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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Umschaltbare Spannungsversorgung beim Schalten


Autor: Philipp (Gast)
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Hallo,

ich möchte eine Spannungsversorgung bauen. (Bipolar, umschaltbar zw. 3V3 
bis 15V; 1A max. kurzschlussfest und Strombegrenzt 10/100/1000mA) Dabei 
wollte ich fragen:
a) Wenn ich den Widerstand auf GND, also R2, mit einem Schalter 
umschalte, schnellt mir dann die Spannung beim Schalten immer auf MAX? 
ich meine es gilt ja:
Und beim Schalten ist der Kontakt ja kurz weg, also ist R_2 ja unendlich 
groß.

Ich würde den Schalter verwenden:
Reichelt Artikel-Nr.: DS 2PC

Falls ja, wie umgeht man das?

Und hat jemand ne bessere Idee wie man die Strombegrenzung macht: Ich 
würde  einen Transistor von ADJ auf GND (oder besser -1,22V) legen. Da 
ich sowieso dem Strom messe, wird dann dieses Spannungssignal dazu 
genutzt den Transistor zu regeln.

Dankeschön!

Autor: MaWin (Gast)
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Wenn du von einem LM317 redest, ist der Widerstand nach Masse
kein Problem: Ist der weg (der Schalter im Umschaltmoment
offen) wird der LM317 runterregeln, nicht raufregeln.
Dennoch kann man sich den ganzen Mist sparen, wenn man mit
dem Schalter nur einen zweiten Widerstand zum ersten fest
eingelöteten parallel schaltet. Dazu müsste man natürlich
dessen Widerstandswert berechnen können...

Und als geschaltete Strombegrenzung wäre ein L200 besser
geeignet.

Autor: Philipp (Gast)
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Danke für die Antwort!

MaWin schrieb:
> Ist der weg (der Schalter im Umschaltmoment
> offen) wird der LM317 runterregeln, nicht raufregeln.

Das geht aber nicht aus der von mir zitierten Formel hervor, sondern ist 
ein spezielles Feature, oder?

MaWin schrieb:
> Dennoch kann man sich den ganzen Mist sparen, wenn man mit
> dem Schalter nur einen zweiten Widerstand zum ersten fest
> eingelöteten parallel schaltet. Dazu müsste man natürlich
> dessen Widerstandswert berechnen können...

Das würde ich sowieso machen. Dann regelt er aber nach meinem 
Verständnis auf die höchste Spannung (also in meinem Fall 15V) hoch, was 
für 3,3V Bauteile auch nicht gerne gesehen wird.

MaWin schrieb:
> Und als geschaltete Strombegrenzung wäre ein L200 besser
> geeignet.

Gute Idee, nur meines Wissens gibt es keine negative Version, oder?

Autor: A. R. (redegle)
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>MaWin schrieb:
>> Ist der weg (der Schalter im Umschaltmoment
>> offen) wird der LM317 runterregeln, nicht raufregeln.

>Das geht aber nicht aus der von mir zitierten Formel hervor, sondern ist
>ein spezielles Feature, oder?

Du kannst auch den Widerstand R1 schaltend machen!
Ich denke das MaWin dies meinte.

Was hälst du davon ein digitales Potentiomter zu verwenden?
Dies sollte so schnell schalten, dass du keine Probleme bekommst.

Autor: MaWin (Gast)
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> Das geht aber nicht aus der von mir zitierten Formel hervor,
> sondern ist ein spezielles Feature, oder?

Ähm, nein, war eine Verwechslung welcher Widerstand gemeint war.
Egal, schaltet der Schalter nur einen weiteren Widerstand parallel,
gibt es eh kein Problem. Schaltet man den anderen um, gibt es auch
kein Problem. Wäre es kein LM317 sondern z.B. ein L200 gäbe es
das von mir beschriebene Verhalten beim beschriebenen Widerstand
nach GND.

> Gute Idee, nur meines Wissens gibt es keine negative Version, oder?

