Guten Morgen, folgende Sachlage: Habe einen 12V Dauerverbraucher und nun gesellt sich zu diesem noch ein 6.5V Dauerverbraucher hinzu, die 12V DC erzeuge ich mit einem (geregeltem) Schaltnetzteil aus dem Hausstrom (also 230 AC). Ist es nun günstiger (also in Bezug auf Energieverbrauch) die 6.5V aus den schon vorhandenen 12V zu holen (max. 300mA bei 6.5V) oder ein separates Schaltnetzteil zu verwenden? Leistungstechnisch ist beim 12V Netzteil noch genug "Luft" um das mitzuziehen. Und wenn es lohnenswert wäre, mit welchem Step-Down arbeitet man da am besten? Danke für eure Meinungen!
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Gehen tut natürlich beides, aber es könnte sein, das bei einem separaten Netzteil die Verluste höher sind, da nochmal ein ganzes Schaltnetzteil gespeist werden muss. Einfacher und auch selber zu bauen ist ein simpler Step-Down mit z.B. dem guten alten MC34063, der ungekühlt deine 300mA locker schafft und auch noch billig ist.
Vielen Dank, das geht schon in die Richtung wie ich es mir dachte. Hab noch nie was mit Step-Down oder -Up gemacht, von daher wäre das natürlich doppelt interessant. Z.B. gibts beim MC34063 doch dieses Berechnungsscript: http://www.a-z-e.de/index.php?file=mc34063.php Aber mir ist der letzte Wert unbekannt, dass es eine Frequenz ist, ist schon klar aber welche? Und woher soll ich die wissen?! V(in) = 12V :: V(out) = 6.5 V :: I(out) = 300mA :: V(ripple) = 120 mV(pp) :: f(min) = ?? kHz Bzw. hab ich nebenher noch das gefunden: http://www.miniinthebox.com/de/dc-3-40v-dc-1-5-35v-spannung-step-down-transformer-module_p421830.html --- lohnt sich für mich da der Selbstbau überhaupt?!
Wirkungsgrad vom Steckernetzteil musst du dir aus dem Typenschild ausrechnen. Mit der Selberbau Variante Musst du 12V Steckernetzteil-Wirkungsgrad mit dem Wirkungsgrad vom 12 zu 6,5V Wandler multiplizieren. Da wird nicht viel Unterschied herauskommen. 6,5V Energieverbrauch pro Jahr: 17,082kWh bei 25ct macht das 4,2705€/Jahr (100% Wirkungsgrad) Du kannst ja jetzt mal rechnen wie viel € ein 1% schlechterer Wirkungsgrad ausmacht. Nun setzte dich mal mit einem Stundenlohn von 10€ an. Wie lange darfst du rechnen und überlegen wenn maximal 0,40€/Jahr dabei rausspringen. Kaputt geht alles nach 2 Jahren ;) Steckernetzteil ist genauso teuer wie 12V zu 6,5V Wandler ;)
Wolfgang Vogl schrieb: > Aber mir ist der letzte Wert unbekannt, dass es eine Frequenz ist, ist > schon klar aber welche? Und woher soll ich die wissen?! Das bezieht sich auf die von dir gewünschte Schaltfrequenz. Je höher diese, desto kleiner kann die Speicherspule und der Ausgangselko sein, aber umso grösser sind die Schaltverluste des Reglers und die Ansprüche an die ESR des Ausgangselkos. Für Audioanwendungen muss die Frequenz hoch gewählt werden (>50kHz) und für besseren Wirkungsgrad tiefer, z.B. 20kHz. Wolfgang Vogl schrieb: > Bzw. hab ich nebenher noch das gefunden: > http://www.miniinthebox.com/de/dc-3-40v-dc-1-5-35v... > --- lohnt sich für mich da der Selbstbau überhaupt?! Lohnen? Kommt drauf an: wenn du was lernen willst, lohnt sich das, wenn du nur wie Hui rechnest, dann nicht.
Lernen ist immer gut und wenn ich dabei zumindest nicht draufzahle ist es noch besser. :D Was wäre denn dann eine minimale Frequenz, 10kHz?
