12V an Arduino als Stromversorgung

Hi an alle,

Ich wende mich wegen einer Kleinigkeit an euch. Es ist nämlich eine Verständnisfrage und ich würde gerne eure Meinung dazu hören.

Es geht darum dass ich mir im Datenblatt vom Arduino angeschaut habe, dass man am Vin des Arduino theoretisch mehr als 5V anschließen kann um den arduino mit einer externen Stromquelle zu versorgen, Und zwar mit 12V. Denn der Arduino hat an dem Vin pin einen Transistor der den Strom dann auf 5V herunter konvertieren kann.
Das habe ich auch ausprobiert und der arduino funktioniert mit 12V wunderbar.

Nun habe ich gegoogelt um mich über das konvertieren von Strom mit einem Transistor schlau zu machen und erfahren, dass beim konvertieren der überschüssige Strom, in diesem Fall 7V, in Wärme umgewandelt wird und dass das eine sehr ineffiziente Art des konventueren ist, da der Transistor ohne einen entsprechenden Kühlkörper (der groß sein muss) zu heiß wird für einen Moment nicht funktioniert bis er abkühlt und dann erneut angeht.

Nun meine Frage: Da ich an meinem Nano keinen großen Kühlkörper an dem Transistor sehe, frage ich mich ob es nun schlau ist denn noch 12V an den Arduino anzuschließen, ohne als Folge durch Überhitzung zwischenzeitliche Unterbrechungen oder gar Hitzeschäden davon zu tragen?

Ich frage das aus Bequemlichkeits Gründen, denn ich benutze bei meinen momentanem Projekt 19V als Stromversorgung die ich mit nem Step Down Module auf 12V konventiere und möchte mich damit vergewissern ob ich nun ein zweites Step Down Module benötigen würde.

Ich danke schon mal im voraus für eure Antworten.
GabrielG.

Ob der Regler heiß wird, kannst du mit der Fingerspitze prüfen.

Wenn der Finger gar wird, ist der Regler zu heiß.

1 Like

@TO: Das ist kein Transistor, sondern ein IC.
Richtig ist, dass die Verlustleistung (Spannungsdifferenz * Strom) in Wärme umgewandelt wird.
Wenn Du außer dem Arduino nichts weiter an den 5V hast, sollte es funktionieren.
Diese Info von Dir fehlt aber.

Gruß Tommy

Danke für die schnelle Antworten.

Mit dem Finger das zu prüfen klappt vielleicht bei ner anderen Version aber dein Nano ist der Transistor unterhalb und da komme ich schwer ran am breadboard...

Also wie gesagt benutze ich Akkus von 19V auf 12V konvertiert um mein Projekt mit Strom zu versorgen. Es handelt sich um ein ca. 2m Ws2801 LEDs und neben bei wollte ich dem arduino von den 12V auch was abgeben damit es komplett ohne externen Anschluß läuft.

Darum die Frage ob ich nun einen zweiten Step Down Module benötige oder nicht.

Tommy56:
@TO: Das ist kein Transistor, sondern ein IC.
Richtig ist, dass die Verlustleistung (Spannungsdifferenz * Strom) in Wärme umgewandelt wird.

Könntest du das für mich etwas ausführen? Ist ein IC ein ähnliches Prinzip wie bei einem step down module?

Gabriel

Könntest du das für mich etwas ausführen? Ist ein IC ein ähnliches Prinzip wie bei einem step down module?

Ein Transistor ist ein Transistor.
Ein IC ist eine integrierte Schaltung, die aus mehreren Transistoren (und weiterem Gedöns) bestehen kann.

Tipp:
Unterscheide zwischen Schaltwandler, und Linearregler.

Aha ja. Also ich habe etwas geschaut und ja da ist also ein step down module im arduino drinnen.
Also kurz ja man kann 12V ohne bedenken anschließen ohne etwas zu befürchten.

Danke und bis zum nächsten mal.

Gabriel

und ja da ist also ein step down module im arduino drinnen.

Dann hast du aber einen sehr exotischen Nano!

Eigentlich haben diese einen Linearregler.

What? Jetzt bin ich komplett verwirrt. Du hast mich doch auf einen schaltwandler hingewiesen.

Oh man den Unterschied zwischen den beiden kenne ich doch. Ich habe mir nur nicht die fachnamen dazu gemerkt.

combie:
Tipp:
Unterscheide zwischen Schaltwandler, und Linearregler.

Ich wollte doch nur wissen welcher von beiden drinnen ist.

combie:
Eigentlich haben diese einen Linearregler.