Und wozu braucht man eine negative Version ?
Für dein Ursprungsfrage jedenfalls nicht: 3V3 bis 15V.
Und falls du die Leute einfach mal aus Spaß veräppeln willst,
in dem du sie mit sich ständig verändernder Aufgabenstellung
an der Nase rumführst, denk dran, die Leute sind einfach klüger
also du.
Auch Netzteile mit positiver und negativer Ausgangsspannung
kann man problemlos mit 2 L200 bauen.

> Was hälst du davon ein digitales Potentiomter zu verwenden?

Eines welches (20, 36, 40, wasauchimmer) Volt aushält ?
Sofort her damit ! (immer diese unausgegorenen Vorschläge...)

Autor: A. R. (redegle)
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>> Was hälst du davon ein digitales Potentiomter zu verwenden?

>Eines welches (20, 36, 40, wasauchimmer) Volt aushält ?
>Sofort her damit ! (immer diese unausgegorenen Vorschläge...)

Es hätte auch gereicht, wenn du gesagt hättest, dass du keine mit mehr 
als 5V Betriebsspannung kennst. Man muss nicht immer gleich andere Leute 
beschuldigen, dass diese sich keine Gedanken machen.

Es gibt übrigens eine Serie von Maxim. Diese geben eine Betriebsspannung 
von 10-30V an. Sollte also für die geforderten 15V ausreichend sein.

http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX5436-MAX5439.pdf

Autor: Philipp (Gast)
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Philipp schrieb:
> ich möchte eine Spannungsversorgung bauen. (Bipolar, umschaltbar zw. 3V3

MaWin schrieb:
> Und wozu braucht man eine negative Version ?
> Für dein Ursprungsfrage jedenfalls nicht: 3V3 bis 15V.

Ich denke Bipolar ist eindeutig.


MaWin schrieb:
> Dennoch kann man sich den ganzen Mist sparen, wenn man mit
> dem Schalter nur einen zweiten Widerstand zum ersten fest
> eingelöteten parallel schaltet. Dazu müsste man natürlich
> dessen Widerstandswert berechnen können...


Ich verstehe nicht warum das Parallelschalten von Widerständen bringen 
soll: Das würde ja dann so aussehen, dass der Widerstand für die größte 
Spannung immer geschaltet ist, und man schaltet nur Widerstände dazu um 
kleinere Spannungen einzustellen. Und beim Umschalten von einer Spannung 
auf die andere ist ja dann nur der größte Widerstand geschaltet. Also 
würde ein Umschalten von z.B. 5V auf 3V3 ein kurzzeitiges Springen auf 
15V bewirken. Ok, etwas besser als Maximalspannung aber ob es jetzt 17V 
oder 15V beim Umschalten ist, ist doch egal.
Das mit dem Rechnen kriege ich ansonsten hin ;-)

A. R. schrieb:
> Du kannst auch den Widerstand R1 schaltend machen!
> Ich denke das MaWin dies meinte.

Sicher? Nicht falsch verstehen, ich wundere mich nur, da sonst immer 240 
\Omega verwendet wird.


> [...] denk dran, die Leute sind einfach klüger
> also du.
Mach ich. Hilft aber gerade nicht.

> Auch Netzteile mit positiver und negativer Ausgangsspannung
> kann man problemlos mit 2 L200 bauen.
Wie? Aber bitte nicht mit floating GND! Das ist kriminell.

Philipp schrieb:
> Ich würde den Schalter verwenden:
> Reichelt Artikel-Nr.: DS 2PC
Diese Satz sollte bitte ignoriert werden... habe hier an den Trafo 
gedacht, aber schon was gefunden mit +-18V

MaWin schrieb:
>> Was hälst du davon ein digitales Potentiomter zu verwenden?
>
> Eines welches (20, 36, 40, wasauchimmer) Volt aushält ?
> Sofort her damit ! (immer diese unausgegorenen Vorschläge...)

Ich möchte, wenn möglich, nicht digital und analog mischen.

