Hallo zusammen, ich müsste aus einer Batteriespannung, die zwischen 13,5V im vollgeladenen Zustand und 12 V im 2/3 entladenen Zustand einigermassen konstant 12V machen. Dabei können dauerströme um die 5-6 Ampere auftauchen. Herkömmliche Spannungsregler-ICs haben aber einen relativ hohen Dropout von um die 2V und sind meistens auch zu schwach. In http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/uregspec.htm ist eine Spannungsreglerschaltung vorgestellt, die ich gerne nachbauen und dabei gleich etwas aufbohren würde. Nur: Was nehme ich als Spannungsreferenz? Gehen normale Zenerdioden? Welche MOSFETS nehme ich ? Es sollen laut Beschreibung P-Kanal Anreicherungstypen sein. Hat jemand zufällig ein paar Fets im Kopf, die dies erfüllen? Welchen OP-Amp nehme ich am besten? Zusatz zur Information: Die Spannungsreferenz sollte einigermassen temperatusstabil sein, weil die Schaltung draußen, Sommer wie Winter eingesetzt wird. Aber ein paar zig Millivolt darf sie schon schwanken. Die Eingangsspannung ist bei meinem Einsatzzweck relativ ruhig. Sie fällt halt langsam über Tage hin mit leerer werdender Batterie ab. Macht aber keine großen Sprünge. Die Ausgangsleistung schwankt aber schon sehr, um den Faktor 50 !! Und dass mit etwa 100 Hertz. Vielen Dank für Eure Tips Karl
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Hm. Ich könnte dir ne Schaltung von mir Vorschlagen die bei 6Ampere ca. 0,4V Dropout hat. (Je nach verwendetem P-FET) Siehe Anhang. Nur die Pinbelegungen am OPAMP stimmen nicht !
Ich seh grad, das entspricht der Schaltung beim EL-KO :-))) Ist mir erst im Nachhinein aufgefallen. Ich benutz die Schaltung so sehr erfolgreich. Der FET brauch unbedingt einen Kühlkörper. Wenigstens nen kleinen ;)
Hallo Simon, erst mal Danke für die superschnelle Lösung. Zwei Fragen dazu: Du hast ja einen ganz normalen Spannungsregler als Referenzspannung gewählt. Dort hast du hinter und vor den Spannungsregler die gleichen Elkos eingebaut. Gibt das nicht irgendwie Probleme, wenn der hintere z.B. durch Materialtoleranzen größer als der vordere ist? (Rückstrom) Könnte ich theoretisch die Stromfestigkeit durch simples parallelschalten weiterer IRF530 erhöhen? Wie groß muss so ein Kühlkörper bei 5 Ampere und 1,5V Spannungsabfall denn so sein? Das sind 7,5 Watt. Reicht da noch ein passiver Kühlkörper? Vielen Dank nochmal und ebenso viele Grüße Karl
Richtig, Als Referenz kannst du auch einen 78x05 nehmen. Diese erzeugt dir immer 5V Ref. Durch die Spannungsregler bekommt der OPAMP bei 12Vout immer 5V zurück. Die Elkos sind Laut Datenblatt so vorgeschrieben, da der Regler sonst anfangen können zu schwingen. Der 78xxx brauch sowas ja auch. Theoretisch müsste das so gehen, aber der IRF5305 hält doch immerhin bis 31Ampere und einer maximalen Verlustleistung von 110Watt.. http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf5305.pdf bei 7,5Watt genügt ein passiver Kühlkörper allemal. Zwischen "Kein Kühlkörper" und "ein kleiner Kühlkörper" ist ein riesen(!!) Unterschied.
14 K/W sollte der Kühlkörper maximal haben. Dann wird er immer noch deutlich über 100°C (über der Umgebungstemperatur) bei Vollast erreichen. Datenblätter sind Werbung, Leute. Lest Euch doch mal die Bedingungen für die 110W durch! Hat schon mal jemand ein Gehäuse auf 25°C gehalten?? Ohne Kühlkörper reichen schon 3W und der IRF ist hin. Bei 30°C Umgebungstemperatur (einschließlich globaler Erwärmung) und gewollter maximaler Kühlkörpertemperatur von 80°C (gibt nicht sofort Verbrennungen) hast Du eine Temperaturdifferenz von 50K zur Verfügung. 50/7,5 sind 6,666 K/W jetzt die 1,4 K/W RTHJ abgezogen, verbleibt ein kühlkörper von 5,2 K/W und das ist schon kein "kleiner" mehr. Wenn Du es für Dich baust und auch länger was davon haben willst, ist Lösung 2 die bessere. Die wirtschaftlichste Lösung liegt irgendwo dawzischen. Arno
Ja, und am besten einen MOSFET nehmen, der thermisch geschützt ist bzw. sich selber abschaltet bei zu großer Last. Stephan.