Naja dann hatte ich also doch von Anfang an recht und ich sollte mir einen zweiten Step Down Module zulegen. Danke für die verwirrende und undurchsichtige Antwort auf eine Verständnis frage.

Bis zum nächsten Mal...

What? Jetzt bin ich komplett verwirrt.

Offensichtlich.
Es ist deine selbstgemachte Verwirrung!

Du hast mich doch auf einen schaltwandler hingewiesen.

Ja?
Wüsste nicht wo....
Außer: "unterscheide zwischen"

Oh man den Unterschied zwischen den beiden kenne ich doch. Ich habe mir nur nicht die fachnamen dazu gemerkt.

Irgendwie schon komisch, du verwechselst/ignorierst die korrekten Bezeichner, erwartest aber eine funktionierende Kommunikation.
Du merkst: Unmöglich.

Ich wollte doch nur wissen welcher von beiden drinnen ist.

Schaltplan schauen, Aufschrift auf dem Regler identifizieren, passendes Datenblatt heraussuchen und lesen.
Hellsehen kann hier keiner.

Danke für die verwirrende und undurchsichtige Antwort auf eine Verständnis frage.

Mache du mich für deine Verwirrungen verantwortlich!
Wahrscheinlich bin ich auch dafür verantwortlich, wenn es regnet oder du niesen musst.

Warum macht ihr es Anfängern eigentlich immer so schwer?

@ArduGabi: auf den Boards ist so gut wie immer ein Linearregler drauf, der verheizt die Spannungsdifferenz in Wärme. Wenn nur der Nano versorgt wird ist das fein mit Deinen 12 Volt. Das bissel Verlustleistung im Vergleich zum Stromverbrauch für die LEDs fällt nicht in's Gewicht.

Also so lassen wie es ist und sich am Farbenspiel der LEDs erfreuen.

Danke klaus_ww hätte gerne so eine knappe Antwort gleich zu Anfang gehabt.

Wollte hier niemanden beschuldigen aber bin aus ner kleinen Verständnisfrage nur verwirrter gewesen als vorher, deswegen.

Warum macht ihr es Anfängern eigentlich immer so schwer?

Ja?

In der Artikelbeschreibung des Nano steht:

Input Voltage 7-12 V

Das kann man lesen.
Das kann man auch ignorieren.
Oder einfach nicht glauben.

Außerdem gilt das nur, wenn der Nano recht nackt ist.
Aber dann kann man ihn auch aus dem Steckbrett ziehen und von unten fühlen.

Klaus_ww:
Warum macht ihr es Anfängern eigentlich immer so schwer?

Weil uns diese immer die entscheidenden Informationen vorenthalten machen sie es sich selbst schwer, nicht wir ihnen.

Ich hatte bereits in #2 danach gefragt, was an dem Arduino alles dran hängt. Darauf habe ich immer noch keine Antwort erhalten. Deshalb kann man die Frage auch nicht wirklich beantworten.
Wenn am Arduino viel Strom durch zusätzliche Verbraucher gezogen wird, können 12V deutlich zu viel sein, aber gerade diese Fakten verschweigt der TO.

Gruß Tommy

ArduGabi:
Nun meine Frage: Da ich an meinem Nano keinen großen Kühlkörper an dem Transistor sehe, frage ich mich ob es nun schlau ist denn noch 12V an den Arduino anzuschließen, ohne als Folge durch Überhitzung zwischenzeitliche Unterbrechungen oder gar Hitzeschäden davon zu tragen?

Ich habe mal die Erfahrung gemacht, dass ein Nano an 12V anfing zu spinnen. Ich hatte dabei an einem Pin den maximalen Strom gezogen (20mA) und mit den 5V des Nano drei Sensoren versorgt. Seit ich den Nano über einen Step Down mit 7V versorge läuft er zuverlässig.

Du musst es also selbst ausprobieren. Es hängt nämlich von dem gezogenen Strom ab, der durch den Linearregler muss. Weil dir diese Information vermutlich nicht bekannt war, konntest du auch nicht wissen, dass weitere Informationen zu deiner Schaltung relevant sind. Ich fand die Art deiner Fragestellung daher völlig ok.

ArduGabi:
... aber bin aus ner kleinen Verständnisfrage nur verwirrter gewesen als vorher, deswegen.

"Wir haben jetzt eine Antwort erhalten, aber auch fünf neue Fragen!" sagte der Wissenschaftler. Mehr Wissen kann verwirrend sein, das ist so.

ArduGabi:
... dass beim konvertieren der überschüssige Strom, in diesem Fall 7V, in Wärme umgewandelt wird ...

