24V PWM für Taucherlampe

Hi Stefan Gemmel schrieb:

Da kommt meines Erachtens nur ein Schaltregler in Betracht. Wenn du keine eigene Platine machen willst, ein fertiger DC/DC Konverter. 17V 6A ist eine Ausgangsleistung von > 100W. Die gibts z.B. nicht bei Reichelt aber Vicor. Wenn 12V reichen würden, gibt es jede Menge Wandler von 24 auf 12 V, aber nicht wasserdicht und klein auch nicht. Also selbst bauen, z.B. mit einem Chip von National, Maxim, Linear Technology usw. Gruß Rüdiger

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Aber wozu ein Schaltregler. Reicht denn eine PWM nicht aus ?

Stefan Gemmel schrieb:

Wenn die PWM nicht geregelt ist, sinkt bei sinkender Eingangsspannung auch die Ausgangsspannung. Ausserdem ist der Aufwand an Bauelementen sicher nicht kleiner, als wenn man einen gängigen Step Down Converter + FET nimmt. Gruß Rüdiger

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Hi!

Stefan Gemmel wrote:

Der Schaltregler macht ja nur PWM, nur dass zusätzlich ein Regler die Ausgangsspannung auf Sollwert hält und die Ausgangsspannung geglättet ist.

Gruß, Ulrich Lukas

Soll das ´ne Art Blitzlampe werden? Bei 50% Überspannung dürfte die Lebensdauer nur wenige Minuten betragen.

Sieh mal in die DSE-FAQ (Link gibts bei MaWin). Den Sanftanlauf müsstest Du allerdings selbst ergänzen (Zweiten Sägezahngenerator) Die Kühlung des Schaltfets darfst Du aber nicht ganz vernachlässigen. z.B. indem Du ihn innen an einem Metallgehäuse befestigst. Ist aber möglicherweise bei der kurzen Lebensdauer der Glühlampe auch nicht so wichtig. Gruss Harald

ACK !

Würde ich nicht so sehen ! Das Vergußmittel ist ein sehr guter Wärmeisolator, d.h. wenn nicht ein Kühlkörper ins Wasser reicht, heizt sich das Innere ziemlich auf (da reichen schon wenige Watt) und du bekommst evt. Probleme mit der Abdichtung wegen Ausdehnungseffekten (zumindest bei festen Vergußmitteln - Harz).

Da gab es mal eine recht gute Schaltung im Netz, die genau die erwähnte Nachregelung machte (PWM, nur Standardteile). Ist aber glaube ich nicht mehr Online. Bei Bedarf schaue ich mal bei mir nach.

RK

Hi!

Genau, bloß daß in einem üblichen Schaltregler halt eine Induktivität drin ist, die als Energiespeicher die Glättung übernimmt. Für eine Lampe kann man darauf - samt dem Ausgangselko - gut verzichten, denn die interessiert sich ohnehin nur für den Mittelwert. Dafür kann man dann ja den sense-Eingang des Schaltregler-IC per R/C glätten, und schon hat man alles was man braucht: Ein IC, welches PWM macht und die Ausgangsspannung per PW regelt.

Gruß, Michael.

Hi!

Klar doch, vor allem kannst Du dann nach Belieben noch Spielereien einbauen: Softstart, Reduzieren auf halbe Leistung wenn der Akku zur Neige geht,.....

Das musst Du Dir dann selbst zusammenbasteln, allerdings....

....sind die Störungen von außerhalb des Regelkreises (Akkuspannung, Temperaturänderung) ja sehr langsam, also kommst Du mit einem simplen I-Regler hin. Bei entsprechender Zeitkonstante ist der Softstart auch gleich mit drin.

Einzig kritisch: Die Glättung auf dem Mess-Eingang muss gut genug sein, daß die PWM nicht durch kommt, aber trotzdem schnell genug, daß der Regler nicht schwingt.

Gruß, Michael.

Danke für die Antworten,

also dann nehme ich den TL497 aus meiner Jugendzeit.

Ginge sowas auch mit einem Atmel ? Der hat Analogeingänge und PWM. Hat schon jemand Erfahrung mit einer entsprechenden Software ? Wie macht das das mit dem Regelverhalten ? Ich denke eine Lampe ist ja unkritisch. Spannung stepweise hochfahren bis Sollwert erreicht. Mit einer gewissen Totzeit nachregeln fertig.

Stefan Gemmel schrieb:

Klar geht das, auch mit 32-Bit-uCs.

Sicherlich, nimm doch die 08/15-PWM-Applikation für den UC384x, da ist alles drin.

Gruß Dieter

(Achtung, eventuell erzähl ich jetzt Schotter, T>T_max im Büro) (Nehnem wir Einfachheit halber an, U_out 12V)

Die Drossel glättet nicht nur den Ausgangsstrom sondern auch den Eingangsstrom. Mit Drossel gehen die Peaks eingangsseitig nur etwas über den Ausgangsstrom, mit PWM auf das Doppelte. Das ist für die I^2 Verluste im Batterie-Innenwiderstand günstig, für den Benutzer weniger. Auch hat man bei 50% duty cycle bei PWM 50% Ausgangs_leistung_ an einem Lastwiderstand, bei Schaltung mit Drossel 50% Spannung. (Naja, man wollte eh 17V_eff ;-))).

Hallöle....

