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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik stromversogung 1.5V (ca max. 12A leistung)


Autor: pe lang (Gast)
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hallo,

hoffendlich kann mir hier jemand weiterhelfen.

ich möchte ca 60 kleine DC-motoren (0.2A) mit 1.5V versogen. d.h. ich 
bräuchte ca 12A (eventuell mehr da anfangstrom höher)

jetzt find ich nur zb bei conrad teure labornetzteil (300euro) die 0.5 - 
20V bei 20A liefern.


gibt es andere möglichkeiten um die 60 motoren zum laufen zu bringen ?

besten dank !

pe

Autor: Stefan (Gast)
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DC-DC Wandler ?

Autor: pe lang (Gast)
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hab ich auch schon versucht... hab aber nur bis 3.3V runter gefunden..

kennst du einen type der auch mit der leistung klar kommt ?

Autor: Stefan (Gast)
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Was fertiges oder ein IC?
IC hätt' ich grad im Kopf:
IR3811M von International Rectifier, geht bis 7A
Gibt aber auch 12A oder 14A Varianten (IR3810M glaub ich)

Autor: PJ (Gast)
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Reihenschaltung?
Vorwiderstände?
Geeignet gewickelter Trafo mit Gleichrichter und Elko?

Kommt wohl auch drauf an, ob die nur ein Show-Rädchen drehen sollen oder 
auch irgendwie Leistung bringen sollen.

Autor: pe lang (Gast)
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danke Stefan, dem IR3811M gehe ich mal nach.

frage an PJ: du meinst einfach in reihe schalten mit einem vorwiderstand 
? (um so die spannung zu halbieren?)


btw: super forum hier !

danke

Autor: Stefan (Gast)
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Wenn man mal von der 3,3V Spannungsversorgung ausgeht, die Du gefunden 
hast, ist ein Vorwiderstand wohl die schlechteste Lösung, weil da 
(3,3V-1,5V)*12A =21,6W Verlustleistung verheizt werden.
Mit Reihenschaltung war wohl gemeint, Du sollst jeweils zwei Motoren in 
Reihe schalten, womit dann jeder mit ca. 1,65V laufen würde.

Zu den IR38xx:
Die sind im bastler-unfreundlichen QFN-Gehäuse... weiß ja nicht was Du 
damit vorhast... Falls das Probleme macht, es gibt auch Eval-Boards 
davon. Ob und wie allerdings Otto-Normalverbraucher die bestellen kann, 
weiß ich nicht!

Autor: PJ (Gast)
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Ja, vielleicht, aber ob es geht, hängt vom Typ der verwendeten Motoren 
und von den Anforderungen Deiner Anlage ab, und die Anforderungen hast 
Du noch nicht genau genug genannt. Also kann Dir momentan auch noch 
niemand was Genaueres dazu sagen.

Autor: hans (Gast)
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Von IR gibt es fertige DCDC in der Klasse:

https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir?cmd=eneNavi...

Autor: Martin Laabs (Gast)
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Wenn es von der EMV nicht stört kann man einfach ein PWM Signal mit 
entsprechendem Tastverhältnis verwenden. Die Motoren stellen dann die 
Induktivität.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: pe lang (Gast)
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reihenschaltung der motoren geht nicht... nur einer von zb drei motoren 
dreht.
btw: die motoren müssen keine last drehen.


hans: danke für den tip. digi key hat solche. sollten aber "bastel 
tauglich sein"


Martin: EMV sollte glaub ich ok sein (ist für eine kunst installation)

also wenn ich dich rech verstehen:

zb mit arduino PWM erzeugen - dann mit zb BD139 an die leistung 
anschliesen

man müsste dann glaub ich einen anderen transistor nehmen..

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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pe lang wrote:
> reihenschaltung der motoren geht nicht... nur einer von zb drei motoren
> dreht.
> btw: die motoren müssen keine last drehen.

Reihenschaltung sollte schon gehen, Du mußt nur eine einigermaßen 
gleichmäßige Spannungsverteilung erzwingen. Ohne diese Maßnahme bleiben 
die Motoren mit dem größten Anlaufstrom stehen und die anderen drehen 
dafür umso schneller.
Machbar wäre das mit 1,5-V-Zenerdioden bzw. mit 2-3 in Serie und 
Durchlassrichtung geschalteten Dioden parallel zu jedem Motor.
Für Parallelschaltung gehen auch einfache Schaltregler, wie z.B. 
LM2576S-ADJ, die sich bis auf 1,25 V runteregeln lassen. Die können aber 
nur 3 A, sodass Du die Motoren in entsprechend kleine Gruppen aufteilen 
und mit einem eigenen Regler versorgen müßtest.
Ein praktikabler Kompromiss wäre eine Kombination aus Parallel- und 
Serienschaltung:
Z.B. Versorgung über 5-V-Netzteil, d.h. 3 mal 20 parallel geschaltete 
Motoren jeweils in Reihe geschaltet. Mit 2 oder 3 Dioden parallel zu 
jeder Gruppe, also insgesamt 6 oder 9 Dioden könntest Du sicherstellen, 
dass nicht die gesamte Spannung an nur 2 Gruppen abfällt.
Vortei: Du kannst ein einfaches und billiges Standardnetzteil 5V, 4 A 
verwenden.

