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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 48V Spannung regeln


Autor: Regler (Gast)
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Ich möchte aus einer ungeregelten Gleichspannung von ca. 50-70V eine 
stabile Gleichspannung von 48V herstellen (die wird später mit max. 20mA 
belastet). Bei kleineren Spannungen gibt es ja LM317 o.ä. - Aber 
irgendwie finde ich keine gängigen (bestellbaren) Typen, die über 40V 
hinausgehen..? Vielleicht habe ich auch bloß keine Ahnung vom Suchen..

Zuerst habe ich über Z-Dioden nachgedacht (2 Stück mit 24V in Reihe), 
aber ich bin unsicher über die Dimensionierung des Vorwiderstands, da 
die Eingangsspannung so stark schwanken kann. Bin dankbar für guten Rat, 
Tipps, Hinweise, Alternativen etc.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Wenn der Ausgang nicht kurzschlussfest sein muss, beträgt ja die
Spannung über dem Regler nur (2...22) V, damit sollte ein LM317
doch wieder klar kommen.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Regler (Gast)

>Ich möchte aus einer ungeregelten Gleichspannung von ca. 50-70V eine
>stabile Gleichspannung von 48V herstellen (die wird später mit max. 20mA
>belastet). Bei kleineren Spannungen gibt es ja LM317 o.ä. - Aber
>irgendwie finde ich keine gängigen (bestellbaren) Typen, die über 40V
>hinausgehen..? Vielleicht habe ich auch bloß keine Ahnung vom Suchen..

Du hast ihn schon gefunden. Den LM317!!! Der verträgt bis zu 37 V 
DIFFERENZSPANNUNG Zwischen Ein- und Ausgang. Die absolute Höhe der 
Ausgangsspannung ist egal! Man könnte mit dem LM317 auch von ungereglten 
520V auf 500V regeln. Sehr clever!

Und bei max. 70V Am Eingang, 48V am Ausgang macht das 22V 
Differenzspannung. Mal 20 mA sind das 440mW Verlustleistung, das geht 
problemlos mit dem TO220 Gehäuse, sogar ohne Kühlkörper.

MfG
Falk

Autor: Andreas K. (a-k)
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Autor: Regler (Gast)
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Ah danke, das war mir nicht klar. Werd's probieren. Ihr seid Super!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andreas Kaiser wrote:

> LM317 kurzschlussfest:

Klar, aber dann überschreitest du natürlich doch seinen zulässigen
Spannungsbereich, da er in dem Moment volle 70 V abbekommt.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Jörg Wunsch wrote:

>> LM317 kurzschlussfest:
>
> Klar, aber dann überschreitest du natürlich doch seinen zulässigen
> Spannungsbereich, da er in dem Moment volle 70 V abbekommt.

Gelesen?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@   Jörg Wunsch (dl8dtl)

>> LM317 kurzschlussfest:

>Klar, aber dann überschreitest du natürlich doch seinen zulässigen
>Spannungsbereich, da er in dem Moment volle 70 V abbekommt.

Jep. Aber es gibt ja noch die HV Version, die hält offiziell 60V aus. 
Ist dann zwar offiziell auch zuviel, aber die 
Überlebenswahrscheinlichkeit ist um einiges höher.

MFG
Falk

Autor: ösi (Gast)
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TL 783  (TO 220)

Geht bis 125 V und kann bis zu 700 mA

Gibt es bei den einschlägigen Elektronik-Händlern, ca. 6 - 10 €

mfg

Autor: Andreas K. (a-k)
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Also wenn hier offenbar alle zu bequem sind, auf den Link zu klicken, 
dann halt in Prosa: Der Link oben verweist auf eine Appnote von NS, die 
eine Zusatzbeschaltung beschreibt, mit man aus >= 170V im Eingang eine 
variable und kurzschlussfeste Spannung zwischen 1,2V und 160V kriegt.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ ösi (Gast)

>TL 783  (TO 220)
>Geht bis 125 V und kann bis zu 700 mA
>Gibt es bei den einschlägigen Elektronik-Händlern, ca. 6 - 10 €

BOAH! ist der aus Gold? Dann nehm ich lieber nen Transistor der 100V 
aushält und schalte ihn einfach als Konstantstromquelle mit ca. 25mA 
davor, der frisst dann im Kurzschlussfall die Spannung. Hundertmal 
billiger. Wenn Kurzschluss überhaupt ein Thema ist.

MFG
Falk

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Andreas Kaiser wrote:

> Also wenn hier offenbar alle zu bequem sind, auf den Link zu klicken,
> dann halt in Prosa: Der Link oben verweist auf eine Appnote von NS, die
> eine Zusatzbeschaltung beschreibt, mit man aus >= 170V im Eingang eine
> variable und kurzschlussfeste Spannung zwischen 1,2V und 160V kriegt.

Ja, hättest mal drei Worte mehr in deinem ersten Kommentar schreiben
können, dann hätte ich es sicher auch gleich gelesen.  Mit dem
bisschen, was du geschrieben hattest, assoziiert offenbar jeder sofort,
dass du die standardmäßige Kurzschlussfestigkeit meinen würdest...

Allerdings erhöht das natürlich den Aufwand dann auch wieder, ist ja
bisschen mehr als nur drei Krümel ,,Hühnerfutter''.