Also ich muss sagen, dass ich bisher keine wirklich zufriedenstellende 
Lösung habe. Ich finde auch die Idee mit dem Widerstand R_1 schalten 
auslegen nicht so schön, da es beim Umschalten ja trotzdem zu Peaks 
kommt. Vielleicht hilft ja ein großer Kondensator auf ADJ, der die 
Spannung zumindest kurz konstant hält? Werde da sowieso einen 10u wegen 
der Ripple Rejection hinmachen.

Auf jeden Fall danke ich für weitere konstruktive Vorschläge.

Autor: MaWin (Gast)
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> Also würde ein Umschalten von z.B. 5V auf 3V3 ein
> kurzzeitiges Springen auf 15V bewirken.

Etwas mehr Phantasie !

Von 15V auf 10V wird ein Widerstand per Schalter parallel 
dazugeschaltet,.
Von 10V auf 5V wird noch ein Widerstand den beiden parallel geschaltet,.
Und von 5V auf 3V3 noch einer.
Dann würde beim Zurückschalten von 3V3 auf 5V keineswegs 15V entstehen 
können, weil ja nur ein Schalter geöffnet wird.

> > Auch Netzteile mit positiver und negativer Ausgangsspannung
> > kann man problemlos mit 2 L200 bauen.
> Wie? Aber bitte nicht mit floating GND! Das ist kriminell.

Datenblatt Figure 21
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1678.pdf
(wahlweise auch mit Brückengleichrichtern)

Autor: Philipp (Gast)
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MaWin schrieb:
> Von 15V auf 10V wird ein Widerstand per Schalter parallel
> dazugeschaltet,.
> Von 10V auf 5V wird noch ein Widerstand den beiden parallel geschaltet,.
> Und von 5V auf 3V3 noch einer.

Wie soll man denn wiederstände "dazuschalten"? Man kann mit einem 
Schalter doch nur auswählen!

MaWin schrieb:
> Datenblatt Figure 21
> http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1678.pdf
> (wahlweise auch mit Brückengleichrichtern)

Da ist aber der negative Teil potentialfrei, oder?

Autor: Johannes (Gast)
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> Man kann mit einem Schalter doch nur auswählen!

Du kannst ja statt "einem" Schalter auch mehrere nehmen, z.B. mehrere 
Relais abhängig von der Schalterstellung ansteuern.

Aber das ist genau das Problem, bisher hast Du nicht gesagt, dass Du nur 
einen einzelnen Schalter (Drehschalter vermutlich) verwendet möchtest.

Beschreib doch die Aufgabenstellung mal komplett, dann wird auch jemand 
eine Lösung vorschlagen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Wie soll man denn wiederstände "dazuschalten"?
> Man kann mit einem Schalter doch nur auswählen!

Mit einem Schalter, der nur ein/aus kann, kann man
nur zwischen 2 Werten schalten.
Für mehrere Werte braucht man andere Schalter, z-B.
Drehschalter, und beispielsweise der im Multimeter
(schau mal rein, so eine billiges wie DT830)
ist so baubar, daß er einen Widerstand nach dem
anderen dazuschaltet.
Natürlich kann man mit dem falschen Material auch
am Ziel vorbeischiessen, z.B. 4 Schalter einzeln
schaltbar machen und einen Zettel drankleben.

> Da ist aber der negative Teil potentialfrei, oder?

Nein, der ist mit dem positiven verbunden.

Autor: Philipp (Gast)
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Johannes schrieb:
> Aber das ist genau das Problem, bisher hast Du nicht gesagt, dass Du nur
> einen einzelnen Schalter (Drehschalter vermutlich) verwendet möchtest.

Ist mir egal womit das Schaltet, die Bedienbarkeit sollte gut sein... 
und das ist sehr subjektiv. Ich meinen Augen ist die Einfachheit der 
Bedienung sehr wichtig.

Aber es stimmt, ich könnte etwas mehr ins Detail gehen:

Also wie schon gesagt, eine Spannungsversorgung, für Testzwecke an OPV 
Schaltungen o.ä.. Sie soll auch eine Strommessung beinhalten, welche 
über einen Shunt gemacht wird. Das ist aber gar nicht das Problem.

