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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 9-16V --> 14V, Schaltreglekonzept


Autor: Tobias (Gast)
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Hallo zusammen,

ich hab eine Eingangsspannungsbereich für meine Elektronik von 9V bis 
16V. Ich brauche eine Spannung von ca. 14V bei einem Spitzenstrom von 
1,8A. Im Mittel wird der Strombedarf bei ca. 0,8A liegen.

Was ist für solch einen Anwendungsfall ein gutes Konzept um einerseits 
nicht zuviel Verlustleistung zu haben und andererseits natürlich 
möglichst kostengünstig zu sein:

- Sepic Schaltregler

- Step up auf ca. 18V und dann Step down auf 14V

- Step down auf ca. 7V und dann Step up auf 14V

- ???

Tobias

Autor: Mandrake (Gast)
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Evtl ein Inverter. Der dreht zwar die Polarität deiner Ausgangsspannung 
im Verhältnis zum Eingang um 180° aber dafür kann der Wandler Step-UP 
und auch Step-Down. Zudem kommst du mit wenig Bauteilen hin. Der 
Wirkungsgrad ist allerdings nicht so gut wie bei einem guten Cuk oder 
SEPIC-Wandler.

Gruß

Mandrake

Autor: Tobias (Gast)
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Warum dann nicht gleich Sepic?

Autor: MaWin (Gast)
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> Warum dann nicht gleich Sepic?

Wenn du das schlechteste bauen willst, was denkbar ist, kann man das 
machen. Manche bauen auch Howland-Stromquellen oder 
Instrumentenverstärker aus einem Op.

Klüger waere es, gleich vernünftige Rahmenbedingungen zu schaffen.

Wer unbedingt eine Spannung inmitten der möglichen Eingangsspannung 
haben will, obwohl es nicht so genau darauf ankommt, der schiesst sich 
halt selbst ins Knie.

Ein normaler Aufwaertswandler macht aus 16V (weil er abschaltet) 15.2V 
weil ein Diodenspannungabfall hinzukommt. Wenn man noch mal ordentlich 
nachdenkt, tut es also sicher ein StepUp. Das schont Geldbeutel und 
Bauteilkiste.

Autor: another Tobias (Gast)
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Nimm nen Sepic!
Ich persönlich setze gerne die von Linear ein ...

Autor: Tobias (Gast)
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Warum ist denn jetzt ein Sepic das schlechteste?

Autor: another Tobias (Gast)
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Weil manche leute alles nachlabern was sie mal
irgendwo aufgeschnappt haben...

Les dir mal den Artikel durch
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/stromversorgu...

Autor: Frank (Gast)
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oder einen flyback...

Autor: Frank (Gast)
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oder Cuk...

Autor: Frank (Gast)
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ist auch besser in hinsicht auf Pulsförmigen Strom am Eingang/Rippel am 
Ausgang

Autor: another Tobias (Gast)
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Mhhh. Cuk Wandler, jetzt wirds langsam interessant :)
Der Cuk stellt im hier vorliegenden Fall wohl die optimale Topologie 
dar.

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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another Tobias schrieb:
> Mhhh. Cuk Wandler, jetzt wirds langsam interessant :)
> Der Cuk stellt im hier vorliegenden Fall wohl die optimale Topologie
> dar.

Also soviel ich weiß, dreht der Cuk-Wandler die Polarität der 
Ausgangsspannung um. Das war ja so nicht gewünscht.
Ich würde auch einen SEPIC vorschlagen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Weil manche leute alles nachlabern was sie mal
irgendwo aufgeschnappt haben...


Besser sich erinnern, was man schon mal gehört hat, als völlig 
uninformiert schlechte Vorschläge zu machen.

Sepic braucht:

- Einen hochbelasteten Kondensator, zusaetzlich zu den beiden Siebelkos 
vorne und hinten.

- 2 Spulen statt 1

- Erzeugt Stoerungen wie ein Flyback

- Hat Verluste durch Diode und Transistor in Leitrichtung

Und das allerbeste: Man braucht ihn so gut wie nie, meistens tut es ein 
invertierender Regler wenn man ein wenig nachdenkt. Und selbst wenn es 
ein invertierender nicht tut, käme man mit einfacher Topologie und einem 
TRAFO (2 Wicklungen auf einem Kern, auch Ringkern) statt Spule (1 
Wicklung) hin und braucht IMMER NOCH KEINEN Sepic. Der punktet also nur, 
wenn man zu dumm zum Spulenwickeln ist und nur Drosseln in der 
Bastelkiste hat. Er hat keine Vorteile. Er war nur mal ein akademischer 
Witz.

Autor: Tobias (Gast)
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Hmm, da scheinen die Meinungen ja sehr auseinander zu driften.

@MaWin
Deinem Vorschlag mit dem Trafo kann ich nicht ganz folgen. Kannst du den 
mal näher erläutern. Ich hab doch Gleichspannung. Was will ich da mit 
einem Trafo.

Autor: MaWin (Gast)
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> Ich hab doch Gleichspannung. Was will ich da mit einem Trafo.
Man baut natürlich einen Schaltregler, nur nimmt man die 
Ausgangsspannung nicht an Ende der Spule ab, sondern nimmt an Stelle der 
Spule einen Trafo mit einer Sekundärwicklung. Man baut also das, was als 
netzgetrennter Flyback bekannt ist. Eingang und Ausgang ist dabei aber 
nicht galvanisch getrennt (weil ja FEDDBACK erhalten bleibt) aber es 
kann beliebig hoch- oder runtertransformiert werden. Es tut sogar eine 
Spule mit einer Anzapfung, also genau so viele Bauteile wie im Step-Up 
Fall. Es gibt keinen Grund, den bauteilaufwändigen und schlechten Sepic 
zu bauen.

