hi, ich habe folgendes Problem. Ich entwerfe grade eine Schaltung, die im wesentlichen nichts anderes macht, als eine Hochspannung von 1,5kV zu messen. Dies geschieht über einen Spannungsteiler (HV Widerstände von Vishay) mit einem ADC mit vorgeschalteten OP (Hochohmiger Eingang). Dieser soll dann das Gemessene über einen galvanisch getrennten SPI Bus bereitstellen. Ausserdem hängt am OP noch ein Transistor der eine LED steuert. Diese Logik soll aber über die 1,5kV DC versorgt werden. Wie bekomme ich da 5V her für ADC, OP, LED ?????
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Kannst dir die 5V nicht aus dem Spannungsteiler holen, und mit nem Regler rausregeln? Den SPI oder UART Datenausgang musst dann latürnich galvanisch entkoppeln, deine Meßschaltung würde irgendwo auf dem Potential der 1,5KV liegen. Ob es da entkoppler gibt, die das isolieren, weiss ich nicht. --- Ne andere Möglichkeit wäre es, die Daten per Funk mit nem Pollin 488MHz Sender zu übertragen, dann kannst den überall einhängen :-)
Vielen Dank für die schnelle Antwort. Ja daran habe ich schon mal gedacht. Ich müsste einen weiteren Teiler nehmen, der mir 7V ausgibt. Aber es müsste doch eine elegantere Lösung geben... war zumindest meine Idee... Avagotech hat so Dinger (HCPL-092J z.B.). Es gingen sicherlich auch Optokoppler, die invertieren mir aber das ganze SPI Gedöhns, was ich entweder im Controller ändern müsste oder weitere Inverter vorsehen müsste. Entspräche dann natürlich nicht dem SPI Standard usw...
Aus einem HV Netzteil, irgendwo in der Peripherie etwas weiter weg, wo ich nicht direkt dran komme. Frag mich nicht nach dem Gerät selbst, das müsste ich erst in Erfahrung bringen.
Wieso machst du nicht einen Spannungsgesteuerten Oszillator. Ich denke da an den tl431 z.B.
@ Michael Garibaldi (garibaldi) >Diese Logik soll aber über die 1,5kV DC versorgt werden. Wie bekomme ich >da 5V her für ADC, OP, LED ????? Das willst du nicht wirklich. Ein Linearregler hat einen unterirdischen Wirkungsgrad, wenn gleich es machbar ist. Muss man halt saumässig sparen, was aber bei SPI per Optokoppler eher schlecht machbar ist. Ein Schaltregler von 1,5kV auf 5V bauen selbst Profis nicht mal einfach so. Mein Rat. Nimm einen einfachen 5V DC-C Wandler. MfG Falk
wieso soll denn die schaltung aus den 1,5 kV versorgt werden? Möglicherweise wäre ja ein Kondensator-Wandler was...
Von einem Oszillator sehe ich ab, da die 1,5kV für eine Messeinrichtung sind, und ich keinerlei Störungen durch irgendwelche Oszillatoren oder Schaltregler einkoppeln will - und grade solche Schaltregler sind echt miiiieeees, es sei denn man greift ganz tiiiieeeeef in die Tasche, so dass man aber immernoch 50mV Störungen auf der Leitung hat. Mal abgesehen von den Streueffekten... @falk: "Muss man halt saumässig sparen, was aber bei SPI per Optokoppler eher schlecht machbar ist." was meinst du damit? Steh grad auf dem Schlauch. Ein einfacher 5V DC-DC Wandler, für 1,5 kV??? gibt es das?
