Hallo, hat jemand eine Schaltung für einen Spannungsregler bis 10A. Es sollte kein Schaltregler sein und es soll möglichst wenig Energie für die Regelung verloren gehen. Habe da irgendwas mit einem FET Transistor im Hinterkopf weiß aber nicht mehr wie es geht.
Hatte vergessen zu erwähnen, dass es ein Festspannungsregler sein muss. Die Labornetzteile gehen doch immer von einer festen Eingangsspannung aus und die habe ich in dem Fall nicht
>Die Labornetzteile gehen doch immer von einer festen Eingangsspannung >aus und die habe ich in dem Fall nicht Kaum, denn ein Trafo hat alles andere als eine konstante Ausgangsspannung.
http://www.elo-formel.de/Datenbank/Beitraege/Netzteile/FET_Netzteil_reg.htm vielleicht? Einen Versuch ist es immerhin wert, schon weils so einfach ist. bye Frank
> Es sollte kein Schaltregler sein und es soll möglichst > wenig Energie für die Regelung verloren gehen. Das ist ein ziemlicher Widerspruch. Die Alternative zum Schaltregler ist der Linearregler, und der verheizt die über ihm abfallende Spannung zu 100%. Durch Wahl einer ausreichend niedrigen Eingangsspannung, geringer Lastströme und eines Low-Drop-Reglers lassen sich die Verluste zwar relativ gering halten, 10 A sind aber davon weit entfernt. Bereits 1 V Spannungsdifferenz bedeutet 10 Watt Verlustleistung, und dabei ist es egal, ob die mit einem Widerstand und einer Zenderdiode, einem Dreibein-Spannungsregler (à la LM317) oder wie auch immer verbraten werden, Linearregler sind im Hochlastbetrieb ungeeignet.
Hi In den Datenblättern von diversen Festspannungsreglern sind Schaltungen, wie man den Ausgangsstrom erhöhen kann. Also mal die üblichen Verdächtigen abgrasen. MfG Spess
Oder einfach diskret aufbauen: Referenzspannungsdiode TL431 + OP und dahinter einen Transistor. Welche Eingangsspannung bzw Ausgangsspannung hast du denn? Wäre interessant, um die Verlustleistung abschätzen zu können. Möglicherweise musst du für die Endstufe mehrere Transistoren parallel schalten.
Wenn's beides (linear und niedrige Verluste) sein soll, dann ein Schaltregler, der bis an die minimale nötige Eingangsspannung eines Linearreglers runterregelt. Dahinter dann ein Linearregler. Gehen wir mal von 3V Spannungsdifferenz am Linearregler aus, dann sind das bei 10A immer noch 30W die der Regler in Wärme umsetzt. Dazu kommen noch ein paar Watt des Schaltreglers. Ein paar 100g Aluminium, fachmännisch dimensioniert und montiert, erscheinen angezeigt :-)
@Geoffrey
Gib' doch mal weitere Eckdaten raus, z.B. Eingangsspannung(sbereich),
gewünschte Ausgangsspannung (fest/regelbar ?), betriebene Last, dann
kann man sinnvolle Antworten geben.
>dass es ein Festspannungsregler sein muss
Wer sagt das und warum ?
Eingangsspannung beträgt zwischen 6 und 8 Volt. Die Ausgangsspannung soll immer bei 5V liegen
5V Ausgang bei 6..8V Eingang ist nur über Low-Drop Varianten zu machen, da alle gängigen Linearregler 1.25V Differenz minimum benötigen. Bei Linearregler bedeuten 10A bei 8V Eingang 30W Verlust, also 3.75A mehr am Eingang. Es bleibt nur der Schaltwandler, ich glaube Sepic ist das Verfahren, dass am Besten funktioniert, wenn Ue sehr nahe an Ua liegt. Und ja, Schaltwandler arbeiten mit MOS-FETs :) Gruß, Ulrich
> Bei Linearregler bedeuten 10A bei 8V Eingang 30W Verlust, also 3.75A > mehr am Eingang. Ähh, da ist wohl bei der Betrachtung was durcheinander geraten. Eingang: 8V 10A (und ein Krümel Eigenverbrauch des Reglers) = rund 80W Ausgang: 5V 10A = 50W Die Verlustleistung stimmt also, aber "3.75A mehr am Eingang" ??
Mit dem LM317 und einem externen Transistor gehts, beschrieben dort http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf Guck auch mal hier http://ourworld.compuserve.com/homepages/Bill_Bowden/page12.htm
Ich habe mir jetzt mal das Datenblatt durchgelesen. Auf Seite 16 Habe ich dann eine Schaltung entdeckt (High Current Adjustable Regulator). Eigentlich müsste ich doch da nur den Transistor durch einen Leistungstransistor austauschen der für 10A geeignet ist. Ich weiß jetzt nur nicht, ob die Ausgangsspannung immer gleich bleibt.
>Ich weiß jetzt nur nicht, ob die Ausgangsspannung immer gleich bleibt.
