Strombegrenzung USB Motorrad

[Stefan H. (hohmi)]

Hey,

erstmal danke an alle im Forum, habe hier schon viel lesen können was 
mir weiter geholfen hat.

Ich bin eine Ganganzeige für mein Motorrad am "basteln". Diese soll über 
einen stormbegrenzten USB Anschluss zum laden des Navis/Handys verfügen. 
Dazu habe ich das WWW durchforstet und eine interessante einfache 
Schaltung gefunden (http://www.elektroniker-bu.de/bleigellader.htm). Da 
die Strombegrenzung nahe der 1A liegen soll, habe ich mich für den 5,6 
Ohm (+-1% Tol.) Widerstand entschieden. Rechnerisch kann dann ein 
maximaler Strom von 901mA fließen (abzüglich Toleranz des Widerstandes). 
Mit LtSpice getestet, einmal 1 Ohm und einmal 1kOhm Last = Passt.

Als Spannungsregler habe ich den LM 2940 CT5 ausgesucht, da er für den 
Automotiv Bereich ist. In dessen Datenblatt steht jedoch:

Vout + 2V <= Vin <= 26V

Da die zwei Spannungsregler jedoch in reihe geschaltet sind, kann ja 
theoretisch nur noch 5V an dem zweiten anstehen. Denkt ihr die Schaltung 
ist so realisierbar oder muss ich mir einen anderen Spannungsregler 
aussuchen?

Danke euch für eure Antworten.

Mit freundlichen Grüßen
Hohmi

PS: Die größe der Spule bin ich noch am überlegen. Die Z-Diode + 
Widerstand wird vielleicht noch gegen eine Supressor Diode getauscht.

[An (Gast)]

Deine Stelle würde ich eine normale 12 V (Zigarettenanzünder-) 
Autobuchse anbauen, die für
alles mögliche zu gebrauche ist (inkl. Handscheinwerfer/ Lampe bei 
Reparaturen). In diese Buchse dann diese billigen, bünig abschließenden 
12 V zu 5 V USB- Wandler stecken.Fertig.

[Mike J. (emjey)]

1A ist für die meisten normalen 12V zu 5V Wandler schon zu viel, die 
schaffen meistens nur 500 bis 750mA.

Du kannst dir einen Wandler mit einem MC34063A und externen Transistor 
aufbauen, dann ist der Wirkungsgrad sehr hoch und es wird nichts warm.

Nach den 5V würde ich einen MosFET und einen OpAmp als Strombegrenzung 
verschalten. Als Shunt kannst du einen 0.01 oder 0.1 Ohm Widerstand 
nehmen, als Vergleichsspannung würde ich die 5V runter teilen.

10mV (100mV) Spannungsabfall an den 0.01 (0.1) Ohm sind dann 1A.
Als Versorgung für den OpAmp (LM358 ist okay) kannst du die 12V nutzen 
die du vorher mit einem LC-Tiefpass und Z-Diode stabilisiert hast.

Der Widerstand R1 bei der Z-Diode ist aber zu groß, wenn du willst dass 
deine Z-Diode lange lebt ist das sicherlich okay, allerdings ist sie 
dann nahezu wirkungslos.

Der MC34063A hält über 30V aus, wenn du alle Spannungen über 24-30V 
mittels einer Power-Z-Diode abfängst haben die dahinter sitzenden 
Bauteile ein langes Leben.

Du musst zwischen F1 und L1 noch eine Diode verbauen, Plus von der Diode 
an Masse, Minus an die 12V.
Ich persönlich würde zwischen F1 und L1 noch einen kleinen Widerstand 
verbauen, so dass bei deinen 1A Last rund 100mV abfallen. (0.1 bis 0.3 
Ohm)

Oder du schaust einfach mal auf MaWin's Seite.

[Stefan F. (sfrings)]

Ein simpler 7805 mit Verschraubung an eine kühlende Fläche (z.B Gehäuse 
aus Aluminium) sollte reichen. Der 7805 begrezt den Strom auf einen Wert 
irgendwo zwischen 1 und 2 Ampere.

