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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Suche DC/DC wandler mit steuerbarer Ausgangsspannung


Autor: Lukas BD (Gast)
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Hallo,

ich suche einen DC/DC Wandler, der eine Versorgungsspannung von 15V oder 
24V benötigt und eine galvanisch getrennte Ausgangsspannung von 0-5V 
liefert.
Die Ausgangsspannung soll dabei über eine zweite Eingangsspannung 
(Steuerspannung), die ebenfalls von 0-5V geht, gesteuert werden. Wenn 
also 3V Steuerspannung anliegen, sollen am Ausgang auch 3V anliegen 
(kann auch Abweichungen von 10% oder etwas mehr haben).
Sinn und Zweck dieser Geschichte ist es, eine Steuerspannung galvanisch 
zu trennen. Wenn es also einen DC/DC Wandler gibt, der auch ohne 
Versorgungsspannung arbeitet und direkt die Steuerspannung in die 
Ausgangsspannung wandelt, wäre das auch interessant für mich.


Kurz:
Versorgung: +15V oder +24V
Ausgang: 0-5V (galvanisch getrennt) gesteuert über 0-5V Steuerspannung 
(1:1)

Der Ausgangsstrom kann gering sein. <10mA würden schon reichen. 
Wirkunsgrad ist ebenfalls nicht von allzu größer Bedeuntung.

Kennt jemand so einen DC/DC Wandler und kann mir einen empfehlen?

Autor: Lukas BD (Gast)
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Noch etwas: Das ganze soll für die Platinenmontage geeignet sein

Autor: Carolin .. (Firma: ..) (carolin88)
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wiso baust du das ganze nicht einfach mit Optokopplern auf??
das ist viel einfacher , unaufwändiger und günstiger...

Autor: Lukas BD (Gast)
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wie soll ich die Ausgangsspannung mit Optokopplern von 0-5V einstellen?

Autor: Carolin .. (Firma: ..) (carolin88)
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nimm dir 1nen dcdcwandler mit 12 v output, n lm317sp. reg, den du dann 
über optos mit der steuerspannung ansteuerst

Autor: Carolin .. (Firma: ..) (carolin88)
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der lm 317 ist ein standart spannungsregler, mit ca 2 v drop, desshalb 
nimmst du n dcdc wandler mit einer höheren ausgangsspannung. und die dan 
dimensionierst du noch deine widerstände, und dann kannst du ihn mit dem 
opto ansteuern.

Autor: Gast123 (Gast)
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Der LM317 lässt sich meines Wissens nur bis zur Referenzsspannung, also 
ca. 1,25V nach unten hin einstellen. Optokoppler sind ziemlich 
nichtlinear in ihrer Übertragungskennlinie. Dürfte also schwer werden, 
da eine definierte Spannung rauszubekommen.

Andere Möglichkeit: U/f-Wandler, Optokoppler, f/U-Wandler.. ?

Autor: Carolin .. (Firma: ..) (carolin88)
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hast du nur high /low signale?
oder analog?

Autor: gast (Gast)
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alternativ einen schaltregler
auf die induktivität eine 2te wicklung  als übertrager

damit hast du auf primärseite einen schnöten schaltregler
über feedback kann man spannung einstellen

sekundär eben besagte  wicklung , nen gleichrichter + puffer sollte da 
aushelfen

ansonst fallen mir keine galvanische getrennten module ein
die steuerbar wären

Autor: Lukas BD (Gast)
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Analog.

Deshalb hatte ich ja geschrieben, wenn ich 3V anlege sollen 3V am 
Ausgang anliegen.
Dementsprechend bei 1V Eingang -> 1V Ausgang; 2,5V Eingang -> 2,5V 
Ausgang usw.....

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Genau fuer sowas gibt es lineare Optokoppler. Type IL300

http://www.vishay.com/docs/83622/83622.pdf

Applikationschaltung nachgebaut, das ganze mit einen DC/DC versorgt und 
gut ist.

Das ganze ist dann auf 0.01% linear.

Gruss Helmi

Autor: Lukas BD (Gast)
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Vielen dank, das mit dem linearen Optokoppler ist ein sehr gute Idee.

Nun ist mir nicht ganz klar, wie ich die Schaltung auslegen muss.
Wenn ich primärseitig 15V Spannungsversorgung nutze und Sekundärseitig 
5V.
Das Steuersignal, wie beschrieben, reicht von 0 bis 5V.
Die Apllikationsschaltung habe ich mir angeschaut. Ich gehe davon aus 
dass VCC primär an 15V kommt. VCC sekundär an 5V. Vin ist die primäre 
Steuerspannung.
Was muss ich bei meiner Anordnung noch beachten, bzw wie muss ich die 
Widerstände auslegen? Hat jemand eine Beispielschaltung mit konkreten 
Werten, meinetwegen auch mit anderen Ein-/Ausgangsspannungen? Die 
Umrechnung wäre dann ja kein Problem mehr.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Wo liegt dein Problem. Die Formeln fuer die berechnung stehen im 
Datenblatt drin.