@ Michael Garibaldi (garibaldi) >miiiieeees, es sei denn man greift ganz tiiiieeeeef in die Tasche, so >dass man aber immernoch 50mV Störungen auf der Leitung hat. Übertreib mal nicht. Wenn man nicht gerde den billigsten Ramsch nimmt, gibt es schon gute Schaltregler. >"Muss man halt saumässig sparen, was aber bei SPI per Optokoppler eher >schlecht machbar ist." >was meinst du damit? Steh grad auf dem Schlauch. Strom sparen. Siehe Sleep Mode. >Ein einfacher 5V DC-DC Wandler, für 1,5 kV??? gibt es das? Warum nicht. 1,5kV Isolationsspannung ist nicht die Welt. Es gibt die auch bis 10kV und mehr. Mein persönlicher Rekord sind 60kV ;-) MfG Falk
Michael Garibaldi schrieb: > Von einem Oszillator sehe ich ab, da die 1,5kV für eine Messeinrichtung > sind, und ich keinerlei Störungen durch irgendwelche Oszillatoren oder > Schaltregler einkoppeln will Dann ist es meiner Meinung nach sowieso höchst seltsam, daraus die Spannungsversorgung für irgendwas abzuleiten. Schaltregler tabu, Linearregler zu großer Verlust... Zur Not dann eher noch z.B. ne 9 Volt-Blockbatterie für die OP-Versorgung. Hast du wirklich gar keine andere Anzapfungsstelle für die Versorgung der Schaltung?
>>Ein einfacher 5V DC-DC Wandler, für 1,5 kV??? gibt es das? >Warum nicht. 1,5kV Isolationsspannung ist nicht die Welt. Ich glaube der eine redet vom Eingangsspannungsbereich und der andere von der Isolationsspannung. Wobei die Lösung von Falk eindeutig die bessere ist
Sleep Mode... ok... kapiert. 1,5kV Isolationsspannung... ich rede von 1,5 kV DC Versorgungsspannung... die Idee ist, irgendwie davon 5V "abzuzwacken". oder es gibt sie wirklich? Kannst du mir bitte mal einen Hersteller nennen für DC-DC Wandler mit 1,5kV DC als Eingangsspannung.
Du sollst die 5 volt woanders hernehmen mit dem dc-dc erdfrei machen anstatt deine zu messende Spannung zu versauen.
@floh: nein, es gibt keine andere Anzapfungsstelle. Höchstens ein eigenes Netzteil oder simples linear geregeltes 5V Steckernetzteil... @ich: 150mA max. @hansilein: das ist ne gute Idee, darauf bin ich noch nicht gekommen, das werde ich mal verfolgen. Vorrausgesetzt die arbeiten ohne irgendeinen Takt. Hatte schon mal DC-DC Wandler die hatten 200mVpp mit einigen kHz am Ausgang. @pete77: Scherzkeks :D
Wenn dir ein DCDC-Wandler zu viel ripple erzeugt dann schalte halt noch ein Linearregler hintendran. Wenn man die 1,5kV "nur" mit 150mA belasten kann, dann würd ich da auf keinen Fall ein DCDC Wandler mit versorgen! Abgesehen davon versaut dir das, wie schon erwähnt, deine zu messende Spannung.
Solarmodul und Puffer-Akku? Windrad? Stromversorgung per Laserdiode + LWL + Fotoelement?
ja jetzt wirds ja richtig kompliziert... @qualidat: 1. zu Dunkel, im Keller, keine Fenster 2. siehe 1. 3. "faszinierend"
@ Pete K. (pete77)
>Also mein Messgerät hat eine 9V Blockbatterie.
Und wieso muss dann deine Messung der 1,5kV POTENTIALFREI sein? Ist die
1,5kV Potentialfrei? Warum?
Und egal wie die Antwort lautet, aus 9V erst 1500V zu machen und danach
wieder 5V ist nicht sehr clever.
Schliesslich liegen deine SPI-Optokoppler auch an einer
Betriebsspannung, ung genau DORT holt man sich die Energie für den DC-DC
Wandler.
MfG
Falk
Schalte einfach ca 750 LED in Serie zu den 1.5kV und beleuchte damit ein kleines Solarpanel zur Spannungsversorgung...
es gibt doch auch Optokoppler auf solarzellen basis, damit könne man schon mal einen atmel isoliert versorgen.
