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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler


Autor: Florian (Gast)
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Ich hab mich jetzt mal ein bischen schlau gemacht in den Quellen, die
ihr mir gegeben habt. Hier nochmal ein Danke für die vielen
informativen Links. Ich kann nur kein IC finden, das das kann, was ich
brauch.
Ich hab eine variable Eingangswechselspannung zwischen 16V und 160V mit
10 bis 100Hz. Und ich will auf 12V Gleichspannung mit 2A Belastbarkeit
kommen. Einen Spannugsregler, der diese Verlustleistung umsetzt, hab
ich nicht gefunden und die Buck-Regulator, die ich gefunden hab, kommen
mit den Spannungen leider auch nicht zurecht.
Leider kann ich für meine Lichtmaschine keinen Originalregler
auftreiben, der bezahlbar ist und funktioniert. 200 Teuro ohne
Funktionsgarantie sind mir zuviel. Für das Geld muss doch auch ein
Selbstbau möglich sein.

Autor: KoF (Gast)
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hmm ich würde dc/dc wandler sagen, aber mit der demensionierung wie du
den haben willst, ist (sovern es einen solchen gibt) bestimmt nicht
unter 300-400 teuros zu haben. alleine schon was die riesige
eingangaspannung angeht.

hmm ein selbstbau...
große dioden & kondensatoren, um die spannung zu richten und zu
stabilisieren, tja und dann.. gibt es z-dioden mit 12v & 2ampere???

naja, so in etwa, genauso als würdest du ein einfaches netzteil bauen.

aber ich halte das für keine perfekte idee

mfg KoF

Autor: Florian (Gast)
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/
Vin*----------/  ----------------*Vout
        |             |
    C1 ===        C2 ===
        |             |
GND*-----------------------------*GND

Vin als gleichgerichtete Wechselspannung, solche Gleichrichter hab ich
schon gefunden. C1 zum Glätten, wenn Vout unter 12,5 V sinkt Schalter
schließen, wenn Vout über 13,4V Schalter wieder auf. Sollte doch mit
einem MosFet als Schalter und OpAmps als Auslöser funktionieren.

Autor: wolli (Gast)
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@KoF:

Von 160V auf 12V mit Z-Dioden oder Linearreglern bei 2A? Das sind 300W
Verlustleistung! Bei den genannten Anforderungen kommt nur ein
Schaltregler in Frage.

@Florian:
Die Kondensatoranordung ist nicht zu empfehlen, die erzeugt die
gleichen Verluste wie der Linearregler.

Also entweder Buck-Converter oder gleich ein richtiges Schaltnetzteil
(Halb- oder Vollbrücke). Letztere sind aber schwer zu dimensionieren,
besonders die Transformatoren.

Für welche Minimallast soll das ganze denn ausgelegt werden (bei
Schaltreglern wichtig)?

Autor: Florian (Gast)
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Von den Spulen an der Lichtmaschine über diesen Regler wird die Batterie
und der 12V-Kreis eines alten Rollers betrieben. Max wird das wohl 30
Watt schlucken. Minimal Ladeerhaltung der Batterie, werde also wohl
einen Belastungswiderstand einbauen müssen. Diese Verlust sollte halt
möglichst klein sein.
Transformatoren haben doch ein festes Verhältnis Vin <-> Vout. Ich hab
aber zwischen 16V und 160V am Eingang, je nach Drehzahl.

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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hallo

versuchs mal so:
Komperator > Triac > Gleichrichter > Elko
wenn die Spannung am Elko sinkt, schaltet ein Komperatur den Triac ein
der Komperator und die Ansteuerung des Triac müssen extra versorgt
werden (Widerszand Zenerdiode) damit das Ding hochfahren kann

Gruß Peter

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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ich nochmal

so müsste es funzen

Gruß Peter

Autor: wolli (Gast)
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@Peter:

Das ist doch das gleiche! 160V Uin und 12V Uout macht bei 2A Laststrom
300W Verlustleistung.


