Festspannungsregler (step down) 12V / 10-20A bauen

OP #4165507
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Hallo zusammen,

ich möchte ein Funkgerät mobil betreiben. Damit ich vom Gewicht her 
"leichter" werde möchte ich keinen 12V-Bleigel-Akku mehr rumschleppen, 
sondern auf LiPo umsteigen. Der 3S mit 11,1V bringt zu wenig Spannung - 
der 4S mit 14,8V wiederum zuviel. Daher…

möchte ich gerne die die Spannung eines LiPo 4S 14,8V auf 12V begrenzen. 
Der Spannungsregler sollte auch einen Strom von max. 20A aushalten 
können.

Mit ein wenig Suchen bin ich auf einen Brückengleichrichter gestossen. 
Habs jedoch nicht verstanden - möchte ja nichts gleichrichten sondern 
begrenzen. Die Festspannungsregler (Reichelt) sind mit max 3A 
angegeben…puhhh

Was tun?

Danke schon für Eure Unterstützung.

P.S. Ich bin jetzt nicht so sehr der Elektronik-crack - lerne jedoch 
immer gern via try and error dazu
Gast #4165512
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Stef Ginger schrieb:
> ich möchte ein Funkgerät mobil betreiben. Damit ich vom Gewicht her
> "leichter" werde möchte ich keinen 12V-Bleigel-Akku mehr rumschleppen,
> sondern auf LiPo umsteigen. Der 3S mit 11,1V bringt zu wenig Spannung -
> der 4S mit 14,8V wiederum zuviel. Daher…

Wenn das Gerät an einem Bleiakku läuft, muß es auch mit 14V klarkommen. 
Sind die 14,8 wirklich zu viel?

MfG Klaus
#4165523
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Bei vielen Schaltreglern kann man den integrierten Transistor auch als 
Treiber für einen größeren Transistor benutzen. Theoretisch solltest du 
also einen ziemlich großen Mosfet dahinter klemmen können, dann mit 
gutem Treiber dazwischen, um schnell aus dem linearen Bereich raus zu 
kommen beim schalten.

Die Spule wird allerdings sehr groß werden und der Mosfet braucht 
wahrscheinlich einen Kühlkörper.

Wird auf jeden Fall deutlich größer als so ein Modul von Reichelt.
Gast #4165546
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Stef Ginger schrieb:
> P.S. Ich bin jetzt nicht so sehr der Elektronik-crack - lerne jedoch
> immer gern via try and error dazu

Stef Ginger schrieb:
> voll geladen kommen aus dem s4 so um die 16V raus und das ist definitiv
> zu viel… sicher ist sicher… ;-) dann lieber auf 12V begrenzen

Sicher ist eigentlich nur, daß unter diesen Voraussetzungen viel 
magischer Rauch aufsteigen wird. Und wenn du Pech hast, auch aus dem 
Gerät.

Ich würd einfach 4 * LiFe nehmen.

MfG Klaus
Gast #4165590
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Stef Ginger schrieb:
> ich möchte ein Funkgerät mobil betreiben. Damit ich vom Gewicht her

> P.S. Ich bin jetzt nicht so sehr der Elektronik-crack - lerne jedoch
> immer gern via try and error dazu

Und woher weißt Du, daß Du 10 - 20 A brauchst? Ohne große Ahnung und 
dann mit vermutlich recht hohen Sendeleistungen zu hantieren, paßt doch 
nicht zusammen.
Sind es nicht doch eher 1 - 2 A?
OP #4165749
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m.n. schrieb:
> Und woher weißt Du, daß Du 10 - 20 A brauchst? Ohne große Ahnung und
> dann mit vermutlich recht hohen Sendeleistungen zu hantieren, paßt doch
> nicht zusammen.
> Sind es nicht doch eher 1 - 2 A?

