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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5V,12V Spannungsversorgung aus 23V Akku


Autor: Smajo H. (smajo)
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Hallo an alle,

das ist mein erster Beitrag und ich kenn mich auch nicht sonderlich mit 
Elektronik aus, deshalb bitte ich euch um etwas Hilfe.

Aus einem Akku(23,1V) benötige ich 12V und 5V für die Versorgung von 
Microcontroller, einer Cam und sonstiger Komponenten.

Meine Frage ist, kann ich einfach einen DC/DC-Spannungswandler 
vorschalten?
zB. 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=5;GROUP=D4534...

Was bedeutet hierbei ungeregelt und geregelt?
Was passiert wenn die Leistung des Akkus nachläßt, bleiben die 12V 
konstant?

Wenn jemand dazu eine Internetadresse zum Nachlesen mit Beispielen hat 
würde mich freuen.

Thx

Autor: Benni L. (sutter_cain)
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Wie viel Strom wird deine Schaltung benötigen, zumindest eine grobe 
Richtung wäre gut, da der Strom die maßgebliche Größe ist für mögliche 
Lösungen.

Autor: Smajo H. (smajo)
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Hi,

danke für die schnelle Antwort.

Also die CAM benötigt 80mA/12V:
http://www.conrad.de/ce/de/product/751133/Super-Mi...

Der Microkontroller weis ich ehrlich gesagt nicht:
http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardDuemilanove

Und bei den 5V Volt weis ich es auch nicht genau. Muss ein paar 
Optokoppler und Sensoren versorgen...

Wie weit ist das von bedeutung?

thx

Autor: MaWin (Gast)
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> Was bedeutet hierbei ungeregelt und geregelt?

Genau das bedeutet geregelt/ungeregelt:

> Was passiert wenn die Leistung des Akkus nachläßt,
> bleiben die 12V konstant?

Be geregelt bleibt sie kontant, bei ungeregelt sinkt sie mit
der Eingangsspannung.

Diese Module bieten zusätzlich noch galvanische Trennung.

Das braucht du aber nicht unbedingt,
bei dir dafr Masse vom Eingang galvanisch (elektrisch) mit Masse
vom Ausgang verbunden sein.

So was tut's da:

http://www.pollin.de/shop/dt/ODc4OTgxOTk-/Bausaetz...

Autor: Benni L. (sutter_cain)
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Falls du dir nicht das Pollin Modul kaufen möchtest, bei reichelt gibt 
es den LM2576 für verschiedene Spannungen und kann bis 3 A, sowie den LM 
2574, der kann bis 0,5 A. Dann musst du die restlichen Bauteile eben 
selbst darum platzieren, das wären Spule (wickel ich meist selbst, da 
geeigenete schwer zu finden sind bei reichelt, C), Diode und 
Kondensator, also auch kein Hexenwerk.

Natürlich kannst du auch Linearregeln mit einem 78xx allerdings musst du 
dabei die Verlustleistung beachten. Die ist U_drop * I und muss 
abgeführt werden.

Selbsverständlich kannst du auch einen fertigen DC/DC Wandler nehmen, 
dazu musst du deine benötigte Leistung abschätzen. Dabei sind schon 
einige 100 mA ziemlich teuer.

Autor: Smajo H. (smajo)
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Danke,

ich bräuchte aber eine Bauteil, ich muss es in eine andere Schaltung 
integrieren...

Könnte ich auch was mit LM7805 und LM7812 bauen?

thx

Autor: Floh (Gast)
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Smajo H. schrieb:
> Könnte ich auch was mit LM7805 und LM7812 bauen?

Ja kannst du. Denk an die im Datenblatt angegebenen Kondensatoren und 
dann tut das.
Allerdings werden die Dinger im Betrieb warm, also entweder freistehend 
auf die Platine oder auf eine größere Fläche Kupfer legen.

Autor: Benni L. (sutter_cain)
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Das hab ich mit 78xx gemeint.