Wolfgang Vogl schrieb: > Z.B. gibts beim MC34063 doch dieses Berechnungsscript: > > > Aber mir ist der letzte Wert unbekannt, dass es eine Frequenz ist, ist > > schon klar aber welche? Und woher soll ich die wissen?! Die Frequenz kannst bzw. sollst du in einem gewissen Bereich vorgeben. In Abhängigkeit davon ändern sich u.a. einige Bauteilwerte der folgenden Berechnung. Zum Beispiel kann eine Induktivität bei höherer Frequenz kleiner ausfallen, damit im Zweifelsfall weniger Bauraum einnehmen und entsprechend günstiger sein. Das hängt alles nachher von deinen Anforderungen ab. Das Datenblatt gibt für das IC eine maximale Arbeitsfrequenz von 100kHz an.
Schau Mai in der Bucht nach KIS 3r33s. Hab 10 In Hongkong ersteigert für 80cent pro Stück. Hat bei 300mA >92%Wirkungsgrad. Es müssen nur ein paar Bauteile ausgetauscht werden und die Ausgangsspannung ist von 2 bis 20V einstellbar. Macht bis 3A, ist also mit 300 mA völlig unterfordert.
Hallo, Hui schrieb : "Nun setzte dich mal mit einem Stundenlohn von 10€ an." sagt dir der Begriff "Hobby" etwas ? Ja natürlich es gibt wesentlich sinnvollere Ansätze Energie (-kosten) zu sparen - aber so manches macht mann einfach nur aus Spaß oder weil es eine Herausforderung ist. (555 Timer contest, casemodding, Bergsteigen usw.) nicht immer -nur- alleine das Hirn einschalten, der "Bauch" gehört auch dazu. mfg Hennes
Also 10 kHz würde ich nicht nutzen (Hörbereich). Wegen der schon angeführten Gründe ist es sinnvoll die max. Frequenz zu nutzen (100 kHz). Der MC 34063 ist ein recht alter Schaltwandler, neuere Wandler arbeiten mit deutlich höheren Frequenzen - also werden sich die Schaltverluste bei 100 KHz im vergleich zu 10 kHz kaum bemerkbar machen. Wichtiger sind die Induktivität und Diode (siehe auch dieser Beitrag) : Beitrag "MC34063 step-up 42V out mit externem Mosfet" Bastler
Hennes schrieb: > sagt dir der Begriff "Hobby" etwas ? Natürlich sagt der mir was, die Frage war ob es energetisch günstiger ist Variante A oder B zu nehmen. Warum baut man energetisch günstiger? Wegen dem Klima und wegen dem Geld. Ich sage: Energetisch ist das Jacke wie Hose, einmal mit Rad anstatt mit Auto fahren wird das Klima wesentlich mehr schützen. Also geht es ums Geld, auch da wird sich beides nicht viel tun -> Noch mal mit dem Rad fahren. Also bleibt nur noch die Berücksichtigung der Arbeitszeit um eine Entscheidung zu fällen. Anstatt also ein Schaltnetzteil energetisch günstig zu definieren, kann man ja man glaubt es kaum, die beiden Touren mit dem Rad fahren. Geht es um den Lernaspekt -> Selber bauen und zwar von Grund auf, ohne fertige ICs die das können. Reicht die Zeit nicht um sich das nötige Wissen anzueignen,kann man auch fertig ICs verwenden, und nach Datenblatt beschalten. Wenn du dich jetzt fragst warum ich meine µC nicht selber baue -> Fehlende Mittel und Zeit, außerdem will ich mein Wissen sinnvoll einsetzen, ich glaube das Firmen wie Atmel wesentlich bessere Chips bauen wie ich es je schaffen werde. Da sitzen sehr viele Mannjahre drin. Ein DC-DC Wandler selber zu bauen halte ich dagegen für realistisch.