Es geht mir gerade eher darum, wie mache ich die Spannung einstellbar. 
Klar, mit einem Poti wären alle Probleme aus der Welt. Ich finde ein 
Poti aber nicht schön, da man andere Spannungen außer +3V3 +-5V +-9V 
+-12V und +-15V nicht braucht. Zumindest nicht für 
Versogrungsspannungen, und das ist der einzige Zweck des Gerätes.
Also würde ich diese Schalter nehmen: Reichelt DS 2PC. Der wäre einfach 
perfekt: Printmontage, in vielen Versionen (1-4 polig) erhältlich, und 
nicht zu teuer. Damit könnte ich problemlos einen Spannungsregler wie 
den LM317/337 schalten. Nur was passiert während des Schaltens? Und 
damit sind wir beim Problem: Ich weiß es nicht.
Wäre auch ok für mich (wenn auch aufwendiger) Mosfets zu nehmen. Aber 
was hilfts?

Übrigens: den R1 Widerstand zu schalten empfiehlt sich nicht.
1. Wegen der Load Regulation (Schalter wäre nicht direkt am IC)
2. Er stellt die minimale Last sicher
3  Er kompensiert ein bischen die Temperaturabhängigkeit der Referenz im 
IC.
(http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere... nach 
"LM317: Dimensionierung der Ausgangsspannung " suchen)
Auch wenn man diese Probleme ignoriert, fände ich es auch suboptimal 
wenn die Spannung aprupt einbrechen würde.

Am besten wäre es, die Spannung an ADJ sich nur langsam anpassen zu 
lassen. Das war ja die Idee mit dem Kondensator. Aber reicht das? Wäre 
ein Spannungsfolger denkbar? Das halte ich aber alles für sehr aufwendig 
zu evaluieren... deshalb würde ich es lieber erstmal anders versuchen.

MaWin schrieb:
>> Da ist aber der negative Teil potentialfrei, oder?
>
> Nein, der ist mit dem positiven verbunden.

Stimmt! Aber das löst nicht das Problem mit dem Umschalten. Ist aber 
sehr interessant dieser L200, ich werde ihn mir merken.

Autor: MaWin (Gast)
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> Und damit sind wir beim Problem: Ich weiß es nicht.

Du hast aber erklärt bekommen, daß man die Schaltung durchaus
so aufbauen kann, daß die Spannung dabei nicht auf unendlich
ansteigt sondern auf 0 abfällt.
Beim LM317 in dem man den Widerstand zwischen out und adj
schaltet.
beim L200 in dem man den Widerstand in Masseleitung des
Ausgangsspannungsteilers schaltet.

Es liegt jetzt an dir, ob du das nun einfach aufbaust,
oder noch ein Dutzend Bedenken trägst.

Autor: Philipp (Gast)
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MaWin schrieb:
> Du hast aber erklärt bekommen, daß man die Schaltung durchaus
> so aufbauen kann, daß die Spannung dabei nicht auf unendlich
> ansteigt sondern auf 0 abfällt.

Man kann, ich habe aber drei Gründe gegeben, es nicht zu tun. (Load 
Regulation, minimale Last und Temperaturkompensation).

Ich habe aber schon eine weitere Verbesserung gefunden: SHORTING CONTACT 
Schalter oder MBB (Make Bevore Brake). Die schalten wie der Name schon 
sagt zuerst um, und lösen dann den alten kontakt. Somit gibt es nur 
Spannungseinbrüche und das auch nur sehr wenig. Cool oder?

MaWin schrieb:
> Es liegt jetzt an dir, ob du das nun einfach aufbaust,
> oder noch ein Dutzend Bedenken trägst.

Ich trage lieber Bedenken.

Autor: Philipp (Gast)
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Ach ja die interessante Frage lautet natürlich jetzt: Ist dieser 
Schalter ein solcher: Reichelt DS 2PC

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