Bei 12V hast du ein U_drop von 24V - 12V = 12V und bei einem Strom von 
80 mA hast du schon fast 1 W Verlust, die du an die Umwelt bringen 
musst. Also Kühlkörper wird da nötig sein. Evtl. kannst du auch 
Zwischenstufen machen und somit die Verlustleistung ein wenig verteilen.
Dasselbe dann eben nochmal für die 5 V, was das ganze nochmal schlimmer 
macht.

Berechnungstool gibt es hier: 
http://stegem.de/Elektronik/Kuehlkoerper/kuehl.html

Schaltregler haben eben diese Verlustleistung nicht mehr.

Autor: Smajo H. (smajo)
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Ah ok,

komplizierte Sache das mit der Wärmeabfuhr, besonderst da die Schaltung 
im Vakuum funktionieren sollte und da nix mit Luftkühlung ist sonder nur 
mit Abstrahlung...

Versteh ich dich richtig der LM2576 benötigt keine Kühlung? Ist die 
Spannung dann auch geregelt, oder nur bei den DC/DC-Spannungswandler?

thx

Autor: MaWin (Gast)
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> Versteh ich dich richtig der LM2576 benötigt keine Kühlung?

Nein, jedes Bauteil benötigt Kühlung weil schon alleine ein vom Strom 
durchflossener Draht sich erwärmt.

Schaltregler haben halt in vielen Szenarien weniger Verluste als 
Linearregler und können daher ihre Wärme nur über die Leiterplatte ohne 
zusätzlichen Kühlkörper abführen. Unter Vakuum muss man das neu 
berechnen.

Es ist noch ein weiter Weg zur weltraumtauglichen Schaltung. Viele 
Kunststoffe taugem im Vakuum nix. Bei Rütteltests geht einiges kaputt.

Autor: Smajo H. (smajo)
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MaWin schrieb:
> Es ist noch ein weiter Weg zur weltraumtauglichen Schaltung. Viele
> Kunststoffe taugem im Vakuum nix. Bei Rütteltests geht einiges kaputt.

Das ist erstmal ein Prototyp, zum Machbarkeit und Software zu testen... 
bevor die Schaltung ins All kommt dauerts noch ein bisschen(Frühjahr) ;)

Ich bruch halt eine 12V- und 5V-Leitung aus einem 23,1V Akku... as ist 
die beste möglichkeit?

thx

Autor: MaWin (Gast)
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> was ist die beste möglichkeit?

Das, was die Erfahrenen Leute vorschlagen weil sie es schon x mal gebaut 
haben.

Du steckst noch so ind grundlegendsten Dingen fest, daß du es bis 
Frühjahr nicht lernen können wirst.

Ob und welche Schaltregler erlaubt werden, weil sie vielleicht die 
restliche Elektronik stören würden, in wie weit sie redundant 
ausfallsicher sein müssen, wie sie bei Ausfall (Kurzschluss) den 
Stromlieferanten vor Entladung schützen müssen, welche Leistung zur 
Verfügung steht, solltest du schon mal erfragen, und welche Bauteile 
zulässig sind und welche Konstruktionen aus Erfahrung nichts taugen, 
auch mal.

Autor: oszi40 (Gast)
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Da ist noch viel Nebel auf Deiner Baustelle.

Smajo H. schrieb:
> Aus einem Akku(23,1V) benötige ich 12V und 5V für die Versorgung von
> Microcontroller, einer Cam und sonstiger Komponenten.

-es sollte sparsam sein (dann Schaltregler, aber Störungen?)
-sonstige Komponenten ? Motoren, induktive Abschaltspannungen???
-Temperaturstürze, Kondenswasser, Erschütterungen, Resonanzen
-f23 ? http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23
-Ausfallsicherheit
-Dein Akku ist nicht immer voll, bis zu welcher Spannung darf er 
entladen werden? Funktionieren dann Deine Komponenten noch zuverlässig?

Frag erst mal Deine Kollegen, wie sie das bisher erfolgreich gemeistert 
haben.

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