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Hallo!

Vielleicht bin ich im Moment nur in eine Gedankensackgasse geraten, aber ich finde für folgendes Problem keine schöne Lösung:

Ein Gerät soll mit 12VDC betrieben werden, maximale Stromaufnahme 500mA.

Die verfügbare Eingangsspannung kann sehr schwankend zwischen 10VDC (eher selten) und 38VDC (eher selten) liegen, nominal meist 12VDC oder 24VDC.

Benötigt wird nun eine möglichst einfache Schaltung, zur Versorgung des Gerätes. Bei einer Eingangsspannung von <12VDC kann die geringere Ausgangsspannung auch in Kauf genommen werden. Bei 12VDC (oder mehr), sollten aber auch 12VDC (oder nur minimal weniger) Ausgangsspannung ausgegeben werden. Quasi also eine einfache Begrenzung auf 12VDC.

Alle Ideen, die inzwischen auf dem Tisch liegen, bedingen eine deutlich höhere (1,5VDC oder mehr) Eingangsspannung, die aber nicht gewährleistet ist oder fixe Eingangswerte, die auch nicht garantiert werden können.

Hat jemand einen Ansatz, auf dem man aufbauen kann? Ich hab mich da glaube gerade verrannt.

Danke!

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» Vielleicht bin ich im Moment nur in eine Gedankensackgasse geraten, aber
» ich finde für folgendes Problem keine schöne Lösung:
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» Ein Gerät soll mit 12VDC betrieben werden, maximale Stromaufnahme 500mA.
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» Die verfügbare Eingangsspannung kann sehr schwankend zwischen 10VDC (eher
» selten) und 38VDC (eher selten) liegen, nominal meist 12VDC oder 24VDC.
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» Benötigt wird nun eine möglichst einfache Schaltung, zur Versorgung des
» Gerätes. Bei einer Eingangsspannung von <12VDC kann die geringere
» Ausgangsspannung auch in Kauf genommen werden. Bei 12VDC (oder mehr),
» sollten aber auch 12VDC (oder nur minimal weniger) Ausgangsspannung
» ausgegeben werden. Quasi also eine einfache Begrenzung auf 12VDC.
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» Alle Ideen, die inzwischen auf dem Tisch liegen, bedingen eine deutlich
» höhere (1,5VDC oder mehr) Eingangsspannung, die aber nicht gewährleistet
» ist oder fixe Eingangswerte, die auch nicht garantiert werden können.
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» Hat jemand einen Ansatz, auf dem man aufbauen kann? Ich hab mich da glaube
» gerade verrannt.
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» Danke!

Ist ein Ansatz! Muss für 12V und 500mA umdimensioniert werden.
Ist aber ein low drop Spannungsregler. Delta U rund 200mV.
Aber es gibt ja auch fix und fertige low drop ICs.

Hallo,

der Spannungsregler machts auch: http://www.reichelt.de/LM-2940-CT12/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=39453&artnr=LM+2940+CT12&SEARCH=low+drop

Jedoch sind die angegebenen naximalen 38 Volt schon zu hoch für fast alle Festspannungsregler. Und wenn die wirklich mal anliegen, dann mußt du bei 500mA stolze 13 Watt verbraten.

Muß es ein Linearregler sein? Es gibt einstellbare Schaltregler. In diesem speziellen Fall würde ich einen Regler vorschalten, der die Spannung auf 7 bis 8 Volt einstellt. Dahinter einen zweiten Schaltregler, der daraus die 12 Volt erstellt. Somit hast du immer 12 Volt am Ausgang anliegen. Und das ohne größere Kühlmaßnahmen bei den Bauelementen. Fertig aufgebaute Schaltungen gibts bei Ebay für wenig Geld.

Gruß Sel

» Muß es ein Linearregler sein? Es gibt einstellbare Schaltregler. In diesem
» speziellen Fall würde ich einen Regler vorschalten, der die Spannung auf 7
» bis 8 Volt einstellt. Dahinter einen zweiten Schaltregler, der daraus die
» 12 Volt erstellt.

Es gibt ja auch Buck-Boost Konverter.

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» Es gibt ja auch Buck-Boost Konverter.


Wie wäre es mit einem SEPIC-Wandler (single ended primary inductance converter)?

