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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Längsregler (mit Transistor, Z-Diode, Widerstand)


Autor: Claus P. (atmega16)
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Hallo,

Meine Cross liefert über die Lichtmaschine im hohen Drehzahlbereich
bis zu 17V, mein Kühllüfter hält das leider nicht aus und brennt durch.
Da die Cross weder einen Akku oder etwas zum Einstellen hat, muss ich 
scheinbar selber etwas machen. Gedacht habe ich dabei an einen 
Längsregler
mit NPN-Tr., Z-Diode, R.

Am Ausgang wären 12V bei 1,3A super (Am Eingang liegen zwischen 9-17V 
an)
Wie optimiere ich sowas, hat jemand mit sowas Erfahrung, lohn sich sowas 
selber zu machen ?

Danke

lg
Claus

: Verschoben durch Admin
Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ausgang 12V bei 1,3A (Am Eingang liegen zwischen 9-17V an)
Da wirst du wohl etwas wesentlich Aufwendigeres brauchen, wenn du aus 9V 
am Eingang 12V am Ausgang machen willst   :-o

Wenn du die Ausgangsspannung nur auf z.B. 12V begrenzen willst, dann 
könnte deine vorgesehene Schaltung funktionieren. Allerdings mußt du bei 
17V am Eingang und 12V am Ausgang bei 1,3A mit einer Verlustleistung von 
8W kämpfen...

Besser wäre da ein PWM-Regler, der bei Spannungen ab 12V einsetzt...

Autor: Thomas O. (kosmos)
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hat das Ding keinen Regler für die Lima, für die Batterie ist das auch 
nicht gerade das Wahre.

Autor: Tom (Gast)
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Lesen. Lesen! Lesen!

Der Ofen hat keinen Akku, das schrieb er doch schon.

Autor: Claus P. (atmega16)
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Ja genau, leider habe ich keine "Batterie" verbaut und
somit fällt diese Option weg, wobei diese sehr wahrscheinlich
bei dieser zu hohen Spg. nicht mitmachen würde.

Einfacher als ein Längsr. wäre einen Leistungwiderstand
mit 5W Verbratungsleistung in Serie einzubauen, ist nicht wirklich 
professionell, hilft aber :]

Autor: Lötkolbenesser (Gast)
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Das schreit doch gerade nach einem Schaltregler!

Eingangsspannung: 9-17V
Ausgangsspannung: 12V
Ausgangsstrom: 1,3A

Lösung: SEPIC-Wandler!

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Widerstand, Z-Diode und Transistor ist hier genau richitg.
Ein 7812 mit Block-Cs auf ein Stückchen Blech tuts auch.
Von den 9Volt geht der Lüfter ja nicht kaputt. Hier brauchts keine 
Anhebung auf 12Volt. Die 8Watt Verlustleistung sollten bei der, 
insgesamt zur Verfügung stehenden, Motorleistung (hoffentlich) nicht ins 
Gewicht fallen.

Gruß
AR.

Autor: Claus P. (atmega16)
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Lm7812 hab ich ausprobiert, dieser wird
bei einer Eingangsspannung von 17V mit Netzgerät ziemlich
heiß. Kühlung habe ich zum Testen keine verwendet,
aber wenn ich ihn auf ein Kühlblech montiere, läuft dieser
wahrscheinlich immer am Limit.

Nun, der Längsregler scheint dann doch die beste Möglichkeit zu
sein. Habe gerade gegooglt und mir einen Leistungstransistor
gesucht, der "BD537" scheint ideal zu sein.
Eine Z-Diode mit 12V- 1,3W und noch den passenden Widerstand,
der mir den Strom für die Basis und die Diode liefert.

Hoffe so mein Problem in den Grff zu bekommen.

Danke für Eure Ratschläge/Hilfe

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Der BD537 wird wohl genauso warm werden, wie der LM7812.

Ich denke, Du willst einen Lüfter mit ansteuern? Dann setz den Regler in 
den Luftstrom.

Ohne Kühlung wird das sowieso nichts. Die 8Watt müssen schon in 
irgendeiner Art und Weise abgeführt werden. Ob nun über das TO220 von 
LM7812 oder über das TO220 vom BD537 ist egal. TO220 ist es in jedem 
Deiner Fälle. Und mehr als 1Watt geht ohne Kühlung nicht bei diesem 
Gehäuse.
Daher hatte ich den LM7812 vorgeschlagen. Den kannst Du so wie er ist am 
Chassis vom Moped anschrauben, da das TO220 Gehäuse Masse führt. Beim 
Transistor hast Du de Eingangsspannung am Gehäuse (Kollektor) und 
müsstest ihn isoliert anbringen.

Viel Spass noch und viel Erfolg
Axelr.

Edit: die 8Watt stellen einen maximalwert dar, oder?

