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Schaltregler

Hallo.

Ich brauche einen Schaltregler für folgende Aufgabe:

Ich habe ein elektronisches Gerät gebaut, welches intern mit einer Spannung von 2,5, -5, 5 V und 8 V arbeitet. Der Eingangsspannungsbereich soll 11-36 Volt betragen. Dazu habe ich einen StepDown Schaltregler aufgebaut, was auch wunderbar funktioniert.

Die 5 V Zweige werden aus dem 8 V Zweig über mehrere 7805 versorgt. Die Stromaufnahme auf den 5 V Zweigen betragen lediglich einige 10 mA. Die -5V werden ebenfalls konventionell aus den 8 V per Ladungspumpe erzeugt, hier fließen ca 6 mA. Der 2,5 V Zweig wird ebenfalls per Längsregler aus den 8 V versorgt, hier handelt es sich jedoch nur um 2-3 mA. Die Ströme sind hier so gering, dass die Verluste vernachlässigbar sind.

Nun kommt aber das Problem: Ich habe eine Baugruppe in diesem Gerät, welche

13,5 V DC braucht, bei 3,5 A Strom. (Zyklisch). Diese Baugruppe lässt sich also nicht mit einem normalen Step Down Regler aus der Versorgungsspannung versorgen, da diese ja zwischen 10 und 36 V schwankt. Derzeit habe ich das Problem wie folgt gelöst: Der Hauptschaltregler ist ein 5 A StepDown Regler, welcher die Eingangsspannung auf 8 V umsetzt. Die 13,5 V Baugruppe wird mit einem Step Up Schaltregler von dem 8 V Zweig versorgt. Das ist dem Wirkungsgrad nicht sonderlich dienlich. Mit meinem Schaltreglerkonzept brauche ich allerdings eine Spannungsdifferenz von mindestens 2,5 Volt um stabil regeln zu können. Das bedeutet, die Betriebsspannung muss mindestens 16 Volt betragen, wenn ich die 13,5 V Baugruppe per Step-Down Regler aus der Betriebsspannung versorgen möchte. Dies ist aber nicht möglich, da ich die Vorgabe 11-36 V Versorgungsspannung habe. Außerdem habe ich im Akkubetrieb auch nur 12 Volt.

Was für eine Lösung gibt es für dieses Problem? Ich arbeite derzeit mit Zwischenkreis-Technik, d.h alle benötigten Spannungen werden aus den 8 V erzeugt. Das funktioniert sauber und zuverlässig. Aber der Wirkungsgrad leidet. Denn warum soll man die Spannung erst heruntersetzen, um sie dann wieder hochzusetzen.

Nun meine Frage: Was kann man da tun? Wäre es möglich, einen Kombiregler ohne Nichtregelfenster (Uout = Uin +/- Uregeldifferenz) zu bauen? Oder bleibt mir nichts anderes übrig, als einen aufwändigeren Gegentakt Wandler einzusetzen?

Was gibt es für Lösungen? Was würdet ihr tun?

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Oliver
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Eine vielleicht blöde Idee? Der Notebookadapter von Pollin. 70 W Ausgangsleistung bei 12 V am Eingang. Hat (leider) keine Unterspannungsabschaltung. Wenn du 3,5 A herausholen willst, sollte die Eingangsspannung nicht zu gering sein, weil er sonst überlastet wird. Frage dazu: Wie lang sind deine Zyklen? Wie lange ist die Pause zweischen den Zyklen? Wenn die Belastung nicht zu hoch ist, sollte das mit 10 V am Eingang eigentlich noch funktionieren. Das läßt sich bei geöffnetem Gerät sicherlich testen und wahrscheinlich auch optimieren. Was er nach oben aushält, weiß ich nicht, aber 14 V sind ja bei laufendem Motor schon Standard.

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Gruß Lars

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Lars Mueller

Oliver wrote: ... Zu meiner Antwort: Ich habe wohl übersehen, daß das ein Stepup-Regler mit mindestens 15 V am Ausgang ist. Und mein Hintergedanke, notfalls einen lowdrop 12 V-Regler an den Eingang zu knallen erweist sich bei 36 V ebenfalls als Heizung. :-(

Gruß Lars

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Lars Mueller

Oliver schrieb:

Wie wäre es mit einem nicht so aufwendigen Sperrwandler ?

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andreas ruetten

Für das Problem gibt es den Step-Up-Step-Down-Wandler, der braucht allerdings zwei MOSFETs und zwei Dioden und kommt mit einer Drossel aus.

