2 Fragen zu Lipo

Eine 3,3V Z-Diode ist **nicht geeignet**, um den NRF24L01 mit einer stabilen Betriebsspannung aus einem LiPo-Akku (4,2V voll geladen) zu versorgen, insbesondere nicht bei einem Spitzenstrom von bis zu 150 mA. **Begründung:** 1. **Z-Dioden als Spannungsregler:** Z-Dioden sind nicht als Spannungsregler für größere Ströme gedacht. Sie dienen meist als Überspannungsschutz oder Referenzspannungsquelle bei sehr kleinen Strömen. Bei höheren Strömen steigt die Verlustleistung stark an, und die Spannung ist nicht stabil. 2. **Strombegrenzungswiderstand:** Um eine Z-Diode als Spannungsregler zu nutzen, muss ein Vorwiderstand verwendet werden. Dieser Widerstand verursacht bei Lastwechseln (z. B. wenn der NRF24L01 sendet) starke Spannungsschwankungen, da der Strom durch den Widerstand und die Z-Diode fließt. Das ist für empfindliche Elektronik wie den NRF24L01 ungeeignet. 3. **Spannungsstabilität:** Die Z-Spannung ist abhängig vom Strom durch die Diode. Bei 150 mA Laststrom ist die Z-Spannung meist höher als 3,3 V, und die Diode wird sehr heiß oder zerstört sich sogar. 4. **Verlustleistung:** Bei 150 mA und einer Differenz von 0,9 V (4,2 V – 3,3 V) entstehen am Vorwiderstand und an der Z-Diode zusammen ca. 0,135 W Verlustleistung, was für kleine Z-Dioden zu viel ist. **Empfehlung:** Verwende einen **Low-Dropout-Spannungsregler (LDO)** wie den [MCP1700](https://www.microchip.com/en-us/product/MCP1700) oder [AMS1117-3.3](https://www.advanced-monolithic.com/pdf/ds1117.pdf), die für 3,3 V ausgelegt sind und ausreichend Strom liefern können. Alternativ eignet sich auch ein [DC-DC-Buck-Konverter](https://de.wikipedia.org/wiki/Abw%C3%A4rtswandler) für höhere Effizienz. **Fazit:** Eine 3,3V Z-Diode ist für diese Anwendung ungeeignet. Nutze einen geeigneten Spannungsregler, um den NRF24L01 sicher und stabil zu betreiben.

Ein LM1117-3.3 ist ein Low-Dropout-Spannungsregler, der aus einer höheren Eingangsspannung eine stabile 3,3 V-Ausgangsspannung erzeugt. Damit der Regler zuverlässig funktioniert, benötigt er eine Mindestdifferenz zwischen Ein- und Ausgangsspannung, das sogenannte Dropout. Beim LM1117 beträgt das typische Dropout etwa 1,1 V bei 800 mA Laststrom (laut Datenblatt: [Texas Instruments LM1117](https://www.ti.com/product/LM1117)). Das bedeutet, die Eingangsspannung muss mindestens ca. 4,4 V betragen, damit am Ausgang noch stabile 3,3 V anliegen. Ein LiPo-Akku hat voll geladen etwa 4,2 V, aber die Spannung sinkt im Betrieb schnell ab (z. B. auf 3,7 V oder weniger). Schon bei voller Ladung (4,2 V) ist die Differenz zum Ausgang (3,3 V) nur 0,9 V – das reicht nicht für den LM1117, um zuverlässig 3,3 V zu liefern. Die Ausgangsspannung wird dann unter 3,3 V fallen, besonders wenn der Akku nicht mehr voll ist oder die Last steigt. **Fazit:** Ein LM1117-3.3 ist für die Spannungsregelung von 4,2 V (LiPo voll) auf 3,3 V **nicht geeignet**, da die Dropout-Spannung zu hoch ist. Für diese Anwendung empfiehlt sich ein Low-Dropout-Regler mit deutlich niedrigerem Dropout (z. B. <0,3 V) oder ein DC/DC-Abwärtswandler (Step-Down-Konverter), der auch bei geringeren Eingangsspannungen noch effizient arbeitet.