Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannunsregler für hohe Ströme


von Lukas (Gast)


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Hallo Experten!

Ich bin komplett neu im Elektronik-Bereich und bräuchte dementsprechend 
vorerst Lösungen aus dem Bereich "für Dumme"..

Für mein Modellvorhaben würde ich gern die Spannung eines LiPo Akkus 
runterregeln. Dazu brauche ich einen Regler, der auch hohe Ströme 
verträgt.

Die Eingangsspannung: 11.1V Nennspannung, heißt variiert zwischen 
9.6V-12.6V.
Ausgangsspannung: 7.4V (darf um 0.5V variieren)
Strom: min 10A

Wäre super, wenn mir jemand einen Lösungsvorschlag/Bauteil zeigen 
könnte.

Danke!

MfG Lukas

: Verschoben durch Admin
von Harald W. (wilhelms)


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Lukas schrieb:

> Die Eingangsspannung: 11.1V Nennspannung, heißt variiert zwischen
> 9.6V-12.6V.
> Ausgangsspannung: 7.4V (darf um 0.5V variieren)
> Strom: min 10A

Ein integrierter Analog-Dreibeinregler wäre da leistungsmäßig
überfordert. Bleibt ein Schaltregler. Soeas findet man teilweise
beim Chinesen bei ebay. Die Mindest-Drop-Spannung von 2,2V
könnte da aber vielleicht nicht ausreichen.
Gruss
Harald

von Daniel H. (Firma: keine) (commander)


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Hallo,

von TI gibt es diverse Schaltregler die geeignet wären. Von ST, LT, 
Maxim usw. sicherlich auch, aber ich habe mich in die Workbench von TI 
verliebt ;)

Einfach mal auf deren Seite gehen und deren Berechnungstools mit den 
gewünschten Daten füttern.

> http://www.ti.com/

Viele Grüße
Daniel

von MaWin (Gast)


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L4970 oder LTC3911, Schaltung laut Dstenbkatt.

von Lukas (Gast)


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Hallo!

Erst einmal vielen Dank für die vielen Antworten!

Da dies eher ein Wochenend-Projekt ist antworte ich leider erst jetzt..

Habe jetzt noch ein wenig herum gesucht. Da ich wirklich Anfänger bin, 
muss ich leider noch ein paar [möglicherweise dumme] Fragen stellen:


Harald Wilhelms schrieb:
> Ein integrierter Analog-Dreibeinregler wäre da leistungsmäßig
> überfordert. Bleibt ein Schaltregler. Soeas findet man teilweise
> beim Chinesen bei ebay. Die Mindest-Drop-Spannung von 2,2V
> könnte da aber vielleicht nicht ausreichen.

Könntest du mir da einen Beispiel-Link schicken?


MaWin schrieb:
> L4970 oder LTC3911, Schaltung laut Dstenbkatt.


L4907A wäre dann zum Beispiel der hier, richtig?
http://www.ebay.de/itm/1-St-10-A-Schaltregler-IC-L4970A-L4970-A-L-4970-A-/360223842772?pt=Bauteile&hash=item53df03a1d4

Wo finde ich da ein Datenblatt wo Schaltungen angegeben sind? Die 
Datenblätter, die ich gefunden habe, geben nur Auskünft über 
Temperaturen, Spannungen, etc.


Daniel H. schrieb:
> Einfach mal auf deren Seite gehen und deren Berechnungstools mit den
> gewünschten Daten füttern.
>
>> http://www.ti.com/

Genau so ein Tool habe ich gesucht! Auch wenn ich es wahrscheinlich noch 
nicht zu 100% durchdrungen habe. Zum Beispiel wird mir das hier 
ausgespuckt:

http://www.ti.com/product/tps40305

Das könnte ich dann einfach so nehmen? Wäre ja genial!



