Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltnetzteil mit 14-100V Eingangsspannung und 12V 10A Ausgangsspannung


von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


Lesenswert?

Hallo zusammen,

wäre es prinzipiell möglich, ein Schaltnetzteil zu bauen, dass aus einer 
variablen Eingansspannung zwischen sagen wir 14 und 100V eine konstante 
Ausgangsspannung von 12V zu bauen, die etwa 10A auf Dauer liefern kann, 
ohne dass die Ausgangsspannung mehr als sagen wir 0,5V schwankt?

Was würde so etwas rein hypothetisch kosten, wenn man davon 1000 Stück 
bauen sollte und wie klein kann man sowas machen?

Anwendung wäre der Anschluss empfindlicher Elektronik an einen permament 
erregten Drehstromgenerator in einem Ultraleichtflugzeug. Da hier die 
Drehzahl zwischen sagen wir 1200 und 6000 U/min schwankt, je nach 
Flugzustand, schwankt dementsprechend auch die Ausgangsspannung des 
Generators. Bisher wird das mit einem Spannungsregler glatt gebügelt, 
der auf Thyristoren basiert. Funktioniert zwar so weit auch ganz gut, 
aber in manchen Fällen, wenn z.B. die Batterie durch einen Defekt auf 
Hochohmig geht, bekommen die teuren Transponder, Funkgeräte, usw die 
volle Lotte Dauerspannung ab und das können schon mal 70V sein.

Danke und viele Grüße
Karl

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)

>variablen Eingansspannung zwischen sagen wir 14 und 100V eine konstante
>Ausgangsspannung von 12V zu bauen, die etwa 10A auf Dauer liefern kann,
>ohne dass die Ausgangsspannung mehr als sagen wir 0,5V schwankt?

Kann man, ist aber sportlich. Der Eingangsspannungsbereich ist SEHR 
groß, vor allem das Verhältnis von 100V/14V ~7

>Was würde so etwas rein hypothetisch kosten, wenn man davon 1000 Stück
>bauen sollte und wie klein kann man sowas machen?

Keine Ahnung. Am preiswertesten wird es, wenn du estwas Fertiges im 
Laden kaufst. Eine Entwicklung von sowas kostet ordentlich Geld.

>Anwendung wäre der Anschluss empfindlicher Elektronik an einen permament
>erregten Drehstromgenerator in einem Ultraleichtflugzeug. Da hier die
>Drehzahl zwischen sagen wir 1200 und 6000 U/min schwankt, je nach
>Flugzustand, schwankt dementsprechend auch die Ausgangsspannung des
>Generators.

> Bisher wird das mit einem Spannungsregler glatt gebügelt,
>der auf Thyristoren basiert.

Oh je, das ist ja Steinzeit!

> Funktioniert zwar so weit auch ganz gut,
>aber in manchen Fällen, wenn z.B. die Batterie durch einen Defekt auf
>Hochohmig geht, bekommen die teuren Transponder, Funkgeräte, usw die
>volle Lotte Dauerspannung ab und das können schon mal 70V sein.

Dagegen hilft eine Schutzschaltung, aka Crowbar.

https://www.mikrocontroller.net/articles/TRIAC#Crow-Bar

Und eine solide Schaltung, bei der sowas erst gar nicht passiert.

von Charly B. (charly)


Lesenswert?

Hi Karl

hatte sowas aehnliches mal begonnen, aber nur ~3-5A und 40-90V,
dann hatt der Auftraggeber das Projekt aber gestoppt, warum
ist nicht genau bekannt, mir wurde gesagt die benoetigte
Stueckzahl ist extrem gesunken und sie verwenden f. die paar
Stueck Linearregler mit zwangskuehlung (da gabs wenigstens
ne kleine Lueftersteuerung)

vlG
Charly

von Karl-alfred R. (karl-alfred_roemer)


Lesenswert?

Danke für die Antwort.

> Am preiswertesten wird es, wenn du estwas Fertiges im Laden kaufst.

Wer bietet sowas an?


> Dagegen hilft eine Schutzschaltung, aka Crowbar.

So ne Crowbar-Schaltung schließt doch die Spannungsquelle kurz, wenn die 
Spannung überschritten wird, damit wird eine Sicherung ausgelöst. Das 
würde zwar die Geräte schützen, aber wenn die komplette Elektronik im 
Flug ausfällt, ist das eventuell auch sehr nervenaufreibend. (wenn auch 
im Ultraleicht nicht lebensgefährlich)

von voltwide (Gast)


Lesenswert?

Solche Module finden sich bei Digikey.com - für 700~800 U$ (Pro Stück!)

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)

>> Am preiswertesten wird es, wenn du estwas Fertiges im Laden kaufst.

>Wer bietet sowas an?

Schaltnetzteile gibt es wie Sand am Meer, aber der 
Eingangsspannungsbereich ist schon eine Herausforderung.

4:1 Weitbereichseingänge gibt es häufig, z.B. bei Traco.

http://www.tracopower.com/http://www.tracopower.com/
http://www.meanwell.com/
http://www.recom-international.com/de/products-menu/dcdc.html

Nur um mal auf die Schnelle ein paar zu nennen.

>> Dagegen hilft eine Schutzschaltung, aka Crowbar.

>So ne Crowbar-Schaltung schließt doch die Spannungsquelle kurz, wenn die
>Spannung überschritten wird, damit wird eine Sicherung ausgelöst. Das
>würde zwar die Geräte schützen,

Genau.

>aber wenn die komplette Elektronik im
>Flug ausfällt, ist das eventuell auch sehr nervenaufreibend. (wenn auch
>im Ultraleicht nicht lebensgefährlich)

Nun, dann sollte man das tun, was die Luftfahrt allgemein tut. Nämlich 
sehr gute Komponenten einsetzen, wo sowas nurt xetrem selten passiert. 
Ein Schaltregler darf nicht einfach kaputt gehen und die 
Eingangsspannung durchschalten. Wenn das öfter passiert, ist er Schrott!

von Pink S. (pinkshell)


Lesenswert?


von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Karl-alfred Römer schrieb:

> Anwendung wäre der Anschluss empfindlicher Elektronik an einen permament
> erregten Drehstromgenerator in einem Ultraleichtflugzeug.

Wie hier im Forum schon mehrfach beschrieben, sind solche Generatoren
mehr Strom-, als Spannungsquellen. Deshalb kann man dort bestenfalls
aufwändige, spezielle MPP-Schaltregler anschliessen. Andererseits sind
die für diese Generatoren benutzten Regler mit Kurzschluss durch Triac
recht zuverlässig, wenn der Triac nicht zu knapp bemessen wird und das
Kühlblech ausreichen gross ist. Wer will, kann ja noch einen weiteren
Regler mit etwas höherer Schaltspannung zur Reserve parallel schalten.
Gruss
Harald

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

Eine hohe Verlustleistung ist ja hier nicht das Problem. Er muß eben nur
schneller fliegen, um die Strömumgsgeschwindigkeit an den
Kühlkörpern zu erhöhen.

;-)

MfG Paul

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


Lesenswert?

Karl-alfred Römer schrieb:

> So ne Crowbar-Schaltung schließt doch die Spannungsquelle kurz, wenn die
> Spannung überschritten wird, damit wird eine Sicherung ausgelöst.

Da der Kurzschlussstrom solcher Generatoren kaum grösser als der
Nennstrom ist, würde eine normale Sicherung nicht auslösen.
Der Kurzschluss bleibt also bestehen.
Gruss
Harald

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.