Spannung reduzieren mit Dioden? (110/220 auf 24VDC)

OP #4750932
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Hallo zusammen,

Das Thema wird ja fleissig diskutiert und ist hier im Forum auch schon 
öfters beantwortet worden. Dennoch habe ich nicht die Lösung für mein 
Problem finden können. Die meisten Fälle schauen anders aus...

Ich habe einen Sensor, der mit 24VDC +-10% betrieben werden kann. Ich 
möchte allerdings auch, dass man den Sensor an 110VDC und 220VDC 
betreiben kann. Wie mache ich das am besten? Kan ich mir da jeweils 
einen 110V und 220V Adapter aus Dioden basteln? Ich habe nicht wirklich 
Ahnung aber vermute mal, dass das für Spannungsregler eine durchaus 
nette Spanne ist.

Vielen Dank!

Viele Grüße
André
Gast #4750954
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OP #4750957
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TrollHunter schrieb:
> Am sichersten wäre sowas:
> 
http://www.pollin.de/shop/dt/MDkwOTQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Schaltnetzteil_ASTEC_SA35_3159_24_V_1_46_A.html
> oder mit mehr Bumms:
> 
http://www.pollin.de/shop/dt/MzIxODQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Schaltnetzteil_MEGMEET_Mango240_0500AY_24_V_5_A.html
>
> Auf der 24V-Seite dann mit Dioden verodern.

Hi,

zu groß. Habe einen M12 Stecker und müsste darauf einen Adapter setzen. 
Deshalb suche ich ja eine Bastellösung ;-).

Danke dennoch für deinen KOmmentar und die Links

Gruß
André
Gast #4750962
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André R. schrieb:
> also der Sensor zieht <50mA. Ist ein LVDT Sensor mit Schaltpunkt. D.h.
> wird ein Wert erreicht, schalte ich halt noch eine Last hinzu. Deshalb
> sag ich mal vorsichtig, dass die Maximalbelastung bei <=400mA liegt.

Dann würde ich ein fertiges Netzteil vorschlagen

http://www.meanwell.com/scripts/resource/pdfJS/web/viewer.html?f=RS-15&pdf=RS-15-SPEC.pdf

Meanwell: RS-15-24

85-260V -> 24V 600mA.
Gast #4750966
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André R. schrieb:
> zu groß. Habe einen M12 Stecker und müsste darauf einen Adapter setzen.

ohne Schaltregler sind das 220V-24V * 0.4mA = 80W Wärme!

Du brauchst also ein Step-Down Schaltregler der mit 220V am Eingang 
zurechtkommt. Das wird nicht so einfach zu finden - wenn es so etwas 
überhaupt gibt.
Gast #4750967
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Wenn der Strom bekannt +/- ist kann du einen RC (resistor-capacitor) 
dropper verwenden mit nachgeschalteter Glättungskapazität. 
(https://en.wikipedia.org/wiki/RC_circuit) Dahinter ein 
Festspannungsregler und schon läufts. - gesehen in etlichen 
China-netzteilen :)

Die etwas bessere Lösung ist ein ganz kleines, nicht isoliertes 
Netzteil. Braucht 5-10 Bauteile bei 2x2cm Fläche. - gibt es so aber 
nicht fertig meist.

Die Lösung ist nicht isolierend! Auch der Ausgang ist deshalb wie 
Netzspannung zu behandeln.
Gast #4750969
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Peter II schrieb:
> André R. schrieb:
>> also der Sensor zieht <50mA. Ist ein LVDT Sensor mit Schaltpunkt. D.h.
>> wird ein Wert erreicht, schalte ich halt noch eine Last hinzu. Deshalb
>> sag ich mal vorsichtig, dass die Maximalbelastung bei <=400mA liegt.
>
> Dann würde ich ein fertiges Netzteil vorschlagen
>
> http://www.meanwell.com/scripts/resource/pdfJS/web...
>
> Meanwell: RS-15-24
>
> 85-260V -> 24V 600mA.

