Hallo, in einer zu entwickelnden Elektronik ben=F6tige ich einige potentialgetrenn= te Spannungen (5V), welche nur sehr gering belastet werden (< 2mA). F=FCr die Potentialtrennung w=FCrde sich grunds=E4tzlich ein DCDC-Wandler e= ignen, jedoch sind diese f=FCr diesen Zweck zu gro=DF und teuer. Da weniger= als 2mA ben=F6tigt werden und ein Microcontroller f=FCr die n=F6tige PWM s= owieso vorhanden ist, bin ich auf die Idee mit dem Aufw=E4rtswandler (wie M= AX232) gekommen. Kann solch ein Wandler potentialgetrennt realisiert werden? Gibt es Schaltu= ngsbeispiele? Habe im Netz nichts gefunden und meine eigenen =DCberlegungen= funktionieren nicht in LTspice.. Danke f=FCr Antwort(en) Markus
Liegt Dir doch vor, nur "zu groß und zu teuer. Was Du mit PWM willst, ist mir auch nicht so recht klar. Potentialtrennung mit zwei Kondensatoren ist möglich, einer gegen Masse, in den anderen pumpst Du ein Rechteck. Auf der anderen Seite eine Gleichrichterschaltung mit Siebelko und fertig. 5V rein ergibt natürlich nicht ganz 5V raus, also mit größerer Spannung rein (dann brauchst Du z.B. einen OpAmp als Treiber) und dann noch einen 78L05 dahinter.
Spannungen (5V), welche nur sehr gering belastet werden (< 2mA).
jedoch sind diese für diesen Zweck zu groß und teuer. Da weniger als 2mA benötigt werden und ein Microcontroller für die nötige PWM sowieso vorhanden ist, bin ich auf die Idee mit dem Aufwärtswandler (wie MAX232) gekommen.
Schaltungsbeispiele? Habe im Netz nichts gefunden und meine eigenen Überlegungen funktionieren nicht in LTspice..
Hallo,
fragt sich wieviel Potentialtrennung Du brauchst. Man könnte die Kondensatoren mittels Reedrelais umschalten, dann wären einige 10 V Potentialdifferenz kein Problem, aber einige kHz Schaltfrequenz ständig würde die Kontakte bald verschleissen. Statt der Reedrelais könnte man elektronische Foto-MOS Relais benutzen, dann wäre der mechanische Kontaktverschleiß kein Problem mehr und die Potentialtrennung ausreichend groß.
Ich glaube aber kaum das Du so wesentlich kleiner und billiger wirst als DCDC-Wandler, Du brauchst ja zwei Umschalter für beide Anschlüsse eines Kondensators und noch einen zweiten Pufferkondensator auf der anderen Seite damit die Spannung nicht zu sehr einbricht während der "fliegende Kondensator" wieder auf der anderen Seite geladen wird.
wo ist da die Potentialtrennung wenn Du eine gemeinsame Masse brauchst? Mit drei Kondensatoren in Reihe könnte es gehen, der mittlere wäre dann "getrennt".
Einen Kondensator (ungepolt!) mit einem Pin an Masse, mit anderem an Gleichrichter ~ oben. Zweiten Kondensator mit einem Pin an Sinus/Rechteck, mit anderem an Gleichrichter ~ unten. Das Rechteck muss bidirektional Strom treiben können, kann aber damit natürlich auch mehrere Kondensatoren bedienen. Noch eleganter wäre es natürlich, die beiden Kondensatoren im Gegentakt anzusteuern, aber ich wollte nur auf das Prinzip hinweisen und es nicht gleich so kompliziert machen.
"Markus H" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@googlegroups.com... Hallo, in einer zu entwickelnden Elektronik benötige ich einige potentialgetrennte Spannungen (5V), welche nur sehr gering belastet werden (< 2mA). Für die Potentialtrennung würde sich grundsätzlich ein DCDC-Wandler eignen, jedoch sind diese für diesen Zweck zu groß und teuer. Da weniger als 2mA benötigt werden und ein Microcontroller für die nötige PWM sowieso vorhanden ist, bin ich auf die Idee mit dem Aufwärtswandler (wie MAX232) gekommen. Kann solch ein Wandler potentialgetrennt realisiert werden? Gibt es Schaltungsbeispiele? Habe im Netz nichts gefunden und meine eigenen Überlegungen funktionieren nicht in LTspice.. Danke für Antwort(en) Markus
Steuer doch über einen Koppelkonndensator und einen Strombegrenzungwiderstand einen kleinen Trafo an.Deine PWM stellst du dazu auf 50%. Auf der Sekundärseite brauchst du dann einen Vollweggleichrichter.