Habe hier noch zwei andere gefunden (meiner Meinung nach sind das ja 
eher Teile, die den Strom regeln, aber die Bezeichnung "Spannungsregler" 
beim Ersten irritiert mich). Kann da jemand was zu sagen?

http://de.eachbuyer.com/pulse-width-modulation-pwm-dc-motor-speed-control-switch-9v-55v-10a-13khz-p175879.html

http://de.eachbuyer.com/pulse-width-modulation-pwm-dc-motor-speed-control-switch-9v-60v-20a-13khz-p175616.html

So, vielen Dank für eure Mühe und ein schönes Wochenende (:

Lukas

von Max H. (hartl192)


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Was spricht eigentlich dagegen einen 2 Zelle LiPo Akku zu verwenden?

von MaWin (Gast)


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Lukas schrieb:
> Wo finde ich da ein Datenblatt wo Schaltungen angegeben sind?

L4970 in Google eintippen.

Anleitung inkl Platinenlayout finden:

http://www.ok2kkw.com/00003016/step_down_ps/l4970_apn.pdf

von Dietrich L. (dietrichl)


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Lukas schrieb:
> http://www.ti.com/product/tps40305
>
> Das könnte ich dann einfach so nehmen? Wäre ja genial!

"Einfach" ist es wahrscheinlich nicht, denn der Aufbau eines 
Schaltreglers ist kritisch. Da sollte man sich genau an das 
vorgeschlagene Layout halten, und die richtige Drossel zu bekommen ist 
oft auch nicht so einfach.

Gruß Dietrich

von Lukas (Gast)


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Max H. schrieb:
> Was spricht eigentlich dagegen einen 2 Zelle LiPo Akku zu verwenden?

Platz und Gewicht. Es geht um ein Modellboot, was ich noch ein wenig 
leichter machen wollte und wollte eben mal probieren ob auch der 3s LiPo 
reicht.

MaWin schrieb:
> L4970 in Google eintippen.

Jetzt fällt es mir auch auf, hab die ganze Zeit nach l4907 und nicht 
l4970 gesucht. Sorry und danke!

von Jörg E. (jackfritt)


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@Lukas
Du sagst du bist neu in dem Bereich. Ich gehe davon aus du kannst nen 
Kabel anlöten.
Aber Platinen ätzen und löten wird ein Problem oder?
Kauf dir nen fertigen Wandler. Gibs im Modellbausektor.
Bitte nicht als nächstes mit "is zu teuer" antworten. Denn alles andere 
wird noch viel teurer und zeitaufwendiger und du sagstest was von 
Wochend Projekt.
Also kauf was mit maximal 4 Anschlusskabeln ;)

von Jörg E. (jackfritt)


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L4970? Dort steht was von max 10A. TO möchte min. 10A . Wird das nich 
knapp?

von Helge A. (besupreme)


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Hm. Was "begrenzt" dich denn auf die Betriebsspannung von 7-8V? Ich frag 
nur, weil vielleicht gibts ja intelligentere Lösungen als ein 
zusätzliches (heißes) Hochleistungsmodul.

von Lukas (Gast)


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Jörg Esser schrieb:
> @Lukas
> Du sagst du bist neu in dem Bereich. Ich gehe davon aus du kannst nen
> Kabel anlöten.

Das ist kein Problem

> Aber Platinen ätzen und löten wird ein Problem oder?

Ätzen ja, löten möglicherweise nicht.

> Kauf dir nen fertigen Wandler. Gibs im Modellbausektor.
> Also kauf was mit maximal 4 Anschlusskabeln ;)

Genau so was hab ich mir eiegentlich auch vorgestellt, allerdings nie 
was gefunden, was solche hohen Ströme verträgt und gleichzeitig leichter 
ist als den 2ten LiPo dann doch rein zu packen..
Preis müsste man dann halt sehen..

Jörg Esser schrieb:
> L4970? Dort steht was von max 10A. TO möchte min. 10A . Wird das nich
> knapp?

10A ist die Grenze, ist schon großzügig kalkuliert müsste ich aber eben 
testen ob er die Peaks beim Anfahren verträgt.

von Lukas (Gast)


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Helge A. schrieb:
> Hm. Was "begrenzt" dich denn auf die Betriebsspannung von 7-8V?

(Betriebsspannung=Ausgangsspannung?)