Nun denn. Ich beziehe mich auf die Schaltung "Figure 1"
Im Prinzip sind 3 Widerstaende auszulegen wobei R1 = R2 ist da du ja 
eine Uebersetzung von 1:1 haben willst. Laut Datenblatt soll der Strom 
durch die LED so zwischen 5 .. 20mA liegen. Legen wir denn jetzt mal auf 
10mA fest wenn du am Eingang 5V anlegst. Das Stromverhaeltnis von 
LEDstrom zu Photodiodenstrom betraegt laut Datenblatt typischerweise 
0.007 . Wenn der LED Strom nun 10mA betragen soll dann ist der Strom 
durch die Photodiode

IP1 = IP2 = K2 * If = 70uA

IP1 und IP2 sind die Stroeme durch die Photodioden,
K2 ist das Stromuebertragungsverhaeltnis = 0.007
If ist der Strom durch die LED.

Mit diesem Strom und deiner Eingangsspannung von 5V kann man jetzt R1 
und R2 ausrechnen.

R1 = R2 = 5V/Ip1 = 5V/70uA = 71.4KOhm

Nimm den naechsten Normwert also 68KOhm oder 75 Kohm.
Bleibt noch der Vorwiderstand der LED.
Die LED hat eine typische Forwardvoltage von 1.25V
Deinen OP betreibst du mit 15V. Um noch etwas Austeurungreserve zu haben 
legen wir die OP Ausgangsspannung jetzt auf 10V fest. Damit bleibt fuer 
den Widerstand Rf jetzt eine Spannung von 10V - 1.25V = 8.75V
Der Strom durch die LED soll 10mA betragen. Das ergibt Georg Simon einen 
Widerstandwert von

Rf = 8.75V / 10mA = 875 Ohm.  Normwerte von 820 oder 910 Ohm sind hier 
willkommen.

Wenn du dich jetzt fragst warum ich die Ausgangsspannung vom OP auf 10V 
festlegen kann. Antwort weil der OP seine Ausgangsspannung so einstellt 
das zwischen seinen beiden Eingaengen die Differenzspannung 0 wird.

Ueberigens deine Sekundaere Versorgungsspannung muss groesser als 5V 
sein.
Oder du nimmst einen Rail To Rail OP . Aber auch die kommen mit 
belastung nicht ganz an die 5V dran.

Gruss Helmi

Autor: Lukas BD (Gast)
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Danke für deinen ausführlichen Bericht :-)
An VCC Primärseitig (also Pin 3 und OP VCC) schließe ich dann 15V an 
oder an Pin 3 5V?
Und Sekundärseitig an beide VCC 5V oder?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>An VCC Primärseitig (also Pin 3 und OP VCC) schließe ich dann 15V an

Korrekt.

>Und Sekundärseitig an beide VCC 5V oder?

Aber nur wenn dein OP auf der Sekundaerseite eine Rail to Rail type ist.
Aber da du ja noch einen DC/DC Wandler brauchst um die 
Versorgungsspannung zu uebertragen wuerde ich hier die 
Versorgungsspannung etwas hoeher ansetzen.
Setzt die doch einfach auch auf 15V oder gibt es da ein Problem ?

Autor: Lukas BD (Gast)
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Ich habe schon eine galvanisch getrennte sekundärseite mit 5V 
spannungsversorgung. Da hätte ich dann einfach die 5V genommen. Dann 
brauche ich nicht extra einen zweiten DC/DC Wandler.
Ich benötige auch nicht exakt 5V. Es reichen 4,7-4,8V. Meinst du das 
bekomme ich hin (z.b. mit dem lm258 oder lm358)? Ansonsten muss ich eben 
einen zweiten DC/DC Wandler einsetzen

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Meinst du das bekomme ich hin (z.b. mit dem lm258 oder lm358)?

Vergiss den mal. Der kann nicht bis an die Versorgung ran.
Da du 5V hast koennte ich dir den OPA2340 empfehlen.

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa2340.pdf

Oder mit etwas schlechteren Werten  TS912

http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2325.htm



Das ist ein Rail To Rail.

Auf der Primaerseite kannst du aber den LM358 einsetzen.
Da hast du ja 15V

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