Da ich diverse 3,3 Volt Sensoren wie das MPU-6050 (einem 3-Achs Gyro mit 3-Achs Accelerometer) an Microcontrollern ohne 3,3 Volt Ausgängen (Beispielsweise: ArduPilot welcher zwar einen 3,3 Volt Spannungsregler (Voltage Regulator) besitzt, jedoch nur für den Anschluss des GPS) zum laufen bringen wollte, respektiv ich auch den Onboardspannungsregler vom Arduino beim Anschluss mehreren Sensoren nicht bemühen wollte, habe ich eine Lösung zu diesem Problem gesucht. Da auf sparkfun.com empfohlen wird einen LLC (Logic Level Converter) vor die MPU-6050 repektiv vor sämtliche 3,3 Volt Devices zu schalten, wenn sie mit 5 Volt Devices kommunizieren, um den Pegel auf beiden Seiten anzupassen. Dies funktioniert auch bestens, wenn man sich an den Guide hält, jedoch benötigt man auf der Low-Seite(LV) die gewünschte Refenzspannung, was bei einem Arduino, Arduino Mega, Freaduino und einigen anderen kein weiteres Problem darstellt, da sie ja schon Onboard über einen 3,3 Volt Spannungsregler verfügen. Verfügt das verwendete Board jedoch über keinen, bzw. keinen freien 3,3 Volt Outputpin, sieht es schon ein wenig schwieriger aus. Klar, man könnte die 1,7 Volt über einen Widerstand "verbrennen", jedoch ist dies werder eine Elegante noch eine Energieeffiziente Lösung. Besser siehts aus, wenn man einen fix fertigen Spannungsregler direkt auf dem LLC verbaut, zum Beispiel auf der Rückseite um Platz zu sparen. Jedoch sollte man bedenken, das ein Spannungsregler meist nicht ohne die nötigen Kondensatoren betrieben werden kann, da er sonst ins "schwingen" gerät und die Spannung nach dem Wandler zu "rippelig" wird. Ich empfehle unbedingt einen Blick ins Datenblatt zu werfen um alle Spezifikationen zu berücksichtigen und kein Risiko einzugehen. Leider ist oftmals im Datenblatt die Anordnung der Kondensatoren nicht gleich ersichtlich, was für einsteiger nicht unbedingt förderlich ist und es werden oft auch keine absoluten Werte für die Kondensatoren angegeben, nur das Minimum. Ich habe jedoch eine Lösung gefunden die für mich akzeptabel ist und sich auch in meinem Praxistest bewährt hat. Dabei verwende ich einen Bi-Direktionalen Logikkonverter, zwei Keramikkondensatoren mit 10µF und einen 3,3 Volt Festspannungsregler (in meinem Fall LP-2950-33). Weshalb ein Bi-Direktionales LLC? Ganz einfach mit diesem Bauteil sind nicht nur Serielleverbindungen möglich, sondern auch SPI, was den Baustein adaptabler macht und damit dem Ganze einen weiteren Vorteil verschaft. Als erstes habe ich das Bi-Direktionale LLC mit male Headers bestückt, jedoch HV und GND sowie LV und GND noch nicht festgelötet, nur HV1, HV2, HV3 und HV4 ebenso LV1, LV2, LV3 sowie LV4 habe ich angelötet. Nun habe ich die Keramikkondensatoren jeweils zwischen LV und GND, wie auch von HV auf GND mit ganz wenig Lötzinn befestigt. Selbstverständlich kann man die Kondensatoren auch in SMD-Bauform verwenden, wobei es sie als SMD's nur als Keramikversion und als Tantalkondensator, aber nicht als Elektrolytkondensator gibt. Die Polarität spielt bei Keramikkondensatoren(Kerko) keine Rolle. Der, der meint es sei bei Elektrolytkondensatoren (Elkos) und Tantal-Elektrolytkondensatoren (Tantal-Elko) gleich, der kann schonmal mit ner kleinen Explosion rechnen, bei Tantal ist's meist schlimmer, da die falsch gepolt zum Kurzschluss und dem damit verbundenen abrauchen der angeschlossenen Bauteilen führen. Also immer bei allen Elkos und Tantal-Elkos auf die Polung achten! Danach die Beinchen des Spannungswandlers so biegen (Achtung!!! die Beinchen brechen recht schnell ab, also nicht hin und her biegen!) das der Input des Spannungswandlers mit HV und GND mit GND verlötet wird (im zweifel Datenblätter bemühen), bleibt nur noch den Output auf LV zu legen bzw. anlöten und fertig ist der Aufbau. Theoretisch könnte man auf den ersten Kondensator verzichten (der vor dem Spannungsregler [HV-Seite]), wenn der zweite dem entsprechend angepast wir, auf den zweiten kann man jedoch nicht verzichten (er agiert als Glättungskondensator) , jedoch empfehlen ich beide zu verwenden. Das ganze ist eine kleine Sisyphusarbeit und man brauch eine ruhige Hand beim Bestücken
Ich werde unten noch ein Bild Posten, damit man sich die reale Schaltung in Ruhe ansehen kann.
Ich hoffe ich konnte Euch beim Thema vom verwenden von LLC's in verbindung mit Spannungsreglern weiter helfen.
MfG P. Hausammann