Ich möchte damit ja praktisch einen 2s LiPo simulieren, da die 
Bordelektronik auf so einen ausgelegt ist und ich diese auch nicht 
nochmal komplett über den Haufen schmeißen werde.
Und damit bin ich eben im Bereich von (genau genommen) 6V-8,4V

von Max H. (hartl192)


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Lukas schrieb:
> Ich möchte damit ja praktisch einen 2s LiPo simulieren, da die
> Bordelektronik auf so einen ausgelegt ist
Und wofür wird die Spannung vom 3s LiPo benötigt? Für den Motor?

Bei der Leistung würde ich von einem Linearregler abraten. Abgesehen von 
Effizienz und so wird der Kühlkörper großer sein als ein 2s Akku

von Lukas (Gast)


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Max H. schrieb:
> Und wofür wird die Spannung vom 3s LiPo benötigt? Für den Motor?

Exakt, dafür war bisher der 2s-er zuständig.


> Bei der Leistung würde ich von einem Linearregler abraten. Abgesehen von
> Effizienz und so wird der Kühlkörper großer sein als ein 2s Akku

Das heißt ich sollte mich von diesem Gedanken verabschieden?

von Flip (Gast)


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Nimm doch nen aufwärtswandler für den 11.1v verbraucher (was auch immer 
das sein mag??? Wievie strom wird da gebraucht.

von Jörg E. (jackfritt)


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Noch einfacher. Gib alle Info über dein Boot und man kann dir besser 
helfen.
Hersteller Typ etc?
Bilder vom Innenleben?
Somit muss hier keiner mehr raten sondern direkt helfen.

von Max H. (hartl192)


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Lukas schrieb:
> Max H. schrieb:
>> Und wofür wird die Spannung vom 3s LiPo benötigt? Für den Motor?
>
> Exakt, dafür war bisher der 2s-er zuständig.
Und was hängt alles an den 7.4V, dass du da >10A brauchst?

Lukas schrieb:
>> Bei der Leistung würde ich von einem Linearregler abraten. Abgesehen von
>> Effizienz und so wird der Kühlkörper großer sein als ein 2s Akku
>
> Das heißt ich sollte mich von diesem Gedanken verabschieden?
Nur von Gedanken eines Linearregler. Bei einem Schaltregler, wäre die 
Kühlung dein kleinstes Problem

: Bearbeitet durch User
von Lukas (Gast)


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Flip schrieb:
> Nimm doch nen aufwärtswandler für den 11.1v verbraucher (was auch immer
> das sein mag??? Wievie strom wird da gebraucht.

Wäre eine gute Idee! Da brauche ich aber auch so um die 5A, müsste ich 
nochmal nachmessen. Hättest du da für meine Anwendung einen 
Lösungsvorschlag?


Jörg Esser schrieb:
> Noch einfacher. Gib alle Info über dein Boot und man kann dir besser
> helfen.
> Hersteller Typ etc?
> Bilder vom Innenleben?
> Somit muss hier keiner mehr raten sondern direkt helfen.

Schön wär's (; Das Boot ist komplett Marke Eigenbau (außer die Einzelnen 
Komponenten, für z.B. einen Fahrtregler bräuchte ich dann natürlich 
einige elektrotechnische Kenntnisse).

Max H. schrieb:
> Und was hängt alles an den 7.4V, dass du da >10A brauchst?

Der Motor eben (besser gesagt die Motoren). Die kämen dann (nach dem 
Fahrtregler) an den "Spannungswandler" ran.

> Nur von Gedanken eines Linearregler. Bei einem Schaltregler, wäre die
> Kühlung dein kleinstes Problem

Was wären denn die anderen Probleme?

von Max H. (hartl192)


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> Der Motor eben (besser gesagt die Motoren). Die kämen dann (nach dem
> Fahrtregler) an den "Spannungswandler" ran.
Wieso willst du eigentlich auf einen 3s LiPo umsteigen? Was willst du 
einbauen, das nur mit 11.1V läuft?

> Was wären denn die anderen Probleme?
Das Layout z.B.