Die Ausgangsspannung kannst du über das Potentiometer R5 in der von dir
genannten Schaltung einstellen. Allerdings musst du darauf achten, dass
der von dir verwendete Leistungstransistor bei 10A Kollektorstrom unter
1V Kollektor-Emitter-Spannung hat (da du ja sagtest du müsstest im
ungünstigsten Fall aus 6V 5V machen).
Schöne Grüße,
Alex
Dieter Werner wrote: > Ähh, da ist wohl bei der Betrachtung was durcheinander geraten. > [...] > Die Verlustleistung stimmt also, aber "3.75A mehr am Eingang" ?? Naja, es ist schon was durcheinander geraten, also konzentrieren wir uns auf den Teil der stimmt: Bei 8V Ue und 5V Ua beleiben 3V auf der Strecke. Also setzt ein Linearregler bei 3V und 10A genau 30W in Wärme um. Die 30W müssen nicht noch zusätzlich zugeführt werden, da die Berechnung ja von vornherein auf Strom und Spannung basierte. Meine Rechnung mit den 3,75A war also doppelt. > Mit dem LM317 und einem externen Transistor gehts, beschrieben dort > http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf Aber auch diese Schaltung setzt 30W in Wärme um... Gruß, Ulrich
Gibt es denn noch eine alternative, die weniger Verlustleistung hat? Ansonsten werde ich diese Variante nehmen und um die entstehende Wärme abzuleiten einen Kühlkörper benutzen.
Weniger Verlustleistung schaffst Du nur mit Schaltregler... Wenns aber nicht für den Dauerbetrieb gedacht ist finde ich den Linearregler hier durchaus ok. Bei maximaler Eingangsspannung immerhin noch gut 60% Wirkungsgrad. Wenns im Mittel nur 7V am EIngang sind liegste schon bei gut 70%.
Es soll für den Dauereinsatz gedacht sein. Was ich bis jetzt über Schaltregler gelesen habe ist, dass die nur schwer mit einer Laständerung zurechtkommen. Genau das ist das Problem, denn es kann mal nur 5A Strom fließen und auch mal 10A.
@ Geoffrey M. (gm8816) >Es soll für den Dauereinsatz gedacht sein. Wo? Draussen im Wald oder in einer kleinen Kiste? > Was ich bis jetzt über >Schaltregler gelesen habe ist, dass die nur schwer mit einer >Laständerung zurechtkommen. Glaub ich kaum. Schau mal in deine PC. Dort ist einer drin, der um die 100A auspuckt. Für deine CPU. > Genau das ist das Problem, denn es kann mal >nur 5A Strom fließen und auch mal 10A. Kein Thema. MFG Falk
Die Schaltung soll natürlich in einem Gehäuse gebaut werden. Kann mir denn jemand einen IC dafür empfehlen?
Das Problem mit den Schaltreglern und den Lastwechseln ist wohl leicht falsch zu verstehen. Bei Lastwechseln wird oft der Zeitfaktor außer Acht gelassen. Wenn man mal 10A und mal 5a braucht, ist das eine Sache, aber wenn die Last innerhalb von µs um mehrere A schwankt, dann muss man wirklich aktiv was tun. Aber auch das ist möglich, wie das Schaltnetzteil eines PCs oder besonders die DC/DC Wandler der Grafikkarte und CPU beweisen. Wie gesagt, man kann auch mit einem Kühlkörper die 30W als Wärme ableiten. Und das ist manchmal ökologisch auch nicht verwerflich, schließlich muss man den Raum im Winter auch weniger heizen. Die 30W sind halt nur im Sommer ärgerlich und verloren. Gruß, Ulrich
Für den, der sowas noch nicht gemacht hat, sind fertige Schaltreglermodule wohl am einfachsten. Die heißen Point-of-Load Wandler und werden fast an jeder Ecke angeboten. z.B. von Texas-Instruments PTH08T220W, 16-A, 4.5-V to 14-V Input, Non-Isolated, Wide Output Adjust, Power Module w/ TurboTrans
>Und das ist manchmal ökologisch auch nicht verwerflich, >schließlich muss man den Raum im Winter auch weniger heizen. Ist aber wirklich nur Satire, oder? >Die 30W sind halt nur im Sommer ärgerlich und verloren. Also: Jede Art von Energie degeneriert irgendwann zu Wärme, und die könnte uns (oder unseren Nachfolgern) manch schönen warmen Winter bescheren. Und dann sind die 30W sind auch im Winter ärgerlich und verloren. Sogar in der Politik ist angekommen, dass der Wirkungsgrad von elektrischen Geräten verbessert werden muss.
>Ist aber wirklich nur Satire, oder?
eigentlich nicht nur, denn was die Energiebilanz angeht stimmt das ja...
unsere automatischen Heizungsregelungen reduzieren dementsprechend die
Leistung. "verschwendet" wird der Strom nur im Sommer, WENN die Heizung
auch wirklich ganz aus ist.