>es gibt doch auch Optokoppler auf solarzellen basis
Aber nicht für 1.5kV
Du sollst den DC-DC Wandler auch nicht an die 1,5kV anschließen sondern an die Schaltung wo du dein Signal "hinschickst" da hast du doch bestimmt irgendwo 5V...
Wenn du angst vor Schaltreglern hast nimm halt ein normales netzteil was 5V erzeugt, der Trafo darin muss die 1,5kV isolieren können. bei conrad 710441 - 62 steht was von 4kV, müsste man nachprüfen ob das passt. danach Gleichrichter, siebelkos, linearregler, fertig.
Unsinn, der Trafo muss die Spannung nicht nur Isolieren können sondern darf auch nicht Sätigen. Dh er braucht eine hohe Primärinduktivität also viele Windungen um den mag. Strom nicht zu hoch werden zu lassen (damit eben der Kern nicht Sättigt). Und es geht um 1,5kV DC!
Was spricht hier eigentlich gegen eine ganz schnöde Z-Diode? Ob an deren Vorwiderständ 1,5kV anliegen oder 12V sollte doch vom Prinzip egal sein. Wenn die Spannung präziser geregelt werden muss wäre hinter der Z-Diode ein kleiner Low-Drop Regler sich geeignet, z.B. ZLDO500. Wie viel Strom zieht deine Schaltung überhaupt? Eigentlich sollte das doch mit 20-30mA höchstens machbar sein, sofern du einen sparsamen Optokoppler findest. Für einen 6N137 reichen schon 5mA, außerdem kommt hinten wieder TTL raus.
Stromfresser schrieb: > Was spricht hier eigentlich gegen eine ganz schnöde Z-Diode? > > Ob an deren Vorwiderständ 1,5kV anliegen oder 12V sollte doch vom > Prinzip egal sein. Schon mal die Verlustleistung ausgerechnet?
Da die 1500V gemessen werden sollen, scheint man sich nicht sicher zu sein, ob es wirklich 1500V sind? Welcher Spannungsbereich wird erwartet? Bedenke, dass falls die 1500V in Wirklichkeit mal 0V sein sollten, es nichts mehr mit der Stromversorgung des Messgeräts aus dem Messignal ist. Keine Messwerte sind zwar auch eine Information, falls dieser Fall aber zuverlässig abgedeckt werden soll, so ist eine Speisung aus einer anderen Quelle sinnvoller.
Bereits 10 mA aus 1500 V sind 15 Watt! Vergiss die Idee einfach und kauf Dir ein Netzteil.
Es gibt viele Lösungen. 1. wie Falk geschrieben hat 5V aus einer anderen externen Spannung mit einem DC Wandler erzeugen 2. Stromaufnahme unter 1mA senken und 5V aus 1.5kV mit Linearregler erzeugen 3. Stromaufnahme unter 1mA senken und Versorgung aus einem Akku 4. normaler Netztrafo mit genügend Trennspannung 5. Versorgung aus Solarzelle und Power-LED 6. Schaltnetzteil für 1.5kV, ist aber aufwendig ... >Warum nicht. 1,5kV Isolationsspannung ist nicht die Welt. Es gibt die >auch bis 10kV und mehr. Mein persönlicher Rekord sind 60kV ;-) @Falk wie hast du die 60kV geschafft?