@Florian:

Der Transformator in einem primärgetakteten Schaltnetzteil wird mit
einer Rechteckeingangsspannung betrieben, d.h. die gleichgerichtete
Eingangsspannung wird mit 20kHz bis ca. 200kHz zerhackt. Dabei kann man
nicht die Rechenvorschriften eines normalen Netztrafos verwenden. Die
Ausgangsspannung ist vom Tastverhältnis und dem Laststrom abhängig,
deshalb kann man solche Netzteile nur vernünftig mit Regelung
betreiben, vor allem, wenn die Eingangsspannung so variabel ist.
Das Thema ist sehr komplex, zwei gute Bücher dazu sind z.B. Billings
und Pressman, beide in Englisch.

Autor: Florian (Gast)
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Dann speis ich bei der Schaltung bei Vref meine 13V die ich haben will
ein. Vout verbinde ich mit dem + Pol an C1 und dann sollte das
funktionieren? Stell ich mir das Prinzip jetzt richtig vor? Wo muss ich
dann noch entstören? Weil ich da im Elektronikkompendium was davon
gelesen hab?

Autor: wolli (Gast)
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@Peter:

Hast Du die Schaltung so wie Du sie aufgezeichnet hast schon mal in
Betrieb genommen?

Autor: Florian (Gast)
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Ok, war ich wohl etwas zu langsam beim Tippen und verstehen. Ich will ja
kein geregeltes Schaltnetzteil. Die Spannung darf zwischen 12V und 13,4V
 machen was sie will. Ich brauch bloß einen Ersatz für eine nicht mehr
erhältliche Lichtmaschine.
Ich glaub ich hab jetzt bei Peters Schaltung einigermaßen
durchgeblickt. Vcc-Erzeugung klar, Vergleich Vcc/2 durch +12V/2 auch
klar. Aber warum gehst du nicht vom OPV direkt an TR1? Warum kommt da
ein Optokoppler dazwischen? Muss das Gate vom Triac nicht auf eine
positive Spannung gelegt werden, damit der leitet? Da wird es doch über
R2 an die Eingagnswechselspannung angeschlossen.
Ich seh schon, ich hätt mich doch für Etechnik statt Maschinenbau
einschreiben sollen...

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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@Wolli

ist nur eine Machbarkeitsstudie :)

160V sind bei dieser Art von  Lichtmaschinen die Leerlaufspannung
wenn ich bei meiner Schaltung den Ko lade, bricht sie durch Ihren
Innenwiderstand zusammen
es fehlt natürlich eine Diode vor R3

Gruß Peter

(meine Schaltungen funktionieren meist solange bis ich Sie einschalte)

Autor: wolli (Gast)
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Für einen solchen Eingangsspannungsbereich braucht man aber einen
Regler.

Mal angenommen, die oben gezeigte Schaltung funktioniert, wenn der
Triac zündet, wird C1 aufgeladen. Aber auf welche Spannung? Das einzige
was zwischen C1 und der Eingangsspannung steht sind ein paar Dioden und
der Triac. Der sperrt aber erst am Ende der Halbwelle wieder. Was hält
also die Spannung an C1 davon ab, der Eingangsspannung den Rest der
Halbwelle hinterherzulaufen?

