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Belastbarkeit des +5Volt Pins
15.01.2015, 14:54 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 15.01.2015 14:56 von Kyrill.)
Beitrag #1
Belastbarkeit des +5Volt Pins
Weiß jemand wie hoch der interne Spannungsregler des Arduino belastet werden kann wenn man am 5 Volt Pin eine Last wie einen Servomotor oder ähnliches anhängt bei externer Versorgung über Vin? Ist das auch auf 40 mA begrenzt oder bildet der 5 Volt Pin eine Ausnahme?

Gruß aus Lünen

Peter
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15.01.2015, 20:41
Beitrag #2
RE: Belastbarkeit des +5Volt Pins
Hallo Peter,

was Zorg schreibt ist grundsätzlich schon mal richtig.

Es ist aber nicht immer nur der maximale Strom der laut Datenblatt des Spannungsreglers begrenzend wirkt.
Oft ist auch die die maximale Verlustleistung ein begrenzender Faktor, schon bevor der maximale Strom erreicht ist.
Die Verlustleistung wird am Spannungsregler in Wärme umgesetzt. Je größer die Verlustleistung um so größer die erzeugte Wärmemenge.
Die vom Spannungsregler erzeugte Wärme wird bei den Arduinos zum Teil über die Gehäuseoberfläche des Reglers und zum Teil über seine Anschlusspins auf die Kupferflächen der Platine abgeführt.
Wenn die Wärmeableitung nicht mehr ausreicht um die Temperatur des Spannungsreglers innerhalb der zulässigen Grenzen zu halten, stirbt der Spannungsregler den Hitzetod.

Die Erzeugte Wärmeleistung lässt sich als Produkt aus Strom und Spannungsabfall am Regler berechnen.
Wird der Arduino mit 7V versorgt fallen am 5V Spannungsregler 2V ab.
Bei einem Strom von 100mA hat man dann 2V*0,1A=0,2W.
Bei einem Strom von 500mA hat man 2V*0,5A=0,5W.

Wenn der Arduino mit 12V versorgt wird fallen am Spannungsregler 7V ab.
Bei einem Strom von 100mA hat man dann 7V*0,1A=0,7W.
Bei einem Strom von 500mA hat man 7V*0,5A=3,5W.

Bei einer Versorgungsspannung des Arduino von 20V fallen am Spannungsregler 15V ab.
Bei einem Strom von 100mA hat man dann 15V*0,1A=1,5W.
Bei einem Strom von 500mA hat man 15V*0,5A=7,5W.

Wie man sieht ist die erzeugte Verlustleistung bei gleichem Strom von der Eingangspannung abhängig. Deshalb sollte man gerade dann wenn man größere Ströme von der 5V Spannung erwartet die Eingasspannung möglichst niedrig halten um die Wärmeerzeugung zu reduzieren. 7V bis 7,5V ist dabei die untere Grenze und eigentlich auch der ideale Wert für die Versorgungsspannung über die Power-Buchse. Geht man noch tiefer schafft es der Regler nicht mehr die 5V zu regeln.

Gruß
Arne

ExclamationMit zunehmender Anzahl qualifizierter Informationen bei einer Problemstellung, erhöht sich zwangsläufig die Gefahr auf eine zielführende Antwort.Exclamation
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16.01.2015, 06:33
Beitrag #3
RE: Belastbarkeit des +5Volt Pins
Ich danke Euch für die Ausführungen für die Berechnung der Verlustleistung.

Gruß aus Lünen

Peter
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