Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LM317 mit höherem Eingangsspannungsbereich


von Layouter (Gast)


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Salu zusammen

Ich habe hier ein kleines Problem. Ich muss aus einer 55V Speisung (DC) 
12V DC generieren, Stromverbrauch ca. 40mA

Das Ganze wird schlussendlich in einer Serie eingesetzt. Der Preis ist 
also entscheidend. Darum habe ich mich zuerst für einen LM317 (in SMD 
Bauform) entschieden. Leider geht der Eingangsspannungsbereich nur bis 
37V, ich habe aber 55V.

Kennt da jemand ein günstiges pendant zum LM317 welcher in SMD 
erhältlich ist und auch nicht die Welt kostet?

Wäre über einen Tipp dankbar

Gruss Layouter

: Verschoben durch Moderator
von Andreas (Gast)


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Hallo Layouter,

unabhängig von der Forderung nach dem erweiterten 
Eingansspannungsbereich würde ich mal über die entstehende 
Verlustleistung über dem Regler nachdenken. In deinem Szenario sind das 
rund 1,7W über dem Linearregler. Die gewählter SMD Bauform ist dafür 
denkbar ungünstig.

Eventuell solltest Du einen Schaltregler in Erwägung ziehen, die gibt es 
auch mit dem geforderten Eingangsspannungsbereich.

Grüße

Andreas

von M. K. (sylaina)


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Was spricht denn gegen einen Schaltregler hier? Oder einen MIC2954 
(gibts bei Farnell) verwenden, der darf 60V am Eingang haben ;)

von (prx) A. K. (prx)


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Andreas schrieb:

> rund 1,7W über dem Linearregler. Die gewählter SMD Bauform ist dafür
> denkbar ungünstig.

Das ist im TO-263 oder TO-252 SMD-Gehäuse mit etwas Kupferfläche zur 
Kühlung problemlos drin.

von Layouter (Gast)


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Ok, das mit der Verlustleistung hätte ich schreiben sollen. es sind max. 
40mA. Die meiste Zeit fliesst viel weniger. Die Verlustleistung wäre von 
daher kein Problem "gewesen" bei 37V Eingangsspannung wie es eben in der 
alten Schaltungsvariante noch war. :o)

Danke für die Tipps. Werde mir da mal was raussuchen. Ein Schaltregler 
ist mit den peripheren Bauteilen sicherlich teurer und benötigt auch 
viel mehr Platz.

Grüessli

Layouter

von Alexander D. (alexander_d)


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Hallo Layouter,

es gibt den LM317HV, der eine Eingangs-Ausgangs-Differenzspannung von 
60V zulässt, was aber etwas knapp ist. Weiterhin hat TI den TL783, der 
125V Differenzspannung erlaubt und genauso wie der LM317 beschaltet 
wird.

Gruß,
Alexander

von Layouter (Gast)


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Hey Alexander

Merci vielmal!!!

Gruss Layouter

von Falk B. (falk)


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@  Layouter (Gast)

>Ich habe hier ein kleines Problem. Ich muss aus einer 55V Speisung (DC)
>12V DC generieren, Stromverbrauch ca. 40mA

Man schalte eine Z-Diode mit ca. 33V in Reihe, die verheizt dann einen 
Großteil der Spannung und Leistung. Ggf. zwei Z-Dioden in Reihe, wenn es 
Probleme mit der Verlustleistung gibt.

MFG
Falk

von Andrew T. (marsufant)


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Layouter schrieb:
> Die Verlustleistung wäre von
>
> daher kein Problem "gewesen" bei 37V Eingangsspannung wie es eben in der
>
> alten Schaltungsvariante noch war. :o)

Und noch eine Möglichkeit: Eine 27V 1,3W Z-Diode einem Standard LM317 
vorschalten. Somit fallen 27 (ca.) vorher ab, und der LM317 sieht 
maximal 28 V.

D.h. irgendeine Z-Diodensopannung von 22....30V wäre durchaus geeignet 
um Dein Problem zu lösen.

Vermutlich sogar etwas billiger als die LM317HV Variante.

EDIT: Ich sehe, Falk hat während ich dies tippte den gleichen Gedanken 
gepostet .)

von Jens G. (jensig)


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>Ok, das mit der Verlustleistung hätte ich schreiben sollen. es sind max.
>40mA. Die meiste Zeit fliesst viel weniger. Die Verlustleistung wäre von
>daher kein Problem "gewesen" bei 37V Eingangsspannung wie es eben in der
>alten Schaltungsvariante noch war. :o)

Das ist eigentlich völlig Wurscht, ob die 40mA (1,7W) nur kurzzeitig 
fließen. Auch innerhalb weniger Sekunden oder Minuten kann das für den 
Die im Gehäuse zuviel werden. Es muß also entsprechend designed werden 
(es sei denn, Du meinst wirklich nur gaaaanz wenige Sekunden bis unter 
einer Sekunde, die er mal die 40mA zu sehen bekommt).

