automotive regulator napeti 5V pro MCU

[Libang]

Zdravim, delam si navrh sveho prvniho PCB a jelikoz jsem uplny amater tak bych rad kdyby mi s tim pomohl nekdo kdo ma trochu zkusenosti.
Jedna se jednoduchou desku s Atmegou 328P, oled displej, IC pro termoclanek typu K, ICSP, FTDI a to je asi tak vse.( Toto uz mam hotove) Spotreba by mela byt do max 100mA.
Potreboval bych poradit jaky regulator pouzit a stim souvisejici schema zapojeni a vyber soucastek.
Nejprve jsem chtel jit do nejake 7805 ale cim vic jsem se zajimal o to jaky regulator v automotive prostredi pouzit tak tim vic si nejsem jisty jestli to bude spravna cesta a nevyresit neco komplexnejsiho. Koukal jsem treba LM2937/LM2940.
Jsem zaroven limitovany i prostorem takze neco idealne v pouzdru SOT223

Diky za odpovedi a pripadnou pomoc.

[jezevec]

S konstrukcemi do auta je problém hlavně pro začátečníka. Je zde velké rozmezí teplot, v létě klidně přes 70°C, v zimě naštěstí u nás moc nemrzne.
Dalším problémem je ochrana zařízení proti rušení z palubní sítě a ochrana proti napěťovým špičkám klidně přes 40V.
Takže konstrukce ti bude normálně fungovat na stole, ale v autě buď vůbec nebo s výpadky nebo taky s poškozením či zničením citlivějších součástek.

[Sandal]

V automotive jsem hodně často viděl Siemens TLE42766.

[Kvicala_r]

Třeba něco od TI z řady TPS7B69-Q1.
Hlavně vstup blokovat kapacitou alespoň 10nF/100V + odporem okolo 10k. Je dobře tam nacpat reverse polarity ochranou diodu. A hlavně na vstup transil. Vhodný bidirect úplně na vstupu 27V. Třeba TPSMB27CA

[EKKAR]

Neměl by mít problém tam vydržet ani klasickej LM7805 ať v pouzdru TO-3, tak v TO-220 - základní podmínkou by měla bejt antiparalelní ochranná dioda za pojistkou na vstupu, která požere záporný špičky, může na její místo přijít i cca 24-25V zenerka, která zároveň sežere kladný přepěťový špičky, proti následkům vypnutí s nabitou kapacitou na výstupu pak "ochranná zpětná dioda" antiparalelně k samotnýmu stáblu. Tepla bych se nebál, pokud bude dostatečně velkej chladič s ohledem na výkonovou ztrátu na obvodu, zimy už vůbec ne, protože stabec si teplíčko udělá sám od sebe, i když kolem něj bude -50°C . Ano, je to nemoderní integráč, ale než bych něco začal mastit, porovnal bych si jeho dostupnost a cenu včetně těch přídavnejch součástek na jeho ochranu s dostupností těch "moderních" stabců.

[rnbw]

Pozor, bezne komercne IO typicky nemaju definovane parametre pod 0°C.

[Libang]

Jezevec: Ano presne toto jsem se docetl a diky tomu jsem sem prisel pro radu. Nerad bych to podcenil.

Sandal: Bohuzel velke pouzdro a dostupnost nulova.

Kvicala_r: Tohle se mi libi, pisu SZ

EKKAR: Jak rikam nerad bych tu 7805 pouzival i prave kvuli tomu teplu ktere z ni jde.

Pro vsechny: Jak rikam jsem opravdu amater nemam moc zkusenosti s el. a uz vubec ne s vyvojem jak rikam je to moje prvni PCB v zivote, pojmy jako zenerova dioda a jeji zapojeni je pro me spanelska vesnice Byl bych rad kdyby mi stim nekdo pomohl a tim opravdu myslim vyber komponent a i pripadne schema.
Rad za to samozrejme i neco zaplatim.

Deska bude opravdu mala a mista moc neni. V prumeru ma 46mm
Prikladam schema a preview PCB

Desku chci vyrobit u JLCPCB vcetne osazeni komponent ktere budou mit. Co budu muset koupit jinde si napajim sam.

[Ruprecht]

... parametre pod 0°C.

Z datasheetů: 78xAB od -40°C, M328P od -55°C, MX6675 od -20°C, Xtal tak -20°C, u OLED se neví

[JirkaZ]

Podporuju myšlenku dostatečně ochráněné a značkové 7805, ale pozor jednak na minimální potřebnou zátěž na výstupu, druhak na vlastní spotřebu (pokud bude dlouhodobě připojená k palubnímu aku, zařízení bude ve sleep apod. stavu a nebude se jezdit).

Oboje viz DS, či různé appnotes.

Jestli to bude na klíčkem spínané větvi 12V, pak problém s vlastní spotřebou pochopitelně odpadá.

Moderní spínané řešení témeř beze ztrát je třeba modul Aimtec AMSRB1-7805JZ s udávanou typickou MTBF > 2 000 000 hod. (dle MIL-HDBK-217F). Pochopitelně všechna externí ochranná opatření zůstávají, nebo musejí být ještě účinnější, k tomu přibydou opatření týkající se EMC/EMI (příklady jsou v DS).

Ono nikdy nic není "zadarmo", resp. vždycky je něco za něco.

[Celeron]

Já jsem dávno tomu chránil mosáky 4XXX v cyklovačích stěračů bidirect transilama na 18V. Tam to navíc bylo napřímo z 12V. Bez nich chodily 4XXX do kopru celkem spolehlivě.

[JirkaZ]

Na ochranu DC je potřeba používat jednosměrný transil.

Proč?

Jednak má strmější charakteristiku (protože obousměrný je antisériová kombinace dvou jednosměrných a tak mu vzrůstá dynamický odpor), druhak kvůli tomu, že záporné špičky je nutné odříznout co to jde nejníž.

V určitých případech pak není nutná antiparalelní (pokud možno rychlá) dioda, i když škodit pochopitelně nemůže.

[Celeron]

Tak třeba to ty mý teslácký 4xxx a bidirect transily nevěděly. S nima neodešel cyklovač ani jeden z cca 40 ks. Navíc tenkrát na přelomu 80/90 moc velkej výběr transilů ještě u nás nebyl. Rok před tím jsem ani nevěděl, že něco takovýho existuje.

[JirkaZ]

No řekl bych to asi takhle: substrátová dioda v tehdy ještě technologicky mohutné CMOS struktuře to vyřídila, takže jsi měl kliku.

Rozhodně to ale není technicky čisté řešení a nebylo ani tehdy. Nápadně mi to připomíná přístup zvaný "mně to funguje"...

Antiparalelní dioda existovala už za krále Klacka.

[Cust]

Poslední moje akce s automotive do Kamiqu byla toto:
Jo, TVS dioda na vstupu byla SMBJ14A.

[Cust]

Všechny součástky byly koupeny s tím, že splňují Q100/Q200...