Autor: Andreas K. (a-k)
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Wobei man bei 70V wohl einen der Transistoren einsparen kann, weil kein 
Hochvolt-Typ mit niedrigem Beta erforderlich ist.

Autor: Unbekannter (Gast)
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Bei so hohen Spannung würde ich es immer diskret machen. Die ICs sind 
bei solchen Spannungen immer etwas weinerlich. Man muss ja auch an 
parasitäre Kapazitäten und Transienten etc. denken, da sterben die 
integrierten Lösungen sehr schnell. Und spezielle Hochvolt-Regler sind 
meistens richtig teuer.

Es kommt ebene darauf an, welche Anforderung an die Regelung bezüglich 
Genauigkeit, Power-Supply-Rejection und Last-Rejection usw. gestellt 
werden. Für den einfachsten Fall reichen schon ein bis zwei Transitoren 
und eine Z-Diode.

Autor: Regler (Gast)
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Wow, der Thread lebt ja noch ..

Also wenn Ihr es genauer wissen wollt: Es sollen ein oder zwei 
Kondensator-Mikrofone damit versorgt werden (Phantomspeisung 48V). Bevor 
die Spannung die XLR-Buchse erreicht, kommt erstmal noch ein Tiefpaß und 
dann in Reihe je 6,8kOhm nach HOT und COLD - also Kurzschluß 
unwahrscheinlich..

Gegen 2 Transistoren mit Z-Diode hätte ich auch nichts einzuwenden, aber 
ich kenn mich da nicht so aus - einen entsprechenden Link schau ich mir 
ggf. gerne an.. :-)

Autor: Unbekannter (Gast)
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> Gegen 2 Transistoren mit Z-Diode hätte ich auch nichts einzuwenden,
> aber ich kenn mich da nicht so aus

Du gehst einfach von Widerstand + Z-Diode aus.

Da aber die Spannung über den Widerstand zwischen 2 Volt und 22 Volt 
schwankt, ersetzt Du diesen Widerstand durch eine Konstantstromquelle 
mit etwas über den benötigten 20 mA, vielleicht so 25 mA. Links und 
Schaltungen solltest Du im Forum massenweise finden.

Der nächste Variante wäre, die Z-Diode durch einen zweiten Transistor zu 
entkoppeln und dann noch ein RC-Glied zwischen Z-Diode und Basis des 
zweiten Transistors. Das minimiert das Rauschen der Z-Diode deutlich. 
Zusätzlich wird der Strom, erzeugt durch die Konstantstromquelle, durch 
die Z-Diode kleiner gewählt. Dann hängt die Z-Spannung auch nicht mehr 
von der Belastung ab.

Toleranzen haben diese Varianten eh alle, da Z-Dioden nicht sonderlich 
genau sind.

Ansonsten kann man auch einen diskreten Differenzverstärker bauen der 
von einer stabilen und genauen Referenz gestrieben wird. Dann wird die 
Spannung auch noch präzise.

Autor: Regler (Gast)
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So, jetzt hab ich das aufgebaut, es funktioniert - wie erwartet bei so 
qualifizierter Hilfe - Super. Jetzt bin ich noch im Zweifel, on der 100R 
- Widerstand überhaupt sinnvoll ist (Das hatte ich mir abgeschaut als 
Tiefpaß, um eine noch "glattere" Ausgangsspannung zu bekommen. Momentan 
habe ich so max. 5mV "Rest-Rippeln" drauf, vor dem Widerstand 
genausoviel wie danach, nur hinterher ist das Rauschen weißer.. :-)

Wenn ich nach dem 100R Widerstand mit 5kOhm belaste (ca 10mA), fällt 
über dem 100R-Widerstand ca. 1 Volt ab. Das ist ja erstmal normal - aber 
ist das auch gut / besser für das Mikrofon als wenn ich den 100R ganz 
weglasse? Vielleicht sind 5mV bei 48V ja auch total in Ordnung für ein 
Kondensator-Mikrofon- was meint Ihr? Oder wäre ein LC-Tiefpaß zu 
empfehlen?

so sieht es jetzt aus:

48V geregelt -> ---100R-+------+-----+-6k8-- XLR2(HOT)
                        |      |     |
                        |      |     +-6k8-- XLR3(COLD)
                       47uF   100nF
                        |      |
                        |      |
                       GND    GND    GND---- XLR1(GND)

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Du kannst Deine Siebwirkung ausrechnen mit:

U brumm ein/ U brumm aus= 2*Pi* f brumm*C*R

und für ein LC-Glied:

U brumm ein/ U brumm aus=(2*Pi* f brumm)² *L*C-1

Da siehst Du, daß
1. Der bei RC-Siebung der Widerstand groß sein muß, um "anständig" zu 
sieben.

2. Ein LC Glied eine wesentlich bessere Siebwirkung hat.

MfG Paul

Autor: Regler (Gast)
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Ok, dann werde ich mal nachher den 100R Widerstand durch eine Drossel 
ersetzen.. danke!

Autor: Regler (Gast)
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Mit Drossel sieht es auch nicht viel anders aus.. vielleicht kriegt man 
die restlichen 5mV mit so einfachen Mitteln nicht weiter 'runter (so auf 
1mV), aber vielleicht ist es ja auch nicht nötig für das Mikrofon. werde 
den Widerstand einfach weglassen und mal gucken, was das Mikrofon dazu 
sagt.

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