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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hallo

schon langsam fängt es an zu wirken:)
der besagte Innenwiderstand der Lichtmaschine zusammen mit einem
reichlich Dimensionierten Ko
angenommen Vollast: der Triac leitet ständig

angenommen Halblast: der Triac lässt jede 2. Halbwelle durch
(theoretisch) natürlich hat man eine hohe Restwelligkeit, aber die hat
man bei einem elektromechanischen Regler auch , aber ich denke mal,
dass auch ein Bleiakku angeschlossen wird der wird´s schon richten

angenommen Nullast: der Triac sperrt ständig


Peter

Autor: Florian (Gast)
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Die Lichtmaschine soll an einem induktionsfreien 2,3 Ohm Widerstand
16(+1,5)V bringen.
Wenn ich richtig durchblick wird in einer Halbwelle, wenn Sie voll
durchgeschalten wird, erst kein Strom fließen (Ausgang Gleichrichter <
Spannung an C1), dann wird C1 geladen bis bei fallender Halbwelle
wieder Ausgang Gleichrichter < Spannung an C1 eintritt. Da sperren ja
die Dioden, so dass kein Strom fließt. In einer Halbwelle wird nur eine
bestimmte Ladung transportiert, wenn C1 so groß ist, dass bei der
gesamten Ladungsmenge von 2 Halbwellen +12V nicht überschritten wird,
müsste es doch funktionieren.

Autor: Winfried (Gast)
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Nimm doch irgendeinen Regler von einem anderen Roller/Motorrad/Auto. Das
funktioniert doch oft ganz ähnlich. Mein Roller (Sfera 125) hat einen
Regler, der nur für die Batterieladung zuständig ist. Licht läuft über
einen extra Spule im Generator. Man müsste einfach mal in die
Serviceunterlagen verschiedener Roller schauen.

Bei Ebay bekommst du solche Regler mitunter hinterhergeschmissen, für
5..20 Euro.

Winfried

Autor: Florian (Gast)
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Ich hab ne alte Erstserien PX, ich hab schon bestimmt 5 gebrauchte
Regler ausprobiert, alles für die Katz. Von dem Geld hätt ich
wahrscheinlich schon 2 bauen können.

Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

Quelle ist also eine Lichtmaschine. Lichtmaschinen lassen sich meines
Wissens immer regeln über die Erregung. Wie ist da bei Deiner
Lichtmaschine? 160V ist ein bißchen viel.

Gruß

Autor: Peter Löschnig (Gast)
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@ Cris

ich denke mal, dass Florians Lichtmaschine mit Dauermagneten funzt (wie
Fahrraddynamo) und keine (steuerbare) Erregerwicklung hat

Autor: Florian (Gast)
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Die 160 V krieg ich nur im Leerlauf bei Vollgas. Ich hab Dauermagnete im
Schwungrad und die Spulen sind unter dem Schwungrad. Die Scheinwerfer
z.B. sind komplett ohne Regler. Da bricht die Spannung unter der Last
auf 12V zusammen, so dass der Birne nix passiert. Ist halt 25 Jahre
alte ital. Technik.

Autor: Tobi (Gast)
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kannst du das dann nich einfach dauerhaft künstlich belasten um den
möglichen spannungsbereich zu verkleinern?

Autor: Sebastian (Gast)
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Sers,

Bei Ebay gibt es ab und zu mal 80Ohm Widerstände mit 60Watt. Wie wärs
wenn du ein paar von denen parallell hängst und mit hilfe eines uC oder
ähnlichem die Spannung im Boardnetz mist. Wenn diese über 13,8V Steigt
schaltet ein Mosfet die Widerstände zu.

Ansonsten "einfach" nen paar Mosfet nehmen und ein PWM Generator
basteln. Da hast du auch immer konstante Spannung und verbrätst
nichts.

seb

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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Wie Tobi schon sagte, versuch doch mal die maximale Spannung zu drücken
(auf so 60V). Wenn du die Lichtmaschine mit 1KOhm belastest wären das
bei 160V schon 25W und 160mA. Nachdem die Leistung der Maschine aber
nur bei etwa 30Watt liegt wird die Spannung aber wohl eher deutlich
einbrechen.
Im belasteten Zustand interessiert der Widerstand nicht, weils bei
1KOhm nur ca. 15mA sind.

Zum Ausprobieren eignen sich z.B. Glühlampen (die halten die
Verlustleistung aus, anders als Bastelwiderstände)

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