Mahlzeit allerseits,
ich suche eine Lösung, um aus 48 VDC 200 VDC zu generieren. Schön wäre
es, wenn die Spannung zwischen 0 und 200 V einstellbar wäre (z.B. über
ADC eines Mikrocontrollers). Strom liegt in der Größenordnung 20-40 mA.
Die Last ist kapazitiv (ca 500 nF), welche sowohl geladen als auch
entladen werden soll. Also Quelle und Senke.
Gibt es hierfür bereits vollintegrierte Regler? Bei einer ersten Suche
bin ich leider nicht fündig geworden. Alternativ geht natürlich auch ein
IC mit entsprechender Beschaltung.
Was beachtet werden sollte ist Platzbedarf, Gewicht und Preis. Jährliche
Stückzahl soll mal bei ca. 60.000 liegen.
Habt ihr hierzu Ideen in welche Richtung man da am Besten schauen
könnte? Und vorallem bei vollintegrierten Reglern bei welchen
Herstellern man eventuell fündig wird?
Vielen Dank im Voraus.
Gruß Julian
Es handelt sich hierbei um ein Praktikumsprojekt und die Frage der
technischen Realisierbarkeit. In Bezug auf die gegebenen
Rahmenbedingungen.
Es bringt nichts, eine Lösung für 100 € das Stück zu finden, oder einen
schweren Trafo nutzen zu müssen. Es geht mir auch nicht um einen
konkreten Entwurf, sondern einen Hinweis in welche Richtung man sinnvoll
schauen könnte.
Bin da für jeden Tipp dankbar.
Gruß Julian
Guter Julian,
ein Praktikum.. lässt man nicht von anderen erledigen. Vielemhr sollte
man über sich selbst reflektieren, ob man im richtigen Berufsfeld sitzt.
Und wenn weder selbständiges Einarbeiten noch Eigeninteresse noch
Ideenreichtung meine Stärken sind, sodass du hier nachfragen musst, hast
du keine tolle ingeneurslaufbahn vor dir.
Und "jeder fängt mal klein an" ist grade kein Argument - die
Anforderungen an dich stehen fest.
Es ist auf jeden Fall keine sonderlich schwere aufgabe.
Erzeuge die feste Spannung (Stepupwandler) und baue 2 anschaltbare
Stromquellen für 40mA. Mit 2 Komperatoren entscheidest du dann, welche
Stromquelle aktiv sein soll - damit kannst du laden und entladen.
1x Stepupwandler + 1x Dualkomperator + 4 Transisoren incl evtl
Optokoppler.
Die Schaltung tut was du beschrieben hast.
@ Julian K. (Gast)
>ich suche eine Lösung, um aus 48 VDC 200 VDC zu generieren. Schön wäre>es, wenn die Spannung zwischen 0 und 200 V einstellbar wäre (z.B. über>ADC eines Mikrocontrollers). Strom liegt in der Größenordnung 20-40 mA.
Das ist leicht. Ein Step Up kann das, dafür gibt es Dutzende ICs.
>Die Last ist kapazitiv (ca 500 nF), welche sowohl geladen als auch>entladen werden soll. Also Quelle und Senke.
Das ist schon exotischer, dafür gibt es deutlich weniger ICs, die 200V
machen es auch nicht leichter. Da wird man wohl für einige Teile was
eigenes machen müssen.
>Gibt es hierfür bereits vollintegrierte Regler?
Glaub ich nicht. 2 Quadranten Schaltnetzteile sind selten, erst recht
bei 200V.
>Was beachtet werden sollte ist Platzbedarf, Gewicht und Preis. Jährliche>Stückzahl soll mal bei ca. 60.000 liegen.
;-)
>Habt ihr hierzu Ideen in welche Richtung man da am Besten schauen>könnte?
Man könnte, wie bereits vorgeschlagen einen normalen Step Up
Schaltregler zum laden nehmen und mittels MOSFET als
Konstantstromquelle und Steuerung die Entladung machen. Ist halt die
Frage, wie schnell das gehen muss und ob die Energie beim Entladen
verheizt werden kann.
> Und vorallem bei vollintegrierten Reglern bei welchen> Herstellern man eventuell fündig wird?
Die Üblichen, ala TI, Linear, etc.
Praktikum. Ah-ja. Ich glaub eher friert die Hölle zu! Vielleicht
solltest Du mal die Firma nennen, in der ein Praktikant Ingenieursarbeit
für 60k+ Einheiten/Jahr liefert. **lol**
200V ist nicht sooo viel, 40mA sind da gerade mal 8W. Kriegt man
wirklich mit einer Mini-Heizung hin, ich hätte da aber auch Patente für
eine energiesparende Lösungen. Step-Up kannste aber vergessen, der kommt
nicht unter die 48V.
Allerdings hab ich hier im Forum auch seit neuestem eine schwere
Allergie gegen alles was kommerziell ist oder wo andere Leute aus meinen
Ideen finanziellen Profit schlagen. Sorry wegen OT, aber is so.