Jörg

Autor: pe lang (Gast)
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vielen Dank Jörg,

ich habe mir das datenblatt vom LM 2576T-ADJ besorgt.

die variante mit den parallel zum motor geschalteten 1.5V-Zehner-Dioden 
kannte ich noch nicht und werde ich sicher ausprobieren.

super!

Autor: josef (Gast)
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Hier unterhalten sich wohl auch die Spezialisten!
Nein... im Ernst, bitte geht lieber Sandburgen bauen!

Autor: pe lang (Gast)
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>Hier unterhalten sich wohl auch die Spezialisten!
>Nein... im Ernst, bitte geht lieber Sandburgen bauen!

was würde dann der profi sagen ?

Autor: oszi40 (Gast)
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1.Wozu braucht man genau 1.5 V für die Motore? Gibt es bei den 
Ansteuertransistoren keinen Spannungsabfall ???

2.Nur mal so als Idee:DC-DC Wandler ? 3,3 V
Wenn der Ausgangsspannungs-Spannungsensor des DC-Wandlers statt 3,3V 
eine höhere Spannung simuliert bekommt, dann wird er seinen DC-Wandler 
veranlassen das Tastverhältnis so zu ändern, damit hinten einen 
geringere Spannung herauskommt. Ob das im diesem speziellen Fall 
funktioniert, müßte noch geprüft werden, Im einfachsten Fall reicht 
evtl. eine Änderung des Senor-Spannungsteilers WENN man die Schaltung 
kennt.


3. Wenn ein 30V-Analog-Netzteil benutzt würde wäre 30-1,5= 28V*20A zu 
verheizen ?  P=U*I

Autor: Martin Laabs (mla)
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Man hat sowohl bei Step-Down Bausteinen als auch bei der PWM Lösung u.U. 
einen sehr kleinen duty cycle. Deswegen würde ich das mit "dem Regler 
eine höhere Spannung vorgaukeln" mit Vorsicht genießen. Es gibt oftmals 
- bedignt durch z.B. Ein- und Ausschaltzeiten des MosFet - eine 
Begrenzung des duty cycles nach unten. Es wäre aber gut wenn der OP uns 
verrät mit welcher Eingangsspannung er arbeiten möchte. (Denn Vout=Vin*D 
mit D dem duty cycle und unter Vernachlässigung der Transistor und 
Diodenverluste)
Ich würde - wie schon gesagt - einfach einen Buck Converter mit NE555 
und einem passenden MosFet aufbauen und die Motoren gleich die 
Speicherinduktivität spielen lassen.

Viele Grüße,
 Martin L.

PS: Ich habe sowas mal als einfachen Dimmer entworfen. Ich würde Dir den 
Schaltplan und das Layout zukommen lassen. Ob der MosFet reicht müsste 
man aber nochmal überschlagen. Zur Not vielleicht zwei oder drei von den 
Einheiten verwenden ...

Autor: PJ (Gast)
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Also, wenn ich es richtig verstehe, hast Du 60 Motoren, die Du mit 1,5 V 
betreiben willst und von denen Du schon weißt, dass sie bei der Spannung 
200 mA verbrauchen und die Du einzeln an und aus schalten können 
möchtest.

Wenn du jetzt ein auf stabile 5V geregeltes Netzteil hast, das die 
60*0,2A = 12 A liefern kann, aber keine höhere Spannung liefert, wenn 
viele Motoren aus sind, dann kannst Du tatsächlich Vorwiderstände 
verwenden.

Dabei hängt es noch davon ab, ob Du sie mit einem Schalter/Relais 
schaltest, oder mit einem Transistor.

Variante 1: Schalter/Relais
Der Vorwiderstand muss dann 3,5 V verbraten, also muss er gemäß der 
Formel R = U/I  3,5V/0,2A = 17,5 Ohm haben. Dabei werden P = U*I = 0,7 
Watt in Wärme umgewandelt. Also muss Du 1-Watt-Widerstände nehmen, weil 
sie sonst verschmoren. 17,5 gibt es nicht, also nimm halt den 
nächstliegenden Wert, z.B. 15 oder 18 Ohm.

Variante 2: Transistor
Über dem Schalttransistor fallen 0,7 V ab. Das verändert die Rechnung 
etwas: Der Vorwiderstand muss dann 3,5 V - 0,7 V = 2,8 V verbraten, also 
muss er gemäß der Formel R = U/I  2,8V/0,2A = 14 Ohm haben. Dabei werden 
P = U*I = 0,56 Watt in Wärme umgewandelt. Vielleicht geht's noch mit 
0,5-Watt-Wideständen, aber zur Sicherheit würdest Du wohl doch auch 
1-Watt-Widerstände nehmen. 14 Ohm gibt es wohl nicht, also nimm halt den 
nächstliegenden Wert, z.B. 15 Ohm.