Ansonsten: die HV-Variante des LM317 sollte schon ok sein, und ist auch 
nicht zu knapp mit bißchen Zusatzkühlung. Denn Die Diff.-Spannung ist ja 
nur 43V (also weit weg von den erlaubten 60V), und selbst im 
Kurzschlußfall sieht er ja nur die 55V (die vermutlich sogar noch 
einbrechen im Kurzschlußfall). Und wenn es dem dabei zu warm werden 
sollte, dafür sind ja seine internen Schutzschaltungen da, um das 
kurzzeitig zu überstehen.

Ob bei nur kurzzeitigen 40mA (sonst viel weniger) sich ein Schaltregler 
lohnt, sei mal dahingestellt.

von Layouter (Gast)


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Also ich ziehe die 40mA nur im ms Bereich... Sonst wie gesagt, eine gute 
Kühlfläche im Layout und die Sache funzt. Habe ich schon öfter gemacht.

Zur Z-Diode. Diese Idee scheidet leider aus. Den ganzen Grund dafür zu 
erklären würde wohl den Rahmen sprengen. Aber so viel kann ich dazu 
sagen. Es handelt sich um einen Motor (DC) welcher in gewissen Zuständen 
als Generator betrieben wird. Um den Motor bremsen zu können wird die 
H-Brücke angesteuert. Die Gate Driver sind in diesem Zustand lediglich 
durch die Rückspeisung bestromt. Die Spannung läuft dann langsam von 0 
nach oben (je nachdem wie schnell der Motor gedreht wird) Max. Spannung 
ist dann ca. 55V. Die Gate Driver sollen aber schon so früh als möglich 
anfangen zu laufen, nur so kann ich den Motor bereits bei tiefen 
Spannungen bremsen. Deshalb soll die Ausgangsspannung des Reglers, bei 
kleinen Ausgangsspannungen mitlaufen. Ich weiss, dass es dafür auch 
andere Verfahren gibt, aber das wird halt hier so gemacht und es muss 
natürlich auch wieder mal so "günstig" wie möglich sein.
Die Schaltung funktioniert übrigens so wie oben beschrieben 1A. Nur halt 
eben der Eingangsspannungsbereich ist das Problem

Grüessli

Layouter

von Layouter (Gast)


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Muss natürlich

Deshalb soll die Ausgangsspannung des Reglers, bei
kleinen EINgangsspannungen mitlaufen.

heissen :o)

von Falk B. (falk)


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@  Layouter (Gast)

>Zur Z-Diode. Diese Idee scheidet leider aus. Den ganzen Grund dafür zu
>nach oben (je nachdem wie schnell der Motor gedreht wird) Max. Spannung
>ist dann ca. 55V. Die Gate Driver sollen aber schon so früh als möglich

Tja, bissel was über Netiquette lesen und beim nächsten Mal solche 
wichtigen Details (min/max Eingangsspannung) vorher schreiben.

MFG
Falk

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Hier ist beschrieben, wie man den LM317 eingangsspannungsmäßig
verstärken kann, ohne den minimalen Spannungsabfall zwischen Ein-und
Ausgang allzu sehr zu erhöhen:

  http://www.national.com/ms/LB/LB-47.pdf

Da du nur 40mA brauchst, reicht ein einzelner zusätzlicher Transistor,
was die Schaltung vereinfacht und den Spannungsabfall noch etwas
reduziert.

von M. K. (sylaina)


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Layouter schrieb:
> Die Spannung läuft dann langsam von 0
> nach oben (je nachdem wie schnell der Motor gedreht wird) Max. Spannung
> ist dann ca. 55V.

Also eigentlich brauchst du eine Spannungsbegrenzung auf 12V...dein 
Wunschregler müsste also einen Eingangsbereich von 0 bis 12 V vorweisen, 
wie wäre ein Z-Diode parallel zum LM317 zu schalten sodass die 
Eingangsspannung am LM317 nicht mehr 0-55V ist sondern 0-20V zum 
Beispiel? Sprich, erst eine Stabilisierung mit Z-Diode und dahinter dann 
den LM317 schalten? Wäre für sowas Platz?

von Layouter (Gast)


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Das mit der parallelen Z-Diode ist ein guter Tipp. Werde ich mir gleich 
mal überlegen.

@Falk

Zur Netiquette... Ich bin jetzt ehrlich und sags mal ganz offen: Was 
wollt ihr eigentlich? Vor ein paar Tagen habe ich einen ausführlichen 
Beitrag geschrieben und alles aufgeführt was wichtig ist und dann 
bekommt man gesagt dass niemand so viel liest und es wird ebenfalls auf 
die Netiquette verwiesen. Ich weiss ehrlich gesagt langsam aber sicher 
nicht mehr wie ich mich in diesem Forum bewegen soll. In zig anderen 
Foren geht es schliesslich auch und hier wird in 90% der Fälle auf der 
Netiquette oder dem Bildformat oder dem Schreibstiel ect. rumgeritten. 
Dass es gewisse Verhaltensregeln in so einem Forum gibt und man diese 
einhalten soll verstehe ich natürlich, aber irgendwie habe ich das 
Gefühl, dass es bei gewissen Leuten fast zum Zwang wird, irgend etwas 
hinzuschreiben. Damit meine ich nicht dich im speziellen...