Ein Sepic-Wandler ist ein Spannungswandler, dessen Eingangsspannung sowohl größer als auch kleiner als die gewünschte Ausgangsspannung sein kann.

Via Google sollte mit dem Suchbegriff "SEPIC" einiges zu finden sein.

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» größer als auch kleiner als die gewünschte Ausgangsspannung sein kann.
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» Via Google sollte mit dem Suchbegriff "SEPIC" einiges zu finden sein.

Gleich zu Anfang, zweiter Absatz
http://de.wikipedia.org/wiki/Inverswandler

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» sowohl
» » größer als auch kleiner als die gewünschte Ausgangsspannung sein kann.
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» » Via Google sollte mit dem Suchbegriff "SEPIC" einiges zu finden sein.
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» http://de.wikipedia.org/wiki/Inverswandler


Wenn ich das richtig sehe, wird beim Buck-Converter die Polarität umgedreht. Das könnte möglicherweise beim "185541" unerwünscht sein.

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» In
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» Spannung
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» » daraus
» » » » die
» » » » » 12 Volt erstellt.
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» » » Wie wäre es mit einem SEPIC-Wandler (single ended primary inductance
» » » converter)?
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» » » Ein Sepic-Wandler ist ein Spannungswandler, dessen Eingangsspannung
» » sowohl
» » » größer als auch kleiner als die gewünschte Ausgangsspannung sein kann.
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» » » Via Google sollte mit dem Suchbegriff "SEPIC" einiges zu finden sein.
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» » Gleich zu Anfang, zweiter Absatz
» » http://de.wikipedia.org/wiki/Inverswandler
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» Wenn ich das richtig sehe, wird beim Buck-Converter die Polarität
» umgedreht. Das könnte möglicherweise beim "185541" unerwünscht sein.

Auszug aus Wikipedia:
“Kein Inverswandler, aber im Englischen auch eine Variante des Buck-Boost Converters, ist eine Kombination von Abwärtswandler und Aufwärtswandler, ggf. mit nur einer gemeinsamen Induktivität. Bei dieser Topologie ist die Polarität von Eingangs- und Ausgangsspannung – im Gegensatz zum Inverswandler – gleich.
Beiden Topologien gemein ist, dass die Ausgangsspannung dem Betrage nach sowohl kleiner als auch größer als die Eingangsspannung sein kann.“

Für die Zweideutigkeit dieses Begriffes kann ich nichts.
In Zukunft werde ich mich um eindeutige Begriffe bemühen.
Zum Beispiel SEPIC-Wandler benutzen.

Puh, vielen Dank erst einmal für die Ideen!

Auf den LM2940 bin ich heute auch schon gestoßen und so sehr mir der vom Grundsatz gefällt, hat er einen kleinen Nachteil: maximal 30V Eingangsspannung.

Das Leistungsproblem ist mir bewusst, aber damit könnte ich evtl. leben, wenn die Schaltung dafür einfach ist und wenig stört (Funk). Die 38V und die 500mA sind nur Extremfälle, die hoffentlich nur selten auftreten werden. Von daher zwar Kühlkörper dafür auslegen, aber es wird eher selten wirklich eine "Heizung" werden, hoffe ich zumindest.

Es befinden sich auch noch Funkgeräte in der näheren Umgebung, die möglichst nicht gestört werden sollten. Die Basis Linearregler ist da vermutlich besser als ein Schaltregler?

Kennt ihr denn eine Alternative zum LM2940, der mit etwas mehr Eingangsspannung arbeiten kann? Der gefällt mir an sich ganz gut, da der Spannungsabfall bei 500mA noch sehr gering ist und vor allem auch bei low voltage einfach ziemlich linear die Ausgangsspannung auf dem Level der absinkenden Eingangsspannung hält.

Man muss auch sagen, dass die Extremfälle eher selten bis vielleicht nie vorkommen werden. Im Normalfall wird die Eingangsspannung bei 12,x bis 28V liegen. Dafür reicht der LM2940 locker aus. Auch die 500mA werden wohl selten erreicht werden. Was eben auch die Leistungsfrage relativiert.

Aber wie immer geht es natürlich auch um das "Was wäre wenn?" Szenario.

Hallo,

ok, nimm den LM2940 in 12 Volt. Rechne mit 0,6 Volt Abfall. Wenn das dann noch reicht ist gut.Alles was an Versorgungsspannung über (sicherheitshalber) 28 Volt liegt, mußt du "wegzaubern". Wenn ich dich richtig verstehe, MUSS die Schaltung dann auch funktionieren?