Autor: Ingolf O. (headshotzombie)
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Manche Gelegenheitsbastler haben eben selten eine Vorstellung, wie heiß 
so manches stromdurchflossenen Bauelemente werden kann! Und das ohne 
gleich den Wärmetod zu sterben.
Belasse es bei dem 7812-Einsatz und montiere ihn an entsprechender 
Stelle, wo die Wärme gut weg kann.

Autor: Claus P. (atmega16)
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Jap, die 8Watt stellen einen Maximalwert dar,
zwischenzeitlich habe ich den Längsregler berechnet,
ok, werde den LM7812 mit guter Kühlung nochmals testen.

^^ habe schon probiert 2 7812er Parallel zu nehmen,
um die Leistung zu teilen, einer wird heißer als der andere,
da einer wohl ein mehr Strom aufnimmt als der andere.

Für meine Sicherheit werde ich morgen das alles mal auf "Herz und 
Nieren" prüfen, damit mir nicht wieder die heißen Kühlerschläuche um die 
Ohren fliegen XD

Autor: Lötkolbenesser (Gast)
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Nun, das scheint sich ja hier ziemlich auf Längsregler einzuschießen.

Was machst Du aber, wenn die Eingangsspannung geringer als 12V ist? In 
Deinem "Pfichtenheft" (Eröffnungsthread) schreibst Du was von einer 
minimalen Eingangsspannung von 9V. Wie soll der Längsregler damit 12V 
machen können?

Ich würde hierfür nach wie vor einen SEPIC-Wandler vorschlagen. Ist gar 
nicht so kompliziert, wie das jetzt erstmal klingt. Dafür gibt's ne gute 
AppNote (s. Anhang)! Mit der hab ich selbst schon mal sowas gebaut und 
es hat auch ganz passabel funktioniert!

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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Ich denke wenn die Spannung unter 12V fällt dann reicht eben auch die 
geringere spannung für den lüfter ..., SEPIC wandler ist da eher was für 
erfahrene bastler.

Autor: Gast (Gast)
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Bevor du dich in Kosten und Versuche stürzt..was für eine Lichtmaschine 
ist das?

Autor: Jürgen R. (hobbyloeter)
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Hauke Radtki schrieb:
> Ich denke wenn die Spannung unter 12V fällt dann reicht eben auch die
> geringere spannung für den lüfter ..., SEPIC wandler ist da eher was für
> erfahrene bastler.

<Sarkasmus>

Toll, und wenn die Spannung über 12V steigt, dann reicht auch die höhere 
Spannung.
Ergo: Nimm einfach die Spannung so, wie sie ist! Produziert sonst auch 
nur Verluste!

<\Sarkasmus>

Autor: Claus P. (atmega16)
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Nun, die 9V müssen nicht extra auf 12V gebracht werden,
die 9V habe ich deswegen angesprochen, weil ich mir sicher
war, mal gehört zu haben, dass man den Längsregler unter Vollast am 
Ausgang und Unterspannung am Eingang bzw. mit voller Eingangsspannung 
und am
Ausgang im Leerlaufbetrieb berechnen sollte.

Die Lichtmaschine hat eine Leistung von 60W,
derzeit ist der Lüfter der einzige Verbraucher.

Als Anhang habe ich meine Längsreglerberechnung angehängt,
hoffe sie stimmt in etwa.

Danke für die Anleitung für den SEPIC-Wandler.

Autor: Ingolf O. (headshotzombie)
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U-Regler parallel zu schalten, ist eine durchaus gängige Praxis, 
allerdings sind Parameterstreuungen dieser Bauteile für eine zum Teil 
recht unterschiedliche Belastung verantwortlich.
Also suche mal unter dem 7812-Bestand nach Zweien, wo es besser klappt 
mit der gleichmässigeren Belastung!
Übrigens gibt es von denen auch Typen mit der Bezeichnung 78S12, die 
können 2A ab!

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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ir sind 74mA, nicht 740mA. Somit stimmt pzu nicht und der Wirkungsgrad 
fällt lange nicht soo schlecht aus;-)
Man lässt 10x so viel Strom durch die Z-Diode fließen, wei man 
eigentlich als Laststrom braucht. in Deinem Fall 1.2Ampere/beta = 1.2A / 
50 = 240mA.
Das macht bei 13V x 240mA = 3Watt für die Z-diode. Hier ist diese 
Daumenregel also nicht zu gebrauchen. Du hast den doppelten Wert 
angenommen (50mA zu 24mA Basisstrom). geht auch... sind 650mWatt. die 
Z-diode und auch der Widerstand werden hier schon merklich warm!