Und die Geschichte mit dem Praktikum glaub ich nie im Leben, das kannste
Deiner Oma erzählen!
Mein Vorschlag wär ein Sperrwandler und auf sekundärseite ein Widerstand
als Mindestlast. Das ganze primitiv geregelt mit einem Controller.
Falls die Polarität der Ausgangsspannung egal ist, könnte man auch einen
Inverswandler aufbauen, dann kommt man ohne Trafo aus.
Hallo,
danke für die doch größtenteils sinnvollen Beiträge.
@magic_smoke:
Wenn du richtig lesen würdest, dann müsstest du auch nicht sinnlos
rummeckern. Es geht nicht um die Ingenieuersarbeit, sowas serientauglich
für 60k/Jahr zu bekommen. Es geht darum, heraus zu finden, ob es bei den
gegebenen Rahmenbedindungen überhaupt machbar ist. Und das sehe ich
durchaus als Praktikumsprojekt. Diese Projekte werden von Firmen an die
Hochschule vergeben. Wie gesagt spielen Platz, Gewicht und Preis eine
extrem große Rolle. Grundsätzlich wird wohl keiner bestreiten, dass es
realisierbar ist. Die Frage ist mit welchen Mitteln. Und genau hier
wollte ich einfach nur ein paar Hinweise. Ich möchte keine fertige
Lösung. Z.B. der Hinweis EL-Folientreiber ist doch klasse. Oder die
Frage nach der möglichen Schaltregler-Topologie. Also bitte, entweder
trage was konstruktives bei oder lass es ganz bleiben...
@Falk:
An Step-Up habe ich auch schon gedacht. Aber komme ich denn damit
überhaupt von 0 bis 200V? Oder nur von 48 bis 200? Die Null ist schon
wichtig, da eine spezielle Rampe über den gesamten Bereich hochgefahren
werden muss. Nach meinem Verständnis ist das mit Step-Up nicht ohne
Weiteres realisierbar.
Die Polarität der Ausgangsspannung spielt eine Rolle. Des Weiteren ist
auf keinen Fall Platz und Gewicht für einen Trafo vorhanden. Lassen wir
notfalls mal das Entladen erstmal außen vor, wenn es das einfacher
macht. Entladen könnte man eventuell auch über einen Widerstand. Meine
größte Sorge ist eben Platz/Gewicht und Preis. Größer als 2 € pro Stück
dürfte die Lösung nicht liegen (bei Abnahmemengen von 60k).
Also, gibts eventuell noch Ideen? Vollintegriert machbar, wenn man das
Laden außen vor lässt?
Gruß Julian
@ Julian K. (Gast)
>An Step-Up habe ich auch schon gedacht. Aber komme ich denn damit>überhaupt von 0 bis 200V? Oder nur von 48 bis 200?
Der einfache Step Up mit SPule kommt nur von 48-200V, wenn man aber
einen Trafo nutzt, geht 0-200V.
>Die Polarität der Ausgangsspannung spielt eine Rolle. Des Weiteren ist>auf keinen Fall Platz und Gewicht für einen Trafo vorhanden.
Wir reden von einem KLEINEN HF-Trafo, so Streichholzschachtelgröße.
>macht. Entladen könnte man eventuell auch über einen Widerstand. Meine>größte Sorge ist eben Platz/Gewicht und Preis. Größer als 2 € pro Stück>dürfte die Lösung nicht liegen (bei Abnahmemengen von 60k).
Automitive? ;-)
Naja, ein VOLLPROFI kann das vielleicht zu dem Preis entwickeln, das
wird aber SEHR sportlich.
>Also, gibts eventuell noch Ideen? Vollintegriert machbar, wenn man das>Laden außen vor lässt?
Sicher, ist ein normaler Schaltregler.
@ Falk:
Vielen Dank für deine Ausführungen. Trafo kommt leider in keinster Weise
in Betracht. Der Platz den gesamten Wandler muss etwa in der
Größenordnung einer Streichholzschachtel haben. Eher kleiner. Dieser
Platz ist auch limitiert, wird so vorgegeben. Auch die maximale Höhe ist
mit knapp 1cm sehr eng. Beim Gewicht zählt ebenso jedes Gramm.
Weißt du, wo ich mal nach solchen vollintegrierten Schaltreglern schauen
könnte? Da habe ich bisher im Bereich 200V leider noch nichts sinnvolles
gefunden.
@ Julian K. (Gast)
>Vielen Dank für deine Ausführungen. Trafo kommt leider in keinster Weise>in Betracht.
Du schränkst schon die Lösungsmöglichkeiten ein, ohne einen stichfesten
Grund zu haben. Das ist nicht sinnvoll und auch nicht professionell.
> Der Platz den gesamten Wandler muss etwa in der>Größenordnung einer Streichholzschachtel haben. Eher kleiner.
Sportlich.