Eine weitere Variante wäre den LT3010 zu verwenden und mit Leistungstransistor strommäßig "aufzupeppen" (Datenblatt) www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A200%252FLT3010-DB.pdf
Bei Reichelt gibts den für 2,25 Euronen.

Gruß Sel

» Puh, vielen Dank erst einmal für die Ideen!
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» Auf den LM2940 bin ich heute auch schon gestoßen und so sehr mir der vom
» Grundsatz gefällt, hat er einen kleinen Nachteil: maximal 30V
» Eingangsspannung.
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» Das Leistungsproblem ist mir bewusst, aber damit könnte ich evtl. leben,
» wenn die Schaltung dafür einfach ist und wenig stört (Funk). Die 38V und
» die 500mA sind nur Extremfälle, die hoffentlich nur selten auftreten
» werden. Von daher zwar Kühlkörper dafür auslegen, aber es wird eher selten
» wirklich eine "Heizung" werden, hoffe ich zumindest.
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» Es befinden sich auch noch Funkgeräte in der näheren Umgebung, die
» möglichst nicht gestört werden sollten. Die Basis Linearregler ist da
» vermutlich besser als ein Schaltregler?
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» Kennt ihr denn eine Alternative zum LM2940, der mit etwas mehr
» Eingangsspannung arbeiten kann? Der gefällt mir an sich ganz gut, da der
» Spannungsabfall bei 500mA noch sehr gering ist und vor allem auch bei low
» voltage einfach ziemlich linear die Ausgangsspannung auf dem Level der
» absinkenden Eingangsspannung hält.
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» Man muss auch sagen, dass die Extremfälle eher selten bis vielleicht nie
» vorkommen werden. Im Normalfall wird die Eingangsspannung bei 12,x bis 28V
» liegen. Dafür reicht der LM2940 locker aus. Auch die 500mA werden wohl
» selten erreicht werden. Was eben auch die Leistungsfrage relativiert.
»
» Aber wie immer geht es natürlich auch um das "Was wäre wenn?" Szenario.


Mit Hilfe von ECD habe ich folgende Typen gefunden, die in Frage kommen könnten:

IL2940-12, LM2574-12, LM2574HV-12, LM2594-12, LM2595-12, LM2596-12, LM2670-12, LM2674-12, LM2675-12, LM2676-12

Das hier?

http://www.ebay.de/itm/DC-DC-Converter-Regulator-8V-40V-Step-Down-Ausgang-12V-6A-72W-Wandler-Konverter-/301425074018

» Auf den LM2940 bin ich heute auch schon gestoßen und so sehr mir der vom
» Grundsatz gefällt, hat er einen kleinen Nachteil: maximal 30V
» Eingangsspannung.
Du kannst auch recht einfach selbst einen LOW-drop Spannungsregler mit einem P-Kanal MOSFET aufbauen. Damit erreichst du einen Spannungsabfall bei U<Usoll unter 100mV.

Entsprechend gekühlt sind 13W Verlustleistung auch kein großes Problem.

Hier mal das grundsätzliche Prinzip:


Der MOSFET und die Referenzspannungsquelle können auch durch gleichwertige Typen ersetzt werden. Hier und da noch ein Kondensator schadet sicherlich auch nicht.

Noch einmal Danke für die Hilfe und die vielen Ideen.
Ich werde jetzt mal versuchen daraus etwas zu machen.

Hallo,

hast du paar Infos zu der Schaltung? Mosfet betrieben im analogen Bereich, ist klar. Rest der Schaltung ist soweit einleuchtend. Aber bringt ein Mosfet Vorteile gegenüber einem Transistor und welche?

Gruß Sel

» Aber bringt ein
» Mosfet Vorteile gegenüber einem Transistor und welche?
Nein, ist schließlich auch ein Metal Oxide Semiconductor Field Effect TRANSISTOR

Ansonsten haben MOSFETs eben den Vorteil, dass sie keinen Steuerstrom benötigen (gut, ist bei 500mA Laststrom jetzt nicht so entscheidend, aber dennoch). Und natürlich der geringe Spannungsabfall über der Drain-Source Strecke, wenn man einen hinreichend niederohmigen Typ wählt.