Wenn das rein passt super, aber das ist voll entstört, geregelt, 
isolierend und abgesichert. Das nimmt ne Menge Platz weg, wenn er das 
nicht braucht, kann man es weglassen und kleiner bauen.
#4751002
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André R. schrieb:
> Ich habe einen Sensor, der mit 24VDC +-10% betrieben werden kann. Ich
> möchte allerdings auch, dass man den Sensor an 110VDC und 220VDC

Hast Du wirklich 220VDC? Oder sind es doch 230V-Wechselstrom die Du 
gleichrichten willst? Die Angabe 230V-Wechselstrom ist ein Effektivwert. 
Der Spitzenwert beträgt 230V x 1,414 = 325V. War das bekannt?
mfg klaus
Gast #4751009
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> Oh je, jetzt wird aus dem Kondensatornetzteil schon ein
> "RC dropper", ich werf mich weg.

Mich befremdet schon, dass ich wegen Arduino neue "Fachbegriffe" lernen 
musste: Shield, Sketch, ...

Ich nenne meine Schaltpläne ab sofort "Kritzel". Passt sogar, ich 
zeichne sie fast immer Frei-Hand.

Mal im ernst: In 50 Jahren versteht kein Mensch mehr, worum es geht! 
Bitte bleibt bei den richtigen Fachbegriffen. Der Appell geht ganz 
besonders dreifach an die Arduino Macher!
Gast #4751018
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Wikipedia ist Dein Freund:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kondensatornetzteil

Bei Strömen über ca. 20mA und vor allem bei schwankender Last wäre aber 
vermutlich ein echtes (Schalt-)Netzteil besser geeignet.

> Ich habe nicht wirklich Ahnung ...
Bitte beachte, dass trotz der Herabsetzung auf 24VDC der Ausgang 
weiterhin auf Netzpotential liegt. Eine wirksame Isolierung 
(Berührschutz) der gesamten Schaltung ist daher Pflicht.
OP #4751031
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Hallo zusammen,

also ohne viel AHnung zu haben schaue ich mir jetzt mal genauer an 
inwiefern der Vorschlag mit dem RC Dropper + Festspannungsregler für 
diese Anwendung taugt.

Und da einige sich die Frage stellen: Ja. Es ist tatsächlich alles 
Gleichspannung. Und die 400mA sind jetzt auch eher ein angenommener 
Extremfall.

Danke bis hierhin schon mal an alle die sich an der Diskussion beteiligt 
haben.

Gruß
André
OP #4751037
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Peter II schrieb:
> André R. schrieb:
>> also ohne viel AHnung zu haben schaue ich mir jetzt mal genauer an
>> inwiefern der Vorschlag mit dem RC Dropper + Festspannungsregler für
>> diese Anwendung taugt.
>
> gar nicht - denn:
>
>> Es ist tatsächlich alles  Gleichspannung

Hmm dann stehe ich jetzt auf dem Schlauch. Was ist denn nun eine 
geeignete Lösung auf möglichst wenig Platz die Spannung so weit zu 
reduzieren?
Gast #4751039
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André R. schrieb:
> Hmm dann stehe ich jetzt auf dem Schlauch. Was ist denn nun eine
> geeignete Lösung auf möglichst wenig Platz die Spannung so weit zu
> reduzieren?

steht doch schon oben. Ein Step-Down-Regler das mit 220V zurecht kommt. 
Wenn es ihn nicht zu kaufen gibt, dann selber bauen.
Gast #4751058
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Stefan U. schrieb:
> Bitte bleibt bei den richtigen Fachbegriffen

Shield: Schild ? Adapter ? Break-out Platine ?

Sketch: Beispiel ? Demo ? Programmschnipsel ?


André R. schrieb:
> Ich möchte allerdings auch, dass man den Sensor an 110VDC und 220VDC
> betreiben kann.

