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LDO-Spannungsregler

Ein Linearregler macht aus einer höheren Spannung (USB 5 V, ein LiPo) stabile 3.3 V. Einfach und rauscharm; die Differenz wird als Wärme verheizt.

Was er macht#

Ein LDO („low dropout“) hält seinen Ausgang auf 3.3 V, solange der Eingang ein wenig höher ist: um die Dropout-Spannung. Alles darüber wird verheizt: P = (V_in − 3.3 V) × I. Von USB bei 200 mA sind das 0.34 W, kein Problem für ein SOT-23-5. Von 12 V bei 500 mA wären es 4.4 W: nimm stattdessen einen Buck-Wandler.

Die Auswahl im Katalog#

Bauteil Strom Dropout Ruhestrom Einsatz
ME6211C33 (SOT-23-5) 500 mA 120 mV bei 100 mA, 260 mV bei 200 mA 30 µA Platinen mit USB-Versorgung
AP2112K-3.3 (SOT-23-5) 600 mA 250 mV bei 600 mA 55 µA gleiche Pinbelegung
RT9080-33 (TSOT-23-5) 600 mA 310 mV bei 600 mA 2 µA Akku-Platinen
AMS1117-3.3 (SOT-223) 1 A ~1.1 V ~5 mA nur 5 V; nicht für LiPo

Alle drei kleinen haben dieselbe Pinbelegung: 1 VIN, 2 GND, 3 EN (CE beim ME6211, aktiv high), 4 nicht verbunden, 5 VOUT. Die Angaben zu Dropout und Ruhestrom sind typische Werte bei 25 °C.

Beispielschaltung: VBUS rein, 3V3 raus. EN an VIN gelegt hält ihn immer eingeschaltet. 1 µF auf jeder Seite, dazu 10 µF Puffer an 3V3 (ein ESP32 braucht das).
VBUS rein, 3V3 raus. EN an VIN gelegt hält ihn immer eingeschaltet. 1 µF auf jeder Seite, dazu 10 µF Puffer an 3V3 (ein ESP32 braucht das). Öffne das Beispiel ldo_3v3 von dieser Seite in PCB Canvas: „In meinen Schaltplan einfügen“.

Akku-Platinen#

Ein LiPo läuft von 4.2 V hinunter bis ~3.3 V. Mit 0.25 V Dropout beginnt die 3.3 V-Schiene unter ~3.55 V Akkuspannung einzubrechen. Der Ruhestrom von 2 µA des RT9080 zählt, wenn die Platine monatelang schläft; die 55 µA des AP2112 allein würden eine Zelle mit 1000 mAh in etwa zwei Jahren leeren.

Stolperfallen#

  • EN darf nicht offen sein. Leg ihn an VIN oder steuere ihn über einen GPIO/Schalter.
  • Ausgangskondensator: diese Teile sind mit Keramikkondensatoren stabil (1 µF X5R/X7R in den Datenblättern); manche Klone des AMS1117 wollen am Ausgang einen Kondensator mit etwas ESR (Tantal).
  • Wi-Fi-Spitzen des ESP32 brauchen ≥ 500 mA: der ME6211 ist das Minimum, füge Pufferkapazität hinzu.

Footprint#

SOT-23-5 ist von Hand lötbar; JLCPCB-Teile im Katalog (alle Extended außer dem AMS1117, der Basic ist).