Aus einem Gate Driver der an 10-12V haengt einen Oszillator machen. Ist einfach, da die meisten Schmitt-Eingaenge haben. Das ueber Kondensator auf Wicklung 1. Dann an Wicklungen 2 bis 6 jeweils brueckengleichrichten und bei Bedarf linear auf 5V nachregeln. Wenn Du mehr als diese fuenf isolierten Spannungen brauchst dann Wicklung 1 eines zweiten solchen Uebertragers parallel zum ersten, damit haettest Du 10 isolierte Spannungen.
aber aber, wer will denn so was Kompliziertes vorschlagen... und das Du... wegen 2 mA.
Tststs
Man nehme den berühmten Sechsfachinverter. Gebe den ersten beiden die Funktion eines Oszillators mit auf den Weg (ich weiss, bei Schmtttriggern tuts einen dafür, aber es hat doch genug davon). Die verbleibenden 4 dürfen die beiden Phasen noch puffern, bei Bedarf einfach je zwei parallelschalten. (IMHO müsste es sogar gehen, je 3 paralell zu schalten. Von den gegenphasigen Ausgängen braucht man nun jeweils einen Trennkondensator. Dahinter kommt eine Graetzbrücke und ein Siebkondensator. Voila! Das ist meine Standartschaltung für 7106-Module. mit zwei davon hatte ich sogar meine Defiladespannung überwacht, 4 kV Kondensatoren sind nicht soo groß, solange sie nur wenige pF haben müssen.
Ja, allerdings wird er dadurch auch wieder größer.
Du nimmst die ganz normale Spannungsverdopplerschaltung und verdoppelst den Koppelkondensator zweimal, nämlich im Wert und in der Stückzahl (deswegen wird die Schaltung auch deutlich größer werden).
Der erste ersetzt direkt den Koppelkondensator der Originalschaltung, der zweite wird in den Massezweig eingefügt, also zwischen der Masse der generierten Spannung und der Masse der generierenden Schaltung.
Wechselstrommäßig sind beide Koppelelkos in Reihe geschaltet, durch den verdoppelten Einzelwert ergibt sich insgesamt also wieder der Wert des originalen Koppelkondensators. Gleichstrommäßig sind beide Schaltungsteile aber nun getrennt. Die Potentialtrennung ist also hergestellt.
Beachtung ist den beiden Koppelkondensatoren auch bezüglich ihrer Spannungsfestigkeit zu schenken. Potentialgetrennt ist die Schaltung nämlich nur solange, bis einer der beiden durchknallt, weil der Potentialunterschied zwischen beiden Schaltungsteilen zu groß wurde...
Höhere Spannungsfestigkeit bedeutet nun aber blöderweise, daß die Kondensatoren _noch_ größer werden müssen.
Bei deinen 10mW Leistung und meinetwegen 1000V möglichem Potentialunterschied ist mit Sicherheit ein Schaltwandler mit Induktivität schon deutlich kleiner zu bauen.
in LTspice..
Auch die oben beschriebene Schaltung wird in LTSpice nicht funktionieren, in der Realität aber schon.
Damit sie es auch in LTSpice tut, mußt du die beiden "Massen" dort wieder durch einen (hochohmigen, z.B. 10meg) Widerstand verbinden. Das liegt daran, daß die Berechnungsmethode immer einen Bezug auf eine gemeinsame Masse voraussetzt.
Das haette ich normalerweise auch so vorgeschlagen, aber wie Matthias schrieb gilt eine Kondensatorkopplung meist nicht als Potenzialtrennung. Im Bereich Medical waere das z.B. nicht erlaubt. Ausserdem rasselt man mit so einer Methode bei Anschluss bedrahteter Gebilde an die Abgangsseite voll durch die EMV.
... und man komme nicht auf die Idee das durch die EMV Pruefung bringen zu wollen. Das waere als wuerde man hiermit bei Euren TUEV zwecks Umschreibung vorfahren:
Kaufst Du ein Gebinde mit 600 Stueck dann sind sie unter $4 :-)
Sportliche Bastler wickeln sich sowas natuerlich selbst, habe ich frueher fast immer gemacht. Topfkern irgendwo ausschlachten, vorsichtig die Niete(n) rausbohren, abwickeln, neu wickeln.
Ja und - es war schon immer etwas teurer, einen besonderen Geschmack zu haben, und wenn's beim Schaltungsdesign ist. :-) Nochmal. Wieviele Festspannungen braucht die Schaltung potenzialfrei? Ok, ich weiß ja nicht, was die machen soll - ich für meinen Teil bemühe mich, mich immer wenigstens auf eine Masse zu beziehen, meist gelingt mir das auch. :-)
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.