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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik -15V bis -20V - der beste Weg


Autor: flyingwolf (Gast)
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Hallo Leute
Gerade werde ich mit dem Problem konfrontiert, dass ich ein Display
ansteuern muss, das tatsächlich eine negative Spannung zum Betrieb
braucht.
Ich habe zwar ab und an hier im Forum darüber gelesen, habe das aber
für ein Randproblem exotischer Displays gehalten. Offenbar ein Irrtum
Meine Frage: Wie erzeugt man am günstigsten diese Spannung.
Weg 1. Ein kleiner Trafo mit Gleichrichter, Spannungsregler, ein paar
TAZ-Dioden um Tiefschläge zu vermeiden und ein paar Sicherungen.
Der Platzbedarf ist nicht gerade kleine, allerdings, wenn ich das
gestern richtig gesehen habe brauche ich knapp 200mW und die müssen ja
irgendwo herkommen.
Weg 2. Eine Chargepump. Es soll da gute ICs für geben, ich habe nur
noch keinen gefunden und immerhin müssten auf der Primärseite an die
180mA fließen können. ?? Neben der technischen Seite bleibt die Frage
was das kostet.
Weg3. (Ein theoretischer Ansatz!) Ich suche mir einen kleinen,
galvanisch getrennten Übertrager 4:1 und takte den Eingang via FET mit
einem freien Port des uC. Am Ende wieder Diode, Kondensator,
Spannungsregler, ...
Die Lösung dürfte kaum kleiner sein, als die mit dem Trafo aber mit dem
Ferritkern ... deutlich teurer?
Wie macht Ihr das?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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180mA?
Bist Du Dir da sicher?
Oder eher doch µA

Autor: Benedikt (Gast)
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Billigste Lösung:
MC34063
Hier kann man einen positiven Step-Up Wandler nehmen und dann mit einer
Ladungspumpe die Spannung invertieren. So hat man zusätzlich noch +20V
falls man die noch woanderst brauchen kann.

Lösung mit der du dir garantiert das LCD kaputt machst:
Trafo mit Gleichrichter.
Die negative Spannung darf nur anliegen, wenn die 5V da sind.
Kommt die negative Spannung zu früh, knackt es mal kurz und das LCD
kannst du als Warmhalteplatte verwenden.

Einfachste Lösung: 5V->24V DC-DC Wandler mit Spannungsstabilisierung
(z.B. Spannungsregler oder Z-Diode)

Autor: Andreas Lang (andreas) (Gast)
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Schaltregler-IC MC34063 als "Voltage Inverting Converter". Platzbedarf
ist geringer, als wenn man erst hochspannt und dann invertiert.

Autor: flyingwolf (Gast)
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@Karl Heinz Buchegger
<< 180mA?
Bist Du Dir da sicher?
Oder eher doch µA >>

Ich hatte gestern ca. 50mA bei ca. 16V im Augenwinkel. Ich hab es noch
nicht genau gemessen und es könnte sein, das da ein Rv fehlte. Das
Datenblatt ist in diesen Punkten etwas sparsam mit seinen Auskünften.

Um die 18V aus 5 zu erzeugen + Verluste müßte ich so an die 180 mA an
der 5V Seite aufbringen oder nicht?

@Benedikt
<< Kommt die negative Spannung zu früh, knackt es mal kurz und das LCD
kannst du als Warmhalteplatte verwenden. >>
Ich hoffe mal dass ich das nicht gestern abend schon hinbekommen habe,
da habe ich versehentlich die 5V abgeklemmt und die 18 waren noch
dran.
In der fertigen Schaltung ließe sich das doch aber sehr effektiv mit
einem FET verhindern, der von der uC Seite geschaltet wird, oder?

@Andreas / Benedikt
Wie sieht es mit der Kosten-Seite aus?

Autor: Benedikt (Gast)
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Wenn da wirklich >10mA fließen, ist warscheinlich was kaputt.
Außer vielleicht bei großen TFTs werden nie mehr als einige mA
benötigt.

Am billigsten ist der MC34063.
Hier eine Version die ganz sicher funktioniert:
http://www.mikrocontroller.net/attachment.php/2286...
Ich regele die Spannung per uC. Ist das nicht notwendig, kann R1 und C4
entfallen. R5 kwird durch ein Poti ersetzt und kommt an GND.

Autor: flyingwolf (Gast)
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@Benedikt
Danke. Werde ich mal ausprobieren.

Autor: Benedikt (Gast)
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Die Spannung zum LCD kann man einfach über einen NPN Transistor
schalten, der von einem PNP Transistor angesteuert wird
Ich verwende stattdessen auch gerne Optokoppler mit MOSFETs als
Ausgang. Diese gibt es gerade bei Pollin günstig.
So ist sichergestellt, dass das LCD nur Spannung bekommt, wenn die 5V
vorhanden sind.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Hab so was ähnliches auch mit dem MC34063A gebaut, für ein VFD-Display:

12V rein, -30V raus, und einfach eine zweite Wicklung (ohne
Dioden/Kondensatorbeschaltung) für den Heizdraht.

Funktioniert recht gut, nur der Heizstrom ist jetzt von der Anzahl der
leuchtenden Segmente abhängig, weil der MC34063A dann mehr Power für
die -30V Leitung bereitstellt.

/Ernst

Autor: Benedikt (Gast)
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@Ernst

Wie schaltest du die Segmente ?
Wenn die Heizung auf -30V liegt, braucht man Open Collector PNP
Ausgänge. Verwendest du ein IC, oder besteht die Schaltung aus vielen
Einzeltransistoren ?

Autor: flyingwolf (Gast)
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@Benedikt
<< Lösung mit der du dir garantiert das LCD kaputt machst:
Trafo mit Gleichrichter. >>

Da hast Du wohl recht, wenn man mal eine Sekunde unaufmerksam ist,
selbst mit Strombegrenzung.
Muss man wohl ziemlich vorsichtig und aufmerksam sein ...

By the way ...

Hat jemand Verwendung für eine schöne große Hintergrundbeleuchtete
Wärmeplatte, 240 x 120 Pixel??

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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@Benedikt:

Ja, Streifenraster mit 28 PNP Transistoren. Passt recht genau hinter
das Display. Ansteuerung dann mit *595 Schieberegistern.

Keine Ahnung obs da Chips mit OpenKollektor PNP Ausgängen gibt, man
nimmt halt, was in der Bastelkiste so rumliegt...

Optimal wäre natürlich ein 30V festes Schieberegister, bei den ~18V die
man CMOS maximal zumuten kann, ists halt doch recht dunkel, vor allem
weil Einzelne Segmente/Gitter schon mal 40-60 mA für volle Helligkeit
brauchen.

/Ernst

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