Und bei modernen Gebäuden mit Wärmerückgewinnung aus der Lüftungsanlage
wird sogar im Sommer noch heißes Wasser draus
Aber das Problem ist doch ausserhalb des Hauses: Kraftwerke haben eine Wirkungsgrad von x% (x<100). Und das heißt doch, das ca. (100-x)% von den 30W Verlustleistung zusätzlich das Kraftwerk und somit wieder die Umwelt aufheizen, und nicht das Haus (sommers wie winters). Und auch die >Wärmerückgewinnung braucht wieder unnötig Strom, denn im Sommer brauche ich leider gar nicht mal so arg viel >heißes Wasser Nein, am besten ist, die Leistung erst gar nicht zu verbraten.
30W sind ja mal gar nichts! Je nach Anwendung kann es durchaus sinnvoll sein die zu verheizen. Die Nebenbedingungen sind entscheidend. z.B. stört oder nutzt die Wärme, wie groß ist die Einschaltdauer, aus welcher Quelle kommt der Strom, etc. Zum Vergleich: 30W eine Stunde lang entspricht 3ml Benzin.
Natürlich ist bei 10A ein Linearregler meistens fehl am Platz. Was mir aber definitiv fehlt ist die Gewichtung der Eingangsspannungen und ein paar mehr Daten zu Schaltung uns Stromversorgung. Mal ein paar Szenarien: Sinds meistens 6V am Eingang so hat der Linearregler schon 83% Wirkungsgrad und ist einfacher aufzubauen. Verbraucht in der Herstellung auch weniger Ressourcen. DC/DC-Wandler (Eigenbau) wird hier in der Energiebilanz kaum punkten können. Treten die 7-8V gar nur dann auf wenn eh mehr Energie vorhanden ist als verbraucht werden kann. Dann wärs eh egal wie die Energie verschwendet wird. Oder sind die 6-8V wild gemischt je nachdem an welchem Netz das System hängt. Dann gewinnt wohl der Schaltregler.
Also die Energieversörgung stellen Akkus dar, die je nach Füllstand bis auf 6V absinken können.
>Akkus
Das ist wertvolle Energie, die solltest Du nicht einfach vernichten.
Für jede WH, die du verheizt, mußt du das anderthalb-fache reinpacken.
Ok, dann eindeutig DC/DC-Wandler. Lassen sich evtl. auch Teile des Systems effizient direkt aus den Akkus betreiben? Z.B. Motor der dann schneller fährt aber nur kürzere Zeit Strom braucht. Wäre effizienter
Nein, die Teile brauchen immer 5V. Ich habe einen Schaltregler IC entdeckt. Den LM2574. Die 5V Variante regelt automatisch auf 5V nabhängig von der Eingangsspannung. Der Nachteil ist aber, dass das Bauteil nur für 0,5A gebaut ist. Ich habe mir gedacht, dass der interne Transistor doch einfach einen externen Leistungstransistor ansteuern könnte. Was meint ihr dazu?
Ja geht. Steht in fast jedem Datenblatt eines Schaltreglers drin, wie man des Ausgangsstrom mittels externem Leistungstransistor erhöhen kann. Was ist denn die Last? Ist die sehr empfindlich?
Es handelt sich um einige Servomotoren. Das Datenblatt habe ich gerade mal überflogen. Es gibt dort keine Schaltung zur steigerung des Ausgangsstroms.
Kauf dir 'nen Brick. Das ist z.B. sowas: http://www.power-one.com/resources/products/datasheet/yev09t10_v2.pdf
Ein sehr guter Vorschlag. Habe mir gerade das Datenblatt angesehen. Das ist genau das, was ich brauche. Allerdings scheint das schwer zu bekommen sein.
Ich fürchte dieser "Brick" ist nicht sooo gut geeignet. Im Datenblatt
steht das folgende:
>Input voltage (VIN) | 3.64V ≤ VOUT ≤ 5.1V | 6.5V ≤ VIN ≤ 13.8V
Ich fürchte also, dass der Regler (zumindest laut Datenblatt) mindestens
6.5V Input haben möchte um auf 5V Output zu regeln...
Schöne Grüße,
Alex
Auf die Gefahr, dass ich mich wiederhole: >Die heißen Point-of-Load Wandler und werden fast an jeder Ecke angeboten. >z.B. von Texas-Instruments PTH08T220W, >16-A, 4.5-V to 14-V Input, Non-Isolated, >Wide Output Adjust, Power Module w/ TurboTrans Gibts als Muster. Kost nix. Zitat von Hy-Line: DC-DC-Wandlermodule, genannt Bricks, wurden vor zwanzig Jahren eingeführt und sind heute wichtige Faktoren im Bereich der Stromversorgungen. Über die Jahre folgten die Elemente Half-Brick und Quarter-Brick, und das Interesse an dieser Technologie führte dazu, dass etliche Hersteller neue, eigene Versionen vorstellten. Heute gibt es eine Reihe von Bricks, einschliesslich Versionen im Achtel- und Sechzehntelformat, deren Eigenschaften sich immer weniger voneinander unterscheiden. http://www.hy-line.ch/fileadmin/HY_LINE/Dokumente/Vicor/Vi-Chip_bericht_12-EA_P6-Vicor.qxd.pdf
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.