[Harald W. (wilhelms)]

Stefan Frings schrieb:
> Ein simpler 7805 mit Verschraubung an eine kühlende Fläche (z.B Gehäuse
> aus Aluminium) sollte reichen.

...und ist beim ersten grösseren Spannungsimpuls hinüber. Das am
USB angeschlossene Gerät reisst er dann gleich mit in den Abgrund.
Gruss
Harald

[Stefan H. (hohmi)]

Hey,

danke für eure Antworten.


Harald Wilhelms schrieb:
> Stefan Frings schrieb:
>> Ein simpler 7805 mit Verschraubung an eine kühlende Fläche (z.B Gehäuse
>> aus Aluminium) sollte reichen.
>
> ...und ist beim ersten grösseren Spannungsimpuls hinüber. Das am
> USB angeschlossene Gerät reisst er dann gleich mit in den Abgrund.
> Gruss
> Harald

Ich habe mich mit nem Arbeitskollegen unterhalten. Der meinte im 
Auto/Motorrad können Spannungsspitzen über 30V auftreten. Aus dem Grund 
habe ich mich für den LM2940 entschieden und auch der Kondensator C1 
wird für 50V ausgelegt. Das Gehäuse wird auch aus Aluminium sein. Wer 
kennt es nicht aus dem Auto HiFi bereich. Plus und CHinch nie auf der 
selben Seite verlegen == Mit Masse verbundenes Gehäuse.


Mike J. schrieb:
> Du kannst dir einen Wandler mit einem MC34063A und externen Transistor
> aufbauen, dann ist der Wirkungsgrad sehr hoch und es wird nichts warm.

Den MC34063A werde ich mir mal ansehen. Interessantes Bauteil ;-)

Mike J. schrieb:
> 1A ist für die meisten normalen 12V zu 5V Wandler schon zu viel, die
> schaffen meistens nur 500 bis 750mA.

Das stimmt, ich werden mit dem Strom auch ein wenig runter gehen, so an 
die 750mA-800mA. Das wird langen.


Mike J. schrieb:
> 10mV (100mV) Spannungsabfall an den 0.01 (0.1) Ohm sind dann 1A.
> Als Versorgung für den OpAmp (LM358 ist okay) kannst du die 12V nutzen
> die du vorher mit einem LC-Tiefpass und Z-Diode stabilisiert hast.

Den Tiefpass hab ich ja schon mit L1 und C1. Da muss ich aber noch 
rechnen.

> Der Widerstand R1 bei der Z-Diode ist aber zu groß, wenn du willst dass
> deine Z-Diode lange lebt ist das sicherlich okay, allerdings ist sie
> dann nahezu wirkungslos.

Danke für den Hinweis, werde einen 270Ohm 2Watt Widerstand und eine 
Supressor Diode nehmen.


> Du musst zwischen F1 und L1 noch eine Diode verbauen, Plus von der Diode
> an Masse, Minus an die 12V.

Erledigt


> Oder du schaust einfach mal auf MaWin's Seite.

Ist mir leider nicht bekannt und bei google gabs nur Spendenanzeigen ;-)


Wie oben schon geschrieben, danke für eure Antworten.

Mit freundlichen Grüßen
Hohmi

[Mike J. (emjey)]

KFZ-Netz:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

KFZ-StepDown-Wandler mit UC3843:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.24.1

[Joachim D. (Firma: JDCC) (scheppertreiber)]

Stefan H. schrieb:
> Ich habe mich mit nem Arbeitskollegen unterhalten. Der meinte im
> Auto/Motorrad können Spannungsspitzen über 30V auftreten.

Ich habe mal >300 V GEMESSEN (Guzzi mit Kontaktzündung).

[Stefan H. (hohmi)]

Nochmal danke für eure Antworten und die links! Werd die morgen mal 
genau durchforsten.

MfG
Hohmi