Bedingt stimmt das - bei einer geringen sendeleistung. Ich möchte jedoch 
Reserve gleich miteinplanen. Bei 100w können schon im Peak 20a anfallen. 
Natürlich möchte ich nur max. 20 w Ausgangsleistung machen. 2a reichen 
definitiv nicht aus.
#4165763
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Stef Ginger schrieb:
> Was tun?

Erstmal nachrechen und sich von der missratenen Theorie verabschieden, 
daß Akkus eine konstante Spannung haben.

Ein 12V Bleiakku hat ebene KEINE 12V, sondern 14.4V wenn er geladen 
wird, 13.8V wenn er voll ist und 12V wenn er leer ist und 10V wenn er 
kräftig entladen wird.

Auch 4S LiIon hat keine 14.8V, sondern 10V wenn leer und 16.8 wenn voll.

Dann noch mal genau nachschauen, was denn so ein Funkgerät für Strom 
braucht, denn gerade Schaltregler reagieren absolut sauer auf das 
kleinste bischen Überstrom, also ein Elko vor's Gerät (sagen wir 
10000uF) und dann den Spitzenwert messen.

Dann wirst du feststellen, daß ein 20A Schaltregler gar nicht so einfach 
zu bauen ist, und schon gar kein Schaltregler, der nach oben und nach 
unten wandeln kann. Nach unten geht etwas einfacher, hat bei 20A aber 
auch schon erhebliche Verluste. Die Basis wäre wohl ein UC3842 und ein 
externer MOSFET als Schaltransistor.
#4166053
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Allenfalls sollte man sich die Moeglichkeit mit einem Buck-Boost 
anschauen.



>das hilft mir jetzt nicht wirklich weiter ;-) so rund 6A sollte die
Schaltung dann vertragen können...

Doch die Aussage des sehr hohen Leistungsbedarfes fuer das Funkgeraet 
hilft beim Abschaetzen der Lebensdauer. Wenn das Ding naemlich zu schwer 
zum rumtragen ist kann man's fuer einmal mit dem Laborpowersupply 
speisen, und wenns dann geklappt hat wegwerfen und etwas leichteres 
anschaffen
Gast #4166063
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Stef Ginger schrieb:
> möchte ich gerne die die Spannung eines LiPo 4S 14,8V auf 12V begrenzen.

Na ja, bei 6 A ginge dann ein Linearregler. Abwärme ist ja schon auf der 
Verbraucherseite genug vorhanden, sodaß die max. rund 16 W nicht mehr so 
auffallen. Ein low-drop Regler für 12 V verstärkt mit einem gut 
gekühlten PNP-Leistungstransitor schafft das dann.

Läßt man eine etwas höhere Ausgangsspannung zu, sinken die Verluste am 
Regler deutlich.
OP #4166143
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Ich habe umgedacht und meine Idee nun verändert - ich nehme wohl einfach 
einen LiPo 3S und einen "step-up" und alles gut. Nach ein wenig 
Recherche bin ich auf diese Schaltung gestossen - diese finde ich recht 
sympathisch. So wird's gemacht ;-)

Danke an alle sinnvollen Beiträge !! Das hat mir nun geholfen.
Angehängte Dateien:
Gast #4166165
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Stef Ginger schrieb:
> So wird's gemacht ;-)

Ich finde die PWM Steuerung XT12 und die Tiefentladeschutzsteuerung für 
den Tiefentladeschutz auch toll, so eine  black box sieht so einfach aus 
und verbirgt alles was man nicht versteht.
Mit Klinkenbuchse und frei rumfliegendem Isens passt das bestimmt 
überall.

Herr wirf Hirn.