Wäre mir alles zu wurschtelich, die mittlere Spannung wird idR höher 
liegen, als 12 Volt, oder? Auch wenn die 17Volt tatsächlich nur eine 
maximalwert darstellt, so scheint mir dieser bei 60-80% zu liegen, da 
sich auch die Drehzahlen in diesem Bereich bewegen werden.
Ich bleine dabei: 7812 auf ein Stückchen Streifenlochraster und an den 
Rahmen mit angeschraubt.
Einen Schaltregler zu bauen wäre schon eine richtige Herausforderung. Ob 
es un ein SEPIC sein muss, lass ich mal dahin gestellt. Aber so einen 3A 
Simple Switcher LM2576 hat auch nicht mehr Komponenten, als ein 7812 
inkl. Stützkondensatoren (grob betrachtet)
http://www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=39442;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=41852;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=73070;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=84696;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=84619;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=8268;PROVID=2402
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=10998;PROVID=2402

Weiter oben wurde beschrieben, das es auch mit einem Hochlastwiderstand 
gehen könnte ;)

17 - 12 = 5 Volt
5 / 1.2 = 4.167 Ohm -> 4 Ohm
1.2A x 1.2A x 4Ohm = 5.8Watt

Der Lüfter würde hier ständig mit verminderter Kühlleistung laufen. Bei 
17Volt Generatorspannung würde der Lüfter jedoch 12Volt bekommen.
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=89481;PROVID=2402
zur Sicherheit noch son Teil parallel zum Lüfter
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=41856;PROVID=2402

spannend, spannend.
Wenn Du mich mal fahren lässt, bau ich Dir son ein Teil zusammen ;)))
Viel Spass
Axelr.

edit:rechtschreibfehler bitte ignorieren

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dann kann er auch gleich einen preiswerten LM317 nehmen, der kann 1.5 A 
und liegt damit innerhalb der vom TE anfangs beschriebenen Forderungen.

Die 2 zusätzlichen Widerstände für die Spannungseinstellung machen den 
Kohl nun wirklich nicht fett.

Autor: Schlangenfanger (Gast)
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>Die 2 zusätzlichen Widerstände für die Spannungseinstellung machen den
>Kohl nun wirklich nicht fett.

Ist auch gar nicht nötig, der ist schon fett genug:
http://de.wikipedia.org/wiki/Helmut_Kohl

Autor: Gast (Gast)
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schon mal jemandem aufgefallen, dass eine Lichtmaschine ohne Batterie 
nur eine pulsierende Gleichspannung produziert..vorausgesetzt, dass nur 
die Batterie fehlt und nicht auch noch der Gleichrichter....
Deshalb meine Frage von oben um was für eine Lichtmaschine es sich 
handelt!

Autor: Thomas O. (kosmos)
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das stimmt im Mittel ist die Spannung dann evtl. viel geringer wenn es 
sich nicht gerade um 3 Phasen handelt die gleichgerichtet werden.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Gast schrieb:
> schon mal jemandem aufgefallen, dass eine Lichtmaschine ohne Batterie
> nur eine pulsierende Gleichspannung produziert..vorausgesetzt, dass nur
> die Batterie fehlt und nicht auch noch der Gleichrichter....

Spielt aber keine Rolle für den Betrieb eines 7812/Lm317 solange an 
dessen Eingang DC anliegt.

> Deshalb meine Frage von oben um was für eine Lichtmaschine es sich
> handelt!

Und, was soll das bei der Problemlösung helfen?

Autor: Gast (Gast)
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>Und, was soll das bei der Problemlösung helfen?

Ne ganze Menge..... Denn man kann eigentlich nur auf Grundlagen 
aufbauen, alles andere werden Luftschlösser.

Der TE schreibt z.B.:
> Meine Cross liefert über die Lichtmaschine im hohen Drehzahlbereich
> bis zu 17V...

Genau diese Aussage ist unglaubwürdig. Ohne Regelung erzeugen 
Lichtmaschinen jeder Art wesentlich höhere Spannungen bei hohen 
Drehzahlen. Zumal keine Batterie angeschlossen sein soll. Wie das die 
evtl. vorhandenen Gleichrichterdioden aushalten ist mir ein Rätsel.

Autor: ssj3vegotenks (Gast)
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ist zwar schon bischen älter der thread, aber: sone mopeds ham 
normalerweise ne permanenterregte lichtmaschine.

such dir im netz mal schaltpläne von einfachen wechselspannungsreglern. 
oder, wenn der lüfter unbedingt DC sehen will geh ich mal davon aus daß 
du einen gleichrichter drin hast. dann nimmste nen einfachen 
shunt-regler mit nem thyristor der den generator bei überspannung 
einfach kurzschließt. oder einen längsregler, der das bordnetz vom 
generator trennt bei überspannung (is quasi n schaltregler, arbeitet nur 
anders)

cya v3g0

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