: Bearbeitet durch User
von Lukas (Gast)


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Max H. schrieb:
> Lukas schrieb:
>> Max H. schrieb:
>>> Und wofür wird die Spannung vom 3s LiPo benötigt? Für den Motor?
>>
>> Exakt, dafür war bisher der 2s-er zuständig.
> Und was hängt alles an den 7.4V, dass du da >10A brauchst?

Okay ich glaube ich habe dich falsch verstanden.
Ich versuche den Sachverhalt mal grafisch darzustellen. So stell ich mir 
das vor:

3s LiPo -(ca5A)-> Verbraucher (Pumpen, Licht, Regler, etc)
        -      -> 2s-Spannungswandler -(>=10A)-> Fahrtregler -> Motoren

2s ... 7.4V Nennspannung
3s ... 11.1V Nennspannung

Der untere Zweig war früher durch einen 2s-LiPo gelöst. Ich denke die 
Elektrische Aufteilung dürfte damit im groben klar sein, der genaue 
Aufbau des Bootes ist ja dann auch egal, es geht um die Eckdaten die zu 
realisieren sind.

von Lukas (Gast)


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Max H. schrieb:
> Wieso willst du eigentlich auf einen 3s LiPo umsteigen? Was willst du
> einbauen, das nur mit 11.1V läuft?

Ich hatte von Anfang an einen 2s- und 3s-LiPo verbaut (Warum, weiß ich 
auch nicht mehr so genau, wahrscheinlich um auch größere Motoren 
einzubauen die etwas mehr verbrauchen. Und ich hatte schon 2 Stück von 
den 2s-ern). Nun würde ich hauptsächlich aus Gründen des Gewichts 
versuchen den 2s einzusparen.

von Max H. (hartl192)


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Was ist der Unterschied zwischen einem
>Regler
und einem
>Fahrtregler
?

Ich würde sagen, dass es einfacher wird eine StepUp für 5A als einen 
StepDown für 10A zu bauen.
Vllt. kann dir das dabei weiterhelfen:
http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100w.htm

: Bearbeitet durch User
von Lukas (Gast)


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Max H. schrieb:
> Was ist der Unterschied zwischen einem
>>Regler
> und einem
>>Fahrtregler
> ?

War wahrscheinlich schlecht ausgedrückt. Mit Regler meine ich z.B. die 
Spannungsversorgung für die Fernsteuerungsanlage, verschiedene 
Schaltbausteine etc. Der Fahrtregler regelt mit der Eingangsspannung und 
dem Fernsteuerungssignal die Drehzahl der Motoren. Diese Bauteile habe 
ich aber alle schon es geht mir nur um die Stelle des Spannungswandlers.

> Ich würde sagen, dass es einfacher wird eine StepUp für 5A als einen
> StepDown für 10A zu bauen.

Gibt es da schon Lösungen? Weil wie gesagt, ich habe nicht allzu viel 
Erfahrung im Platinen bauen und hätte lieber was, was schon fertig ist 
und zuverlässig funktioniert.

von Norbert M. (Gast)


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Max H. schrieb:
> Lukas schrieb:
>> Ich möchte damit ja praktisch einen 2s LiPo simulieren, da die
>> Bordelektronik auf so einen ausgelegt ist
> Bei der Leistung würde ich von einem Linearregler abraten. Abgesehen von
> Effizienz und so wird der Kühlkörper großer sein als ein 2s Akku

Es ist doch ein Modellboot, da hat man doch einen super Wärmeübergang 
vom Kühlkörper auf's Kühlmedium Wasser. Oder eines dieser chinesischen 
"12V auf 5V / 15A Stepdown-Module" besorgen und dann ummodeln auf die 
benötigten 7,4V. Alles selbstmachen (inklusive Platine) wird teurer und 
ist als erstes Projekt wohl auch wenig sinnvoll.

LG, N0R

von Michael (Gast)


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Lukas schrieb:
> Der Motor eben (besser gesagt die Motoren). Die kämen dann (nach dem
> Fahrtregler) an den "Spannungswandler" ran.