Autor: Frank (Gast)
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Man könnte auch einen cuk mit Übertrager nehmen um die spannung 
umzudrehen, aber wenn keine speziellen Anforderungen an ripple, 
pulsförmige stromaufnamhe gestellt sind nimm einfach einen flyback. den 
der bauteilaufwand eines isolierten cuk2 ist einfach deutlich höher...

Autor: Fritz (Gast)
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Also wenn man schon Flyback und SEPIC miteinander vergleicht, dann bitte 
nicht auf BILD-Zeitungsniveau.
So groß wie angenommen sind die Unterschiede bei den benötigten 
Bauteilen nämlich nicht. Der SEPIC braucht zwar auf den ersten Blick 
zwei Spulen, diese können aber auch auf einen Kern gewickelt werden, 
wodurch hierdurch kein größerer Aufwand entsteht.
Somit braucht man beim SEPIC lediglich einen zusätzlichen Kondensator, 
beim Flyback hingegen benötigt man ein RCD Netzwerk (oder 
vergleichbares) damit die Energie in der Streuinduktivität keine 
Probleme macht.
Welcher jetzt besser ist, muss man von Fall zu Fall entscheiden, den 
SEPIC nutzt man meist dann, wenn man für den Kondensator noch keinen 
dicken Elko braucht.

PS: Den Buck-Boost Wandler gibts übrigens auch noch.

Autor: MaWin (Gast)
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> PS: Den Buck-Boost Wandler gibts übrigens auch noch.

Heisst hier invertierender Regler und wurde schon angeführt.

Lies weiter deine BILD-Zeitung.

Wickelt man beim Sepic die Spulen auf einen gemeinsamen Kern, hat man 
keinerlei Vorteil aus "Standardspulen", bzw. "Drosseln aus der 
Bastelkiste". Damit entfällt auch der allerletze Vorteil des Sepic. Man 
lässt den Kondensator (bauteilanzahlmässig) dann einfach weg und es 
funktioniert immer noch.

Mit all den aneführten Alternativen also nochmal: Es gibt keine 
sinnvollen Grund für die Sepic-Topologie.

Autor: Fritz (Gast)
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>Heisst hier invertierender Regler und wurde schon angeführt.
Den meinte ich nicht, sondern den:
http://wwwlea.uni-paderborn.de/uploads/RTEmagicC_B...
Den Brückengleichrichter wegdenken, ich hab nur auf die Schnelle kein 
anderes Bild gefunden. Prinzipiell funktionert der genauso wie der 
Inverter, allerdings ist die Spannung positiv.

>Wickelt man beim Sepic die Spulen auf einen gemeinsamen Kern, hat man
>keinerlei Vorteil aus "Standardspulen", bzw. "Drosseln aus der
>Bastelkiste". Damit entfällt auch der allerletze Vorteil des Sepic.
Das gilt beim Flyback aber genauso.

>Mit all den aneführten Alternativen also nochmal: Es gibt keine
>sinnvollen Grund für die Sepic-Topologie.
Das haben andere zum Glück schon mal etwas genauer analysiert.
http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?arti...

Autor: another Tobias (Gast)
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Mach dir keine mühe Fritz.
MaWin würde sogar noch vor Jim Williams behaupten das
die SEPIC Topologie überflüssig ist.
Für alle die nicht wissen wer Jim Williams ist ...
http://electronicdesign.com/Articles/ArticleID/867...

Autor: MaWin (Gast)
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Klar kann ich mir auch selbst in die Tasche lügen, aber ich mache es 
nicht so dreist. Der Artikel schreibt selber "Component dissipations are 
similar for both circuits" (also Verluste und somit Wirkungsgrad 
derselbe) "except for the output diode and snubbers" und die haben die 
sich selbst gebaut: Deren Sepic verwendet eine Schottky-Diode die mit 
0.5V angesetzt ist, der Flyback eine normale Diode mit 1V angesetzt. 
Klar sind dann die Verluste höher. Da mussten sie sich aber fett in die 
Tasche lügen, damit sie die verdrehte Lobbyaussage hinbekommen, und die 
Spule auf maximale Streuinduktivität bei minimler Nutzinduktivität 
hindrehen.

> http://wwwlea.uni-paderborn.de/uploads/RTEmagicC_B...

2 Dioden, 2 Transistoren, beide Verluste, ebenfalls akademische 
Schaltung.

Autor: Gast (Gast)
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> Deren Sepic verwendet eine Schottky-Diode die mit 0.5V angesetzt ist, der
> Flyback eine normale Diode mit 1V angesetzt.
> Klar sind dann die Verluste höher
Sorry, aber da lügst du dir einen in die Tasche. Liest man die 
Datenblätter der verwendeten Dioden MURS320T3 und MBRS360, stellt man 
fest, das beide Dioden bei den angegebenen Strömen gleiche VF haben.

Autor: MaWin (Gast)
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Wenn du schon in Taschen lügst, dann nicht so plump:

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MURS320T3-D.PDF
1.25V (Vfmax 3A@25GradC) typ. bei 1A übrigens 0.75

http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/MBRS360T3-D.PDF
0.74V (Vfmax 3A@25GradC) typ. bei 1A übrigens 0.48

Autor: Tobias (Gast)
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Danke für die vielen Antworten, auch wenn ich hier keinen Glaubenskrieg 
auslösen wollte ;-)

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