geht es mal darum wie errechne ich es laut dem Datenblatt kann mir das mal jemand niederschreiben.

Thx!

 

[patois]

:arrow: Versuch's mal mit dem folgenden LINK:

http://www.wiki.elektronik-projekt.de/e ... alculation

 

[Motox1982]

Hallo!

Ja hilft etwas, leider aber auch nicht da im Datenblatt der Wert RthjU nicht angegeben ist, scheinbar eine echte Wissenschaft herauszufinden ob man einen Kühlkörper benötigt oder nicht.

Werde dann wohl einfach ein paar mitbestellen, wenns zu heißt wird wird eben einer montiert.