> Ist es nun günstiger (also in Bezug auf Energieverbrauch) die 6.5V aus > den schon vorhandenen 12V zu holen (max. 300mA bei 6.5V) oder ein > separates Schaltnetzteil zu verwenden? Das kannst nur du ausrechnen. Das vorhandene Netzteil hat soundsoeinen Wirkunsgrad wenn es nur ein Gerät versorgt und einen anderen (höheren, niedrigeren? Je nach prozentualer Belastung) Wirkungsgrad wenn es beide versorgt. Der Step Down hat ebenfalls einen Wirkunsgrad (bei dem Strom was das zweite gerät benötigt). Und ein separates Netzteil hat ebenfalls einen Wirkungsgrad für den Strom des zweiten Geräts. Niemand von uns kennt die Wirkungsgrade, vor allem den unterschied des 12V Nezzteils. Es spricht viel dafür, daß der besser wird, wenn beide Geräte drankängen. Wenn also der Step Down nicht zu schlecht ist (MC34063, LM2577) sondern nache 90% geht (LM2677 oder was auch immer vom Strombedarf her nötig ist), dann ist ein Step Down wohl besser. Die Lebensdauer eines Step Downs dürfte auch besser sein als die eines Primärschaltreglers, aber einen hast du dann trotzdem, und der wird stärker belastet. Was in Summe die bessere Lebensdauer ergibt ist also auch nicht vorherzuerahnen.
Wolfgang Vogl schrieb: > Habe einen 12V Dauerverbraucher und nun gesellt sich zu diesem noch ein > 6.5V Dauerverbraucher hinzu, die 12V DC erzeuge ich mit einem > (geregeltem) Schaltnetzteil aus dem Hausstrom (also 230 AC). > Ist es nun günstiger (also in Bezug auf Energieverbrauch) die 6.5V aus > den schon vorhandenen 12V zu holen (max. 300mA bei 6.5V) oder ein > separates Schaltnetzteil zu verwenden? Theoretisch ist ein separates Schaltnetzteil besser. Beispielrechnung: Dein 12V Netzteil habe einen Wirkungsgrad von 80%. Du baust einen Stepdown-Regler mit Wirkungsgrad 80% dahinter und entnimmst aus dem 6.5V*300mA = 1.95W. Auf der1 2V-Seite brauchst du dann 1.95W/0.80=2.44W und auf der 230V Seite mit nochmal Faktor 1/0.80 dann ca. 3W. Wenn du statt dessen ein zweites Netzteil analog dem 12V Netzteil für 6.5V baust und das auch 80% Wirkungsgrad hat, dann braucht das auf der 230V-Seite nur 2.44W. Du sparst im Jahr knapp 5kWh. Zwei Flaschen Bier. Soviel zur Theorie. In der Praxis sieht das anders aus. Netzteile, die aus 230V irgendwas kleines machen, werden wirkungsgradmäßig umso schlechter je weniger Leistung sie abgeben. Es ist also höchst fraglich, ob du 6.5V/300mA mit 80% Wirkungsgrad wirklich (hin)bekommst. Andererseits kann man Spannungswandler, die bei 12V Eingangsspannung arbeiten, wesentlich besser als 80% bekommen. Der Dank gebührt Intel & Co. die durch energiehungrige CPU bei kleinen Spannungen die Entwicklung derartiger Spannungswandler vorangetrieben haben. Wenn man sich also nicht auf den ollen MC34063 festlegt, sondern etwas moderneres nimmt (höhere Schaltfrequenz, Synchrongleichrichter) dann kann man locker 95% schaffen. Ein weiterer Bonus dieser Variante ist, daß sie keine Bastelei bei potentiell tödlicher Spannung verlangt. Es gibt auch noch eine dritte Variante. Du könntest deinem 12V Netzteil eine zweite Sekundärwicklung für 6.5V verpassen. Falls die 6.5V genau stimmen müssen, noch einen LDO dahinter. Oder - wenn die 6.5V genau sein müssen, die 12V aber nicht - dann die Regelung auf die 6.5V Schiene klemmen. XL
Also Netzteil aufbrechen geht mal gar nicht, ist ein Meanwell LPH 18-12... ist jedenfalls interessant was es so alles gibt. Und, ja klar soll es irgendwo "Sinn" haben... aber es ist mehr die Lust am Basteln und begreifen... und wie schon gesagt, wenn ich dabei nicht draufzahle hat es sich schon mehr als gelohnt. Also Danke für die vielen Meinungen und Hinweise, werds mir einfach mal durch den Kopf gehen lassen.
Angehängte Dateien:
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Schaltregler_diskret.png
30 KB
Hier nochmal ein komplett diskret aufgebauter Schaltregler, im Original von Matjaz Vidmar, als kleine Bastelanregung. Sollte alles in der Bastelkiste sein.
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