Hier noch eine einfache Lösung mit begrenzter Genauigkeit: Man nehme zwei möglichst identische Optokoppler. Bei einem wird nur die LED über einen hochohmigen Widerstand (>1MOhm) gespeist. Das wäre die ganze Schaltung auf der 1,5kV-Seite. Die andere LED wird von einer Spannungsgesteuerten Stromquelle gespeist. Die Fototransistoren der OKs werden in eine Meßbrücke eingebaut. Ein Regelverstärker steuert die Stromquelle soweit aus, dass die Brücke abgeglichen ist. Die Steuerspannung der Stromquelle ist dann proportional zum Strom in der LED auf der 1,5-kV-Seite und somit proportional zur Meßspannung. Jörg
Erstmal vielen Dank für die vielen Antworten, da hat sich ja einiges getan in ein paar Stunden. Also zur Stromaufnahme: 5x ADC je 215µA (LTC2428) 8x OP je 750µA (OPA340) 8x LED 80mA -> hier sollte ich vielleicht LowCurrent Typen einsetzen. Spannungsteiler 8x : 120µA Digitaler Isolator : 4mA (HCPL-091 und 092) Gesamt macht das 92mA also gehe ich mal von 100 bis 110mA aus. Geht also nicht mit den 1,5 kV... Das vergess ich einfach mal. Also die einfachste Variante ist wohl ein Netzteil. Trafos die 1,5kV Isolieren gibt es ja genug. Warum der ganze Aufbau: die 1,5kV werden in 8 Kanäle aufgesplittet. Jeder einzelne ist durch eine Sicherung abgesichert. Brennt eine Sicherung durch, geht schon mal eine LED aus und man muss nicht suchen. Später soll dann für jeden Kanal noch die Spannung einzeln eingestellt werden können (auch über SPI). Zumindest ist das der Wunsch, wie ich das anstelle weiß ich nocht nicht. Aber nicht über den ganzen Bereich nur so 50V bis 100V. Toll wäre ein digitales Poti... aber bei 1,5kV unrealistisch und an den Haaren herbeigezogen. Wie auch immer, deswegen die 8 kanälige Spannungsmessung.
>Also die einfachste Variante ist wohl ein Netzteil. Trafos die 1,5kV >Isolieren gibt es ja genug. Wo, die müssen ja geschätzt eine Prüfspannung > 10KV haben.
@ ralf (Gast) >>Warum nicht. 1,5kV Isolationsspannung ist nicht die Welt. Es gibt die >>auch bis 10kV und mehr. Mein persönlicher Rekord sind 60kV ;-) >@Falk wie hast du die 60kV geschafft? Mit ca. 12mm Isolaionsstrecke. Zwei flache Spulen mit 2mm Dicke und 25mm Durchmesser stehen sich in einer Vergussmasse gegenüber. Angesteuert mit einem Royer Converter. Ausgangsleistung ca. 200mW@20V. Wirkungsgrad um die 20%. MFG Falk
BLOCK hat doch welche bis 5kV bei 50Hz, das reicht doch für meine 1,5kV DC
Falk Brunner schrieb: > Schliesslich liegen deine SPI-Optokoppler auch an einer > Betriebsspannung, ung genau DORT holt man sich die Energie für den DC-DC > Wandler. Das ist sicher der sinnvollste Ansatz. Statt Optokoppler kannst Du auch was aus der ADUM-Serie von Analog nehmen, das IC liefert Dir neben der Isolation auch gleich noch die Versorgungsspannung. Ist zwar nicht wirklich billig, aber das ist für ein Einzelstück oder eine Serie mit Stückzahl 8 ;-) ziemlich egal. Max
ADUM1401 ist identisch mit der HCPL-091 Serie von Avagotech. Ich habe also schon keine Optokoppler sondern eben diese "Isolatoren".
Jörg Rehrmann schrieb: > Hier noch eine einfache Lösung mit begrenzter Genauigkeit: > Man nehme zwei möglichst identische Optokoppler. Bei einem wird nur die > LED über einen hochohmigen Widerstand (>1MOhm) gespeist. Das wäre die > ganze Schaltung auf der 1,5kV-Seite. Die andere LED wird von einer > Spannungsgesteuerten Stromquelle gespeist. Die Fototransistoren der OKs > werden in eine Meßbrücke eingebaut. Ein Regelverstärker steuert die > Stromquelle soweit aus, dass die Brücke abgeglichen ist. Die > Steuerspannung der Stromquelle ist dann proportional zum Strom in der > LED auf der 1,5-kV-Seite und somit proportional zur Meßspannung. Elegante Lösung, aber viel zu einfach und auch viel zu billig ;-) MfG Klaus P.S und natürlich nicht genau genug
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