Im Fall FET=an wird der Quelle in (bei Schaltregler wie bei PWM) soviel Energie entnommen, wie die Senke im gesamten cycle bekommen soll. Also P_Quelle_während_on = P_Senke_Mittel / duty_cycle.

Im Fall FET=aus wird der Quelle keine Energie entnommen. Bei PWM bekommt die Senke dann eben nix, beim Schaltregler fließt der Strom durch Induktivität, Senke und Freilaufdiode weiter. Aber eben durch die Freilaufdiode, die Quelle sieht davon nix.

Oder bin ich aufm falschen Dampfer?

Gruß, Michael.

Am Tue, 29 Jun 2004 19:37:32 +0200, meinte Michael Eggert :

Nicht schlagen - Schaltregler sind für mich terra incognita. Aber läßt sich auf diese Weise nicht auch "einfach" die Betriebsspannung für einen Motor reduziere? Beispiel: Es stehen 18V zur Verfügung, der Motor ist aber auf 9V ausgelegt. Ab einem gewissen Strom wird ein Längswiderstand oder ein analoger Regler wegen der Abwärme und Verluste unsinnig. Da der Motor aber zum großen Teil aus Spulen besteht ... ?

Beste Grüße

Dr. Michael König

Hi!

Klar, man braucht dann nur noch ne Freilaufdiode, die den Strom durch die Motorinduktivität "im Kreis" weiterfließen lässt. Auch hier sollte dann das sense-Signal vorm Schaltregler-IC per R/C geglättet werden, da ja keine L/C-Glättung wie im "richtigen" Schaltregler drin ist.

Gruß, Michael.

Bei gutem Regler wäre zusätzlich P_Quelle = P_Senke, Verluste haben Rechenbeispiele nie ;-). Bei steigender Eingangsspannung geht Tastverhältnis zurück und I_Quelle_wärend_on bleibt.

So rein topologisch mal Kirchhoff fliesst der Ausgangsstrom durch die Drossel. Der Schaltregler wird einen gewissen Ripple verursachen; aus regeltechnischen, Verlust- und Geizgründen vielleicht plusminus 15%. I_in schwankt also zwischen Null und 1.15 * I_out. Bei PWM fliesst während ON der volle Strom bei Überspannung, bei unser Lampe also der Strom bei 24V an 12V Lampe. Approxi- mieren wir die Lampe als Ohmschen Widerstand, fliesst dann 2 x I, also aufgerundet der doppelte Strom, welcher bei zu kleinem Eingangselko (z.B. gar keinem ;-)) dann den vierfachen Verlust am Batterie-Innenwiderstand hervorruft.

Eventuell bin ich auf dem falschen Dampfer, falls was passiert, nicht so schlimm, wir haben ja eine Taucherlampe dabei ;-)

Hi!

Aah, solangsam fällt mein Groschen... Ja, bei PWM am ohmschen Verbraucher und bei einem Verhältnis Eingangsspannung zu Ausgangsspannung von 2:1 fließt dann der doppelte Strom. Zusammen mit der doppelten Spannung gibt das dann die vierfache Leistung am Verbraucher, so daß der duty cycle nur 25% betragen wird.

Glücklicherweise nur über 25% statt 50% duty cycle, so daß die Verluste letztendlich "nur" verdoppelt werden.

Nunja, wenn ich mich entscheiden müsste zwischen Eingangselko und Speicherdrossel, würde ich wohl lieber den Eingangselko nehmen :-)

Nej, so langsam dämmerts :-)

Gruß, Michael.

Ich versuchs mal mit einem 90ls4433, den hab ich noch rumliegen. Die oben genannten Nachteile wegen der Verluste am Innenwiederstand gehe ich ein (Sind etwa 10 -15%). Also kein Schaltregler sondern PWM mit Atmel. Eben wegen der Optionen Softstart SOS-Blinkfunktion und so weiter. Ausserdem hab ich weder Platz für ne Drossel noch für einen Elko selbst bei hoher Schaltfrequenz. Dank an alle - werd berichten wenns läuft (Wenn ich nicht weiter komme sowieso :-))

Gruß Stefan

Am Thu, 01 Jul 2004 18:34:01 +0200, meinte Michael Eggert :

Fin. wie gesagt, das ist terra incognita für mich, daher mag mir die Bitte nach einer konkreten Beschaltungsweisung (woher kommt das zu glättende Sense-Signal) verziehen werden. Vielleicht gibt es sogar irgendwo eine Muster-/Beispielsschatung mit einem der üblichen Schaltregler?

Beste Grüße

Dr. Michael König

Hi!

Nun, an den sense-Eingang des Schaltregler-ICs kommt üblicherweise die per L/C geglättete Ausgangsspannung des Schaltreglers. Braucht der Verbraucher keine geglättete Spannung, kann man L/C weglassen, müsste dann aber wenigstens die sense-Spannung (die natürlich die Ausgansspannung des PWM-Reglers misst, was denn sonst?) glätten. Da der sense-Eingang im Gegensatz zum Verbraucher keinen hohen Strom will, ist das relativ einfach über R/C zu machen. Nur die Grenzfrequenz sollte nicht gar zu niedrig sein, sonst merkt der Regler ja nicht mehr was er regelt und fängt an zu schwingen.

Klar gibts die. :-) MAAAAAAAAWIN! :-))

Gruß, Michael.