>Platz ist auch limitiert, wird so vorgegeben. Auch die maximale Höhe ist>mit knapp 1cm sehr eng. Beim Gewicht zählt ebenso jedes Gramm.
Klingt nach Area51 meets Space Shutte 2.0 ;-)
>Weißt du, wo ich mal nach solchen vollintegrierten Schaltreglern schauen>könnte? Da habe ich bisher im Bereich 200V leider noch nichts sinnvolles>gefunden.
Wie bereits gesagt könnte man bei den ICs der EL-Folien anfangen. Sowas
hatte ich vor ein paar Jahren mal in der Hand, hab aber die
IC-Bezeichnung vergessen. Sowas hier war's.
http://de.farnell.com/micrel-semiconductor/mic4826ymm/ic-el-treiber-dc-ac-160vpp/dp/1556723
Julian K. schrieb:> Trafo kommt leider in keinster Weise in Betracht.
und
> Schaltreglern
... passt irgendwie nicht zusammen. Bei einem Schaltregler brauchst Du
eine Drossel. Wenn Du auf die Drossel eine 2. Wicklung machst, hast Du
sowas wie einen Trafo.
Wo ist das Problem? Der Platzbedarf und das Gewicht ist es in erster
Linie nicht - oder Du kannst nach der Logik auch keinen Schaltregler
verwenden. Und dann wird es aber eng...
Gruß Dietrich
Dietrich L. schrieb:> ... passt irgendwie nicht zusammen. Bei einem Schaltregler brauchst Du> eine Drossel.
Kapazitive Konverter schalten irgendwie auch. Aber denen dann auch noch
eine stufenlose Regelung 0-200V beizubringen, stelle ich mir ebenfalls
recht sportlich vor.
A. K. schrieb:> Dietrich L. schrieb:>> ... passt irgendwie nicht zusammen. Bei einem Schaltregler brauchst Du>> eine Drossel.>> Kapazitive Konverter schalten irgendwie auch. Aber denen dann auch noch> eine stufenlose Regelung 0-200V beizubringen, stelle ich mir ebenfalls> recht sportlich vor.
OK, ich hätte sagen sollen "Bei einem Schaltregler brauchst Du
meistens eine Drossel." ;-)
Julian K. schrieb:> Vielen Dank für deine Ausführungen. Trafo kommt leider in keinster Weise> in Betracht.
Gut, dann können wir den thread hier abkürzen:
Das gesteckte Ziel (Problemstellung) ist zur Zeit mit keiner bekannten
Technologie lösbar.
Kirk Ende.
Meine Hoffnung ist, eine möglichst kleine SMD Drossel einsetzen zu
können. Das Problem bei Trafo ist halt der zusätzliche Platz und Gewicht
(im Vergleich zur SMD Drossel).
Notfalls muss halt die Rampe von 0-200V auch entsprechend anders gelöst
werden, sodass diese Betrachtung vorerst auch rausfallen kann.
Zerpflück mal einen von diesen kleinen USB-Ladern im Eurostecker. Da
findest du interessante Methoden zur Miniaturisierung und die
Leistungsklasse ist die gleiche Größenordnung. Da galvanische Trennung
nit gefordert ist, fallen noch paar Bauteile weg.
Und vielleicht den Hersteller, der dir die Prummelchen für 2EUR bauen
kann. Da dürften dann aber Kinderfinger bluten in irgendeinem
Entwicklungsland :/
Hoffnung ?
Machst Du in Theologie oder in E-Technik ?
Eine möglichst kleine SMD Drossel, die aber 8W Ausgangsleistung schafft,
die nötige Isolationsfestigkeit hat und nicht höher als 1cm ist.
Ein Buck / Boost Inverter darf es wegen der Polarität nicht sein und ein
Trafo der Größe wegen.
Know How ist nur minimal vorhanden und deswegen soll fertig gekauft
werden was schon als Kundenspezifische Entwicklung eine nette Kopfnuss
ist.
Spitzenwerte für Preis, Zuverlässigkeit, MTBF, EMI, Wirkunggrad
selbstverständlich bei der Stückzahl und den Zielmarkt (Automotive oder
Telco).
Hab ich das so in etwa richtig verstanden ?
Nehme die avisierte Stückzahl, teile durch zwei und ersetze Stk. durch
Euro.
Wenn Du auf das richtige Ergebnis kommst und die Finanzierung gesichert
ist können wir weiter reden.
Bis dahin solltest Du diese Prioritätenliste sortieren.
- Klein und billig ja, aber ohne Funktion.
- Funktion und billig ja, aber nicht klein.
- Funktion und klein ja, aber nicht billig.
> Es handelt sich hierbei um ein Praktikumsprojekt und die Frage der> technischen Realisierbarkeit. In Bezug auf die gegebenen> Rahmenbedingungen.
Deine Parameter wabbeln lose durch die Gegend.
Laden und Entladen mit 0-200 V Rampe aber ohne Entladen und Rampe geht
auch ?
So verschwendest Du Deine und unsere Zeit.