Wo gibt es denn 110V Gleichstrom und 220V Gleichstrom ?


André R. schrieb:
> Was ist denn nun eine
> geeignete Lösung

Einfach 110VDC und 220VDC als Quelle vergessen und für 24V bauen. 
Braucht man eines Tages WIRKLICH mal die Funktion an so einer exotischen 
Spannungsquelle, nimmt man einen "Adapter" in Form eines Netzteils. Dann 
kann man auch gleich noch korrekt überlegen, ob eine galvanische 
Trennung nötig ist, oder ob es vielleicht um Wechselstrom aus der 
Steckdose geht. Ausserdem bist du bis dahin hoffentlich klug genug um zu 
wissen, ob das Teil wirklich 400mA braucht, oder doch nur 40mA.
Gast #4751061
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Wobei

Peter II schrieb:
> Ein Step-Down-Regler

Helmut L. schrieb:
> Sperrwandler

Stefan U. schrieb:
> Schaltnetzteil

in diesem Fall alle das Gleiche bezeichnen. Ein Schaltregler, der die 
220V DC in die gewünschten 24V wandelt.
Man kann auch nach DC/DC Wandler 220V/24V suchen.


Wobei diese Kombination:

André R. schrieb:
> auf möglichst wenig Platz

André R. schrieb:
> Ich habe nicht wirklich Ahnung

eigentich bei dem Problem sagt: kaufen, selbermachen geht schief.
Gast #4751069
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Helmut L. schrieb:
> In den Umspannwerken der Stromversorger. Die haben da 110.. 220V DC
> Netze zur Versorgung der Hochspannungsschalter. Damit werden die DC
> Antriebsmotoren und die Steuerung versorgt. DC deshalb damit die das
> ganze aus einem Akkublock versorgen koennen.

ist das wirklich (aktuell) so? Hohe Gleichspannung ist doch wesentlich 
unhandlicher (Sicherungen, Schalter, Galvanische Effekte) als 
Wechselspannung. Und eine USV die eine Wechselspannung ausgibt, gibt es 
doch im jeden Baummarkt.
#4751078
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Peter II schrieb:
> ist das wirklich (aktuell) so?

Ist so, die Stromversorger sind da sehr konventionel eingestellt. Die 
220VDC sind da nicht das Problem. Man muss ja erstmal Steuerspannung 
haben damit man die Hochspannung (110kV..400kV) einschalten kann. Das 
geht erstmal nur mit Batterien. Da wollen die auch erstmal nix aendern 
dran.

Ich habe da fuer einen Energieversorger (RWE) ein Schaltgeraet 
entwickelt. Anforderung war 110..220V DC Eingang. Dazu bin ich auch mit 
den ins Feld der Umspannanlage gegangen. Alles nur DC Schuetze in der 
Steuerung.
Gast #4751080
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>es geht um Gleichspannung - da hilft kein Kondensatornetzteil

Sorry, habe ich übersehen. Man kann aber eventuell ein 
110/230VAC-Netzteil umfunktionieren. Die typischen kleineren 
Schaltnetzteile haben alle einen DC-Zwischenkreis, der per Gleichrichter 
aus dem AC-Netz gespeist wird. Umgeht man den Eingangsgleichrichter und 
speist den Zwischenkreis direkt, sollte es funktionieren. In den meisten 
Fällen kann man auch direkt DC an den Netzteileingang anlegen, solange 
keine Leistungsfaktorkorrektur (PFC) vorhanden ist. Bei 110V DC könnte 
es ein wenig knapp werden, also möglichst ein NT nehmen, das ab ca 80V 
AC funktioniert
Gast #4751117
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Mike schrieb:
> Bei 110V DC könnte
> es ein wenig knapp werden, also möglichst ein NT nehmen, das ab ca 80V
> AC funktioniert

Ich kenne auch nur Schaltnetzteile ab 85V AC.(Siehe Beitrag  Dietrich 
L.)