Wenn ich eine funktionierende Schaltung aufbauen will, dann muß ich davon ausgehen können, dass die Peripherie hundertprozentig funktioniert. Wenn meine Controllerschaltung hakt, weil der Spannungsregler wegen besch... Dimensionierung dichtmacht, suchst Du Dir erstmal einen Wolf. Schutzschaltungen sind ja gut und schön, aber sie sollen mir helfen und nicht mich sabotieren. Arno
@Simon: Du schreibst ganz oben, "Nur die Pinbelegungen am OPAMP stimmen nicht !" Meinst du die Pinbelegungen in der von dir angehängten Schaltung? Dann wäre ja die aus ELKO ja auch falsch oder? Noch eine allgemeine Frage: N- und P-Kanal ist ja meistens in der Transistor-Bezeichnung angegeben. Wie erkenne ich aber, ob ein MOSFET ein Verarmungs- oder Anreicherungstyp ist? Und ob er ein Sperrschicht-MOSFET ist? Oder ist ein Verarumgstyp automatisch ein Sperrschicht-MOSFET ist?
Guckst Du hier: http://www9.dw-world.de/rtc/infotheque/semiconamps/semiconductor_amps-content.html http://www.von-grambusch.de/ http://ece-www.colorado.edu/~bart/book/title.htm http://www.mertech.de/hl/hl_12.html#12_3 http://www.elektrotechnik-fachwissen.de/ http://www.elektronik-kompendium.de/ http://www.elektronikinfo.de/strom/strom.htm Ein paar hab ich noch in Reserve Arno
@Karl: Ups, vielleicht waren die garnicht falsch. Ich berichtige meine Aussage: "Ich habe ein anderes Symbol für den OPAMP verwendet und kann nicht garantieren dass die Pins die richtigen sind." (siehe Datenblatt: http://techwww.in.tu-clausthal.de/Dokumentation/Bauteile/Schaltkreise_analog/Operationsverstaerker/Rail2Rail/TS912.pdf) Zu den MosFets: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0510161.htm siehe Symbol in der Tabelle unten. Wie du siehst benutz ich nen selbstsperrenden Anreicherungstyp.
Die Leistungsmosfets sind , glaube ich , alle selbstsperrend . ( Anreicherungstyp )
Der IRF 5305 hat ja einen relativ hohen RDSON von um die 70mOhm. Hat jemand zufällig eine P-Kanal-FET als Anreicherungstyp parat, mit einem günstigeren RDSON ? Am besten einen , den man auch bei Reichelt bekommt und nicht größenordnungsmäßig teurer ist, als der IRF 5305. Das ist mir deshalb wichtig, weil ich möglichst wenig Leistungsverlust haben möchte, wenn die Spannung auf oder unter die Zielspannung von 12 Volt fällt. Danke für Eure Tips Karl
Wie sieht's mit der Massefreiheit aus? Was RdsOn angeht ist man mit N-Kanal-FETs besser dran. Wenn also die Batterie nicht die gleiche Masse haben muss als der Ausgang, dann dreh den Kram einfach rum, mit N-Kanal-FET im Minus-Zweig.
Hi! Wenn du der Schaltung von oben statt eines OV einen Komp.(LM393) spendierst und hinter den Fet(zb.IRF4905) eine Drossel in Sromflussrichtung nebst einer Diode(zb.MBR4520)nach Masse einbaust, hast du einen einfachen , diskreten und kalten Spannungsregler nach Art der Drosselwandler.(Diode natürlich in Sperrichtung) Benutze ich schon seit Jahren auch für hohe Ströme, nur dann hat der Fet einen ordentlichen Treiber. MFG Uwe
Hallo Uwe, erst mal vielen Dank für deinen Hinweis. Kannst du mir den Schaltplan deines Schaltreglers anhängen? Welche Funktion hat die Diode? Wie muss die Drossel dimensioniert sein? Warum brauche ich bei leistungslos gesteuerten MOSFETS überhaupt einen Treiber? Oder wird der so extrem hochfrequent geschaltet, dass die Gatekapazität zu einem echten Stromfluss führt? Wie sieht es mit der Restwelligkeit aus? (+/-0,1V wäre OK) Viele Grüße Karl
Hallo Karl! Schau mal in den Netztei-Thread und nimm das 2. SR1.png als Grundlage für 5-6A ist allerdings der LM393-Ausgang(OC!) zu schwach. Unterstütze ihn einfach mit einem 2.Transistor, die Z-Diode kann entfallen(Umax13,8V)und die Eingänge des OV vertauscht du.(180°an T2) <Welche Funktion hat die Diode? sie ermöglicht die Abgabe der gespeicherten Energie aus der Drossel (UF möglichst klein) <Wie muss die Drossel dimensioniert sein? nimm aus einem alten SNT den Ringkern einer Netzdrossel, mache ca 50 Wdg. 0,5mm Cul oder besser 4x0.15mm Cul(Skineffekt) drauf und Teste <Warum brauche ich bei leistungslos gesteuerten MOSFETS überhaupt <einen Treiber? Oder wird der so extrem hochfrequent geschaltet, <dass die Gatekapazität zu einem echten Stromfluss führt? du sagst es, die Schaltflanken müssen sehr steil sein Wie sieht es mit der Restwelligkeit aus? (+/-0,1V wäre OK) Das hängt sehr stark von der Drossel und den Ausgangskondensatoren ab, 10mV sind gut erreichbar Anmerkung: Der Wirkungsgrad steht und fällt mit der Drossel. 95-97% sollten bei dir erreichbar sein. Es lohnt dich also damit zu experimentieren. Viel Erfolg, Uwe
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