Ich erwähne noch mal, dass step down einfacher ist.
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    |              |   (Dieter Wiedmann)   ^      ---  | |         |
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    |        |   Vcc(7) |               ||-+       |    |          o +
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    |        |          |       ___     ||<-       |    |        max. Vin-1V
10
    |        |    Out(6)|------|___|----||-+       |    |    PNP   o -
11
    |     .--|Ref(8)    |             ___  |       |     >| BC557  |
12
  + o     |  |     CS(3)|----------o-|___|-o       |      |--.     |
13
 10-20V   |  |   Comp(1)|--o---.   |       |       |     /|  |     |
14
  - o     |  |          |  |   |   |       |       |    |    |     |
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    |    .-. |          | .-.  |   |       |       |    |    |     |
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    |    | | |  UC3843  | | | ---  |      .-.      '----(----o-----'
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    |    | | |          | | | --- ---     | | R5        |
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    |    '-' |          | '-'  |  ---     | |      .----o
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    |     |  |          |  |   |   |      '-'      |    |
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    |     o--|RC(4)FB(2)|--o---o---(-------(-------'   .-.
21
    |     |  |   GND(5) |          |       |           | | Ufb*(Vout-0.7)/R7
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    |    ---       |               |       |           '-'
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    |     |        |               |       |            |
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    '-----o--------o---------------o-------o------------'
Gast #4166197
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Der Knackpunkt beim Step-Up Wandler ist:

Bei jedem Schaltvorgang wird die benötigte Energiemenge in das 
Magnetfeld einer Spule geladen. Dann wird die Spule in Richtung Last 
entladen.

Die Lücken zwischen den Impulsen füllt ein Kondensator.

Das ist bei diesen Leistungen keine einfache Sache.
OP #4166206
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Ok, step-down hört sich dann wohl einfacher an ....

By the way: ich bin Elektronik totaleinsteiger - deswegen ja auch mein 
Thread hier...

Gibt's denn eine gute bastelbeschreibung mit Einkaufsliste ala Beitrag 
von MaWin ?

So dass ich das als Einsteiger nachbauen kann... Wäre klasse....
Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #4166400
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Stef Ginger schrieb:
> Ok, step-down hört sich dann wohl einfacher an ....
>
> So dass ich das als Einsteiger nachbauen kann...
Vor den Erfolg haben die Götter den Schweiß gesetzt. Im Ernst: du wirst 
als Anfänger keinen 100W Schaltregler machen. Den wenn der läuft, bist 
du kein Anfänger mehr...

> Wäre klasse....
Mein Ansatz ist da immer, mal das Netz zu durchsuchen: z.B. mit stepdown 
100w schematic
Da findest du dann recht schnell heraus: der Selbstbau ist 1. viel 
teurer und 2. gar nicht so einfach...
Gast #5965460
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Nimm einfach einen Brückengleichrichter von Conrad o.ä. für den 
gefordserten Strom, schalte diesen mit der AC-Seite an den Akku, mit der 
DC-Seite an das zu versorgende Gerät, dann wird die Spannung um zielmich 
genau 1,4 V reduziert, da an jeder stromdurchflossenen Diode etwa 0,7 V 
abfallen!
Gast #5965508
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Gisbert schrieb:
> Nimm einfach einen Brückengleichrichter von Conrad o.ä. für den
> gefordserten Strom, schalte diesen mit der AC-Seite an den Akku, mit der
> DC-Seite an das zu versorgende Gerät, dann wird die Spannung um zielmich
> genau 1,4 V reduziert, da an jeder stromdurchflossenen Diode etwa 0,7 V
> abfallen!

Ooch - Mensch Gisbert, hättes Du den Tip nicht vor 4 Jahren abgeben 
können, als der TO ihn noch gebraucht hätte?
Gast #5965565
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Gisbert schrieb:
> Nimm einfach einen Brückengleichrichter von Conrad o.ä. für den
> gefordserten Strom, schalte diesen mit der AC-Seite an den Akku, mit der
> DC-Seite an das zu versorgende Gerät, dann wird die Spannung um zielmich
> genau 1,4 V reduziert, da an jeder stromdurchflossenen Diode etwa 0,7 V
> abfallen!

Und du hast gleichzeitig auch noch automatisch einen Verpolschutz, wenn 
bei einem Fieldday die Dunkelheit hereinbricht und du noch schnell 
hektisch eine Funkverbindung aufbauen musst und die Kabelfarben für Plus 
und Minus nicht mehr so gut zu erkennen sind!

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