Mike schrieb:
> Umgeht man den Eingangsgleichrichter und
> speist den Zwischenkreis direkt, sollte es funktionieren.

Ja, die kleinen Netzteile sparen sich meist die Korrektur des 
Leistungsfaktors und so angeschlossen hat man wieder ein bisschen mehr 
Spannung im Zwischenkreis.
Dann aber auch eine Vorsicherung einsetzen, die 220V DC abschalten kann.
#4751419
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Generation Smartphone schrieb:
> Peter II schrieb:
>> 220V-24V * 0.4mA = 80W Wärme!
> Das ist Dir jetzt aber nicht peinlich?
>
> Ich komme da auf einen geringfügig abweichenden Wert, so etwa Faktor
> 1000 daneben!

Er hat nur aus Versehen 0.4*m*A geschrieben,
eigentlich steht dort um den Faktor 1000 mehr, 0.4 A.

Hättest du den Thread gelesen, wäre dir aufgefallen wo der Fehler lang, 
er lag nicht in der Berechnung und dem Ergebnis. Aber Generation 
Smartphone eben....
Gast #4751464
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z.b. ST Viper06 als Tiefsetzer beschaltet mit einer ca. 1mH Induktivität 
(Vorsicht Spannungsfestigkeit beachten, die üblichen SMD-Drösselchen 
können keine >100V, z.b. Würth hat dafür spezifizierte), 2 schnellen 
600V-Dioden und etwas Kleinzeug, Beispielschaltung ist in einem der 
Datenblätter/Appnotes zur Viper-Serie.
Eingang bitte zumindest mit einem kleinen LC filtern, sonst verbreitet 
das üble Störungen, Ausgang auch, sofern irgendwelche Leitungen 
dranhängen.

Achja, dringend beachten ob die Last die auftretende Spannung gegen Erde 
verträgt. Fast alle für 24V DC ausgelegten Teile sind dafür nicht 
spezifiziert. In dem Fall braucht man dann doch einen isolierten 
Sperrwandler.
Gast #4751699
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Homo Habilis schrieb:
> Mir wäre das Übersetzungsverhältnis für einen Step-Down eh zu hoch. Ich
> stimme für den Flyback.
Braucht man halt einen Trafo, und der ist groß und idr keine 
Standardware.
Stepdown geht aber erstaunlich brauchbar, 385V/12V erreicht doch über 
60% Wirkungsgrad bei 100mA Last. Flyback ist etwas besser, aber über 75% 
wird man bei geringer Last auch kaum rauskommen.
Gast #4751925
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Perfekte Lösung - oder nicht? Enthält keine für 110/220VDC unnützen 
Teile...

(Netzfilter, Eingangsgleichrichter nicht vorhanden - einen ELKO 
250VDC/47µF-100µF direkt am Eingang würde ich aber schon spendieren)

...und ist daher kleiner - um einiges. Noch dazu effizienter - nur ca. 
halbe Verluste wie beim Meanwell RS-15-24.

Über einen nachgeschaltetes Filter (im Datenblatt sind PI-Filter 
beschrieben) kann man die Welligkeit der Ausgangsspannung bestimmen.

Übrigens für 1 Cent mehr auch von mouser zu haben:

http://www.mouser.de/ProductDetail/Tamura/EPM2405SJ/?qs=moDRE%2fDosU1IiVhhaV05bw%3d%3d

...und bei mouser wird ja immer wieder mal eine Sammelbestellung 
gemacht. Ich glaube, so spätestens jeden Monat? Weiß nicht genau - 
leider. Hier jedenfalls der Thread:

Beitrag "[Biete] Sammelbestellung de.Mouser.com 2016"

Dabei gibt´s nur eine Versandpauschale von 3€ zu entrichten. Man darf es 
halt nicht gar so eilig haben. Wollte es trotzdem erwähnen, da man bei 
Digikey ja doch 18€ VK hat - Einsparung 14,99€.

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