M...Mosfet

o----M---/\/\/\-------|>|-----o | L | - M ^ | | | o-----------------------------o

Durch die Diode in Reihe leidet natürlich der Wirkungsgrad etwas. Für diese Schaltung gibt es dann noch verschiedene Ansteuerphilosophien: a) Man steuert beide MOSFETs immer synchron an, ergibt eine einfachere Ansteuerung aber schlechteren Wirkungsgrad b) Den MOSFET des Hochsetzstellers nur bei niedriger Eingangsspannung an, ist aufwendiger, hat aber einen besseren Wirkungsgrad

Rick

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Rick Sickel

Oliver schrieb:

47,25W.

40W.

Wirkungsgrad 118%! Du hast das Perpetuum Mobile erfunden.

1) Nachname besorgen, Olivers gibts hier schon einige. 2) Patent anmelden.

Naja 2) könnte man auch durch einen simplen Sperrwandler ersetzen, der liefert dir gleich alle benötigten Spannungen, allerdings mit Wirkungsgrad

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Dieter Wiedmann

Dieter Wiedmann schrieb:

Geht nich: Perpetuum mobile ist per Gesetz nicht patentierbar.

scnr,

-- Dipl.-Ing. Tilmann Reh Autometer GmbH Siegen - Elektronik nach Maß.

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================================================================== In a world without walls and fences, who needs Windows and Gates ? (Sun Microsystems)

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Tilmann Reh

In article , Tilmann Reh writes: |> Dieter Wiedmann schrieb: |> |> > 2) Patent anmelden. |> |> Geht nich: Perpetuum mobile ist per Gesetz nicht patentierbar.

Ist das in USA auch so?

--
         Georg Acher, acher@in.tum.de
         http://wwwbode.in.tum.de/~acher
         "Oh no, not again !" The bowl of petunias
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Georg Acher

Tilmann Reh schrieb:

Na und? Dann reicht man es eben als gelungene Fusion von Siliziumkernen ein.;-)

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

OT: Man stelle sich die Klimakatastrophe vor, wenns PMs gäbe... Dann will ich nicht mehr länger da sein, (andererseits könnte man ja dann ein riesengroßes Gewächshaus über die Erdoberfläche spannen und µC-kontrolliert klimatisieren... kost ja nix mehr an Energie...) Martin

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Martin Schönegg

Ich schrieb zyklisch.

Das bedeutet, dass der vergrößerte Leistungsbedarf der 13,5 V Baugruppe immer nur sekundenbruchteile besteht. Der 5 A Regler kann kurzfristig ca 8 A liefern, aber nicht dauerhaft, da er sonst überlastet wird.

Und das wird durch Akku und Elkos noch zusätzlich mit abgefangen.

"Dieter Wiedmann" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t-online.de...

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Oliver

Ich schrieb zyklisch.

Das bedeutet, dass der große Leistungsbedarf der 13,5 V Baugruppe immer nur sekundenbruchteile besteht. Der 5 A Regler kann kurzfristig ca 8 A liefern, aber nicht dauerhaft, da er sonst überlastet wird.

Und das wird durch Akku und Elkos noch zusätzlich mit abgefangen.

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Oliver

Ich schrieb zyklisch.

Das bedeutet, dass der große Leistungsbedarf der 13,5 V Baugruppe immer nur sekundenbruchteile besteht. Der 5 A Regler kann kurzfristig ca 8 A liefern, aber nicht dauerhaft, da er sonst überlastet wird.

Und das wird durch Akku und Elkos noch zusätzlich mit abgefangen.

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Oliver

Hallo Oliver, das hätten wir Dir auch geglaubt, wenn Du es nur einmal statt dreimal geschrieben hättest... :-) Gruss Harald

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Harald Wilhelms

Hallo Harald.

Ich hatte die anderen beiden Nachrichten eigentlich gelöscht. Also nachricht abbrechen gemacht, weil ich beim ersten Mal leider einen Formfehler beim Posten machte (Fullquote) und beim zweiten Mal leider auf mein falsches Post geantwortet hatte.

Offensichtlich hat der Serve die Löschanforderungen für die beiden "falschen" Postings nicht angenommen.

Gruß Oliver

Reply to
Oliver

Ist die Eingangsspannung potentialfrei?

Dann einfach einen invertierenden Wandler von -10 .. -36V -> 13.5V aufbauen und daraus die restliche Versorgung ableiten.

Ansonsten entweder einen Flyback- oder sonstigen Wandler mit Übertrager, oder einen der angesprochenen Wandler, die mit Uein größer/kleiner Uaus klarkommen - ich kenne da 2 Konzepte, Maxim, LT und Motorola/OnSemi haben entsprechende Application Notes.

cu Michael

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Michael Schwingen

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