Ich versuche eigentlich immer den Beitrag so anständig, freundlich, 
ausführlich und doch nicht aufgeblasen zu verfassen wie eben möglich, 
aber  anscheinend reicht das nicht. Hier drückt wohl wieder mal der 
Intelekt des Elektronikers durch: Wenn ich es nicht selber erfunden oder 
gemacht habe, dann taugt es nichts! Genau das selbe wie für gewisse 
Leute Schaltungen mal grundsätzlich nicht taugen wenn sie sie nicht 
selber entwickelt haben und sei es nur, dass an einem Widerstandswert 
herumgemausert wird.

So, nun habe ich mich auch mal zu einer Aussage über dieses Thema 
hinreissen lassen. Bis dato bin ich immer schön auf meinen Mund gesessen 
und habs runtergeschluckt.

Nur so nebenbei, ich bilde noch Lernende aus... Ihr könnte mir glauben, 
dort muss man auch mal sagen dass er etwas gut gemacht hat obschon man 
es selber vielleicht auf eine andere Art gelöst hätte. Also leben und 
leben lassen

Ich hoffe es wird nun keine Diskussion losgetreten, dass muss nicht 
sein, aber irgendwann muss ich halt auch mal meinen Senf dazu geben.

Auf alle Fälle nochmals einen grossen Dank an alle welche mir geholfen 
haben

Grüessli

Layouter

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Layouter schrieb:
> Zur Netiquette... Ich bin jetzt ehrlich und sags mal ganz offen: Was
> wollt ihr eigentlich? Vor ein paar Tagen habe ich einen ausführlichen
> Beitrag geschrieben und alles aufgeführt was wichtig ist und dann
> bekommt man gesagt dass niemand so viel liest und es wird ebenfalls auf
> die Netiquette verwiesen.

Mach dir keinen allzu großen Kopf darüber. Es natürlich nicht immer
leicht, genau die für eine spezifische Lösung relevanten Angaben zu
liefern, ohne diese Lösung zumindest qualitativ im Voraus zu kennen.
So werden die Angaben oft entweder zu knapp oder zu umfangreich.

Als potentieller Antworter auf eine Frage halte ich das normalerweise so
(einige andere Forenteilnehmer scheinen sich übrigens ähnlicher Prinzi-
pien zu bedienen):

- Habe ich eine Lösungsidee, die ich in einem oder zwei Sätzen formu-
  lieren kann, bin mir aber nicht sicher, ob eine bestimmte Vorausset-
  zung dafür erfüllt ist, schreibe ich die Idee zusammen mit der zusätz-
  lichen Voraussetzungen kurz hin. Dann kann der Fragende entscheiden,
  ob die Lösung für ihn in Frage kommt oder nicht. Wenn sie nicht passt,
  habe ich nicht viel Zeit investiert, auf jeden Fall weniger, als wenn
  ich einen seitenlangen Text des Fragenden mit 90% irrelevanten Infor-
  mationen durchlesen müsste.

- Kann ich meine Lösungsidee nur mit mehr Aufwand beschreiben, die feh-
  lenden Voraussetzungen aber in einem oder zwei Sätzen erfragen, frage
  ich zurück. Das kostet ebenfalls kaum Zeit.

- Fehlt so viel an Angaben, dass ich einen langen Fragenkatalog aufstel-
  len müsste, um an die Informationen zu gelangen, lasse ich die Frage
  unbeantwortet, es sei denn, das Thema ist so interessant, dass ich
  gerne auch etwas mehr Zeit darin investiere. Falls sich die fehlenden
  Informationen im weiteren Verlauf des Threads herauskristallisieren
  (und ich dann überhaupt noch mitlese), kann es sein, dass ich mich
  wieder einklinke.

- Wenn ich, aus welchen Gründen auch immer, keine Lust habe, auf die
  Frage zu antworten oder die Lust im Verlauf des Threads verliere,
  lasse ich die Beantwortung einfach bleiben und wende mich sinnvolleren
  oder angenehmeren Tätigkeiten zu.

von Diodi (Gast)


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>Das mit der parallelen Z-Diode ist ein guter Tipp. Werde ich mir gleich
>mal überlegen.

Ich würde dem LM317 einen simplen Z-Diode-NPN-Regler vorschalten.

von Diodi (Gast)


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Zum Beispiel wie hier, Kapitel 2.5.1, Abb3:

http://www.chemiephysikskripte.de/regler/regler.htm

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