Wenn Dein Netzteil eine andere Spannung liefert, kannst Du die Rechnung 
entsprechend anpassen. Bei höheren Spannungen werden die Widerstände 
aber teurer, wenn sie viel Leistung verbraten müssen.

Beantwortet das Deine Fragen?

Autor: PJ (Gast)
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Die Frage wäre noch, ob die Motoren in dieser Konfiguration auch von 
allein anlaufen (ohne dass man sie anstoßen muss). Das probiere am 
besten mal mit 1-3 Motoren aus, bevor Du alle 60 Widerstände kaufst.

Autor: PJ (Gast)
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Und wenn's fertig ist, würde ich ja gerne mal ein Foto der Installation 
sehen :-)

Autor: oszi40 (Gast)
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Schon mal an die bösen induktiven Abschaltspannunungen der Motoren 
gedacht ? Schutzdioden siehe F25
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25

Autor: pe lang (Gast)
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>1.Wozu braucht man genau 1.5 V für die Motore? Gibt es bei den
>Ansteuertransistoren keinen Spannungsabfall ???

das datenblatt der motoren sagt 1..3V
ich würde 1.5V gerne nehmen wegen der geschwindigkeit. ...

-

merci dir PJ, ich werde das mal aufbauen.



>Und wenn's fertig ist, würde ich ja gerne mal ein Foto der Installation
>sehen :-)

auf meiner webseite gibts ein video und ein pdf das ein prototype dieser 
arbeit zeigt.

www.pelang.ch

die fertige arbeit wird vom 8-14 juni in Basel gezeigt.

Autor: pe lang (Gast)
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>auf meiner webseite gibts ein video und ein pdf das ein prototype dieser
>arbeit zeigt.

uppps vergessen...die arbeit nennt sich "discrickets"

Autor: PJ (Gast)
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Aha! Na, da werden die Besucher in Basel, die die Diskussion hier 
gelesen haben, sich dann ja sicher dran erinnern, wenn sie das Objekt 
sehen.

Und oszu40 hat Recht, die Schutzdioden nicht vergessen, wenn mit 
Transistoren geschaltet wird...

Autor: Stefan (Gast)
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@ Pe Lang !


Wie wärs mit nem einfachen Eisenkern-Transformator. 
Schottky-Gleichrichter und Siebelko ?   ( 230 V~ auf ca. 2 V= / 20 A )
Könnte dir für deine Anforderung etwas entsprechendes besorgen.


Mfg,

Stefan

Autor: pe lang (Gast)
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>Wie wärs mit nem einfachen Eisenkern-Transformator.
>Schottky-Gleichrichter und Siebelko ?   ( 230 V~ auf ca. 2 V= / 20 A )
>Könnte dir für deine Anforderung etwas entsprechendes besorgen.

hallo Stefan,

eigendlich war das genau mein ausgangspunkt der suche: eine genug starke 
stromversorgung die ca 1.5V bei 15A hat.


zurzeit bin ich gerade in berlin, kennst du da etwas ?

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Mal so nebenbei, ein PC-Netzteil mit 3,3V Ausgang hat satt Strom.
Wenn du dir zutraust die Spannungsreglung zu beschummeln,
wäre das meine 1. Wahl.

Viel Erfolg, Uwe

Autor: spannung (Gast)
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Wenn du kräftige 3,3 oder 5 V hast dann kannst du auch 3 von
diesen parallel schalten:

http://www.linear.com/pc/downloadDocument.do?navId...

Autor: oszi40 (Gast)
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Der obige Linearregler 3,3 ==> 1,5 sieht auf den ersten Blick schön aus, 
man sollte jedoch auf ausreichende Kühlkörper achten, da die Differenz 
verheizt werden muß.

Autor: Jörg Rehrmann (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)
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Uwe wrote:
> Hi!
> Mal so nebenbei, ein PC-Netzteil mit 3,3V Ausgang hat satt Strom.
> Wenn du dir zutraust die Spannungsreglung zu beschummeln,
> wäre das meine 1. Wahl.

Das wird kaum funktionieren.
1. Die 3,3-V-Regelung funktioniert nur vernünftig, wenn die 5 V 
einigermaßen belastet sind, da sie auf die 5-V-Regelung "aufsetzt".
2. Der Einstellbereich ist begrenzt und wird nicht auf 1,5 V 
runterkommen.
3. Die Regelung arbeitet üblicherweise mit einem TL431, d.h. mit einer 
min. Ausgangsspannung von 2,5 V. -> Umbau nur für erfahrene Elektroniker 
möglich.

Einfacher wäre es da, die 5-V-Regelung auf 1,5V abzusenken.

Jörg

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