Du verwirrst Dich aber auch selber, weil Du physikalische Größen verwechselst:

Spannung in Volt
Strom in Ampere
Leistung (Wärme) in Watt = Spannung * Strom

Spannung 7 V mit wenig Strom → wenig Wärme
Spannung 7 V mit viel Strom → viel Wärme

Darum wurdest Du schon in #2 nach dem Strom gefragt, denn nur wenn man den kennt, kann man Dir einen sachgerechten Rat geben. Für alle anderen Auskünfte ist die nette Dame auf der Kirmes mit der Glaskugel zuständig.

Wenn Du Dir unsicher bist, verwendest Du einen StepDown auf 5 V mit Anschluß an den 5V-Pin, dann bist Du auf der sicheren Seite.

agmue:
Wenn Du Dir unsicher bist, verwendest Du einen StepDown auf 5V mit Anschluß an den 5V-Pin, dann bist Du auf der sicheren Seite.

Ist das so? Ich kann mich an einen Thread erinnern, in dem wurde ellenlang erklärt, dass das unter Umständen sogar dem PC schaden kann, wenn man den Arduino zum Flashen anschließt, während er über den 5V Pin versorgt wird. Wohl nicht beim (originalen) Nano, aber beim Uno. Und bei Nachbauten weiß man es nicht.

Hi,

eigentlich wurde schon alles gesagt, aber ein wenig "Senf" habe ich auch noch.
Schaut man in das Datenblatt des Spannungsreglers AMS1117, dann steht da zwar, daß dieser einen Ausgangsstrom von bis zu 1A liefern kann, aber auch, daß das SOT-223 Gehäuse einen Wärmewiderstand unter ungünstigen Bedingungen* von 90 Grad/Watt hat. Das heist nichts anderes, als das der Regler im Sommer im unklimatisierten Büro bei 30 Grad Lufttemperatur bei 120 Grad Celsius vor sich hin köchelt, wenn er 1Watt an Wärme umsetzen muss. Das Maximum sind 125 Grad Celsius für diesen Regler. Da ist der AMS1117 noch in kein Gehäuse eingebaut, und steht nicht in der Sonne ...

Bei 0,5 Watt die in Wärme umgesetzt werden, wären es zwar immernoch 75 Grad Celsius unter gleichen genannten Bedingungen, also noch ordentlich heiß, aber weit genug vom Maximum entfernt.
Ist die Eingansspannung 12V, wären die 0,5W bei ~ 70mA erreicht, also der 16Mhz Nano (~25mA) und ein paar LEDs,
oder mit 7V Eingansspannung bei 250mA, damit lässt sich gut arbeiten, wenn es keine Motoren o.ä. sind.

  • Auf einem Nano ist so gut wie keine Kupferfläche auf dem PCB, welches für eine bessere Wärmeabfuhr sorgen könnte.

Gruß André

"Senf"

Ganz im Ernst:
Schön, dass du zeigst, dass man das auch berechnen kann.


Ich spreche über sowas erst, wenn jemand die Berechnung nicht versteht, oder anwenden kann.
Also konkret fragt. Bis zu dem Zeitpunkt gehe ich davon aus, dass der/die Betreffende damit beschäftigt ist, das Datenblatt als ganzes, oder Teile davon, mühselig/aktiv auszublenden/zuunterdrücken.
Da möchte ich nicht gegen an arbeiten. Bin ich zu faul für, und macht doch auch immer wieder Ärger. Wird als unangenehm empfunden und abgelehnt.

Zu unterscheiden ist das leicht!
Ist es eine Ja/Nein, schwarz/weiß Frage?
Dann ist ein Grund/Hintergrund eher nicht gewünscht.

Mahimus:
Ist das so? Ich kann mich an einen Thread erinnern, in dem wurde ellenlang erklärt, dass das unter Umständen sogar dem PC schaden kann, wenn man den Arduino zum Flashen anschließt, während er über den 5V Pin versorgt wird. Wohl nicht beim (originalen) Nano, aber beim Uno. Und bei Nachbauten weiß man es nicht.

Ich habe keine Lust mehr, immer wieder den selben Text zu schreiben. Deshalb hier der Link zu dem Thema.

https://www.arduinoforum.de/arduino-Thread-Arduino-Spannungsversorgung--9255

Ich bin der Meinung die VIN Buchse ist die schlechteste Möglichkeit den Arduino zu versorgen. UNd welche Möglichkeiten es aber gibt, ist dort aufgeführt. Also einfach mal lesen.

Franz54:
Ich habe keine Lust mehr, immer wieder den selben Text zu schreiben.

Wirst hier ja zu nichts gezwungen...