Warum willst du da unbedingt zwei Regler (Spannungswandler und 
Fahrtregler) hintereinander hängen? Das kann doch einer erledigen.

von Max H. (hartl192)


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Lukas schrieb:
> Spannungsversorgung für die Fernsteuerungsanlage
Soweit ich weiß, laufen die meisten Fernsteuerungsanlagen mit 5V, die 
könnte man sich auch aus den 7.4V machen. Bei geringen Strömen reicht 
ein einfacher Linearregler mit Dropout Spannung <1V

von Lukas (Gast)


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Michael schrieb:
> Warum willst du da unbedingt zwei Regler (Spannungswandler und
> Fahrtregler) hintereinander hängen? Das kann doch einer erledigen.

Möglicherweise ja, aber auch da gibt es nichts fertiges.
Das Problem: Der Regler würde zwar die 11.1V verarbeiten, würde die aber 
auch an die Motoren weiter geben und die sind auf die 2s-Spannung 
ausgelegt.

Max H. schrieb:
> Soweit ich weiß, laufen die meisten Fernsteuerungsanlagen mit 5V
> könnte man sich auch aus den 7.4V machen. Bei geringen Strömen reicht
> ein einfacher Linearregler mit Dropout Spannung <1V

Richtig. Die kommen aus einem seperaten (leistungsfähigeren) BEC weil 
ich viele Servos und Schaltbausteine an der Anlage hab brauche ich da 
einiges an Strom.

Bitte jetzt keine Fragen mehr zum Aufbau des Bootes, ich denke vom Grund 
her sollte es klar sein und ich möchte einfach nur wissen ob es eine 
einfache Lösung für 2s->3s (5A) oder 3s->2s (10A) gibt. Alles andere ist 
vorhanden, aufgebaut, funktioniert und wird nicht geändert.

von Lukas (Gast)


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Ist denn da wirklich nichts einfaches möglich?

von Ralf G. (ralg)


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Lukas schrieb:
> Das Problem: Der Regler würde zwar die 11.1V verarbeiten, würde die aber
> auch an die Motoren weiter geben und die sind auf die 2s-Spannung
> ausgelegt.

Und die Grenze 'Volles Rohr' einfach auf 65%..70% setzen? Oder gibt's da 
immer nur 'ein' bzw. 'aus'?

von Udo S. (urschmitt)


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Lukas schrieb:
> Ist denn da wirklich nichts einfaches möglich?

Meine Güte, du kannst doch an jeder heutigen Fernbedienung den 
Stellbereich programmieren. Also genau das:

Ralf G. schrieb:
> Und die Grenze 'Volles Rohr' einfach auf 65%..70% setzen? Oder gibt's da
> immer nur 'ein' bzw. 'aus'?

von Lukas (Gast)


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Sorry dass ich mich so lange nicht gemeldet habe.

Zum Thema:

Udo Schmitt schrieb:
> Meine Güte, du kannst doch an jeder heutigen Fernbedienung den
> Stellbereich programmieren. Also genau das:
>
> Ralf G. schrieb:
>> Und die Grenze 'Volles Rohr' einfach auf 65%..70% setzen? Oder gibt's da
>> immer nur 'ein' bzw. 'aus'?

Kann man, habe ich auch versucht. Das Problem ist dann aber, dass nur ca 
1/4 des Knüppelausschlag-Bereichs ausgenutzt wird, was zum Beispiel zur 
Folge hat, dass sanftes anfahren nicht mehr möglich ist. Das Ganze wird 
dann zu einer sehr "digitalen" Fahrweise: fahren/nicht fahren.

Ich habe es jetzt folgendermaßen gelöst: Der Ansatz nich von 3s auf 2s 
sonder umgekehrt zu gehen hat mir sehr gefallen (vor allem da ich noch 
einige 2s LiPos habe). Deshalb habe ich im Boot jetzt einfach jeweils 2 
von diesen eingebaut:

http://www.exp-tech.de/Shields/Strom-Spannung-79/Pololu-12V-Step-Up-Spannungsregler-U3V50F12.html?XTCsid=ed94f527ba8816edf928df7c74ba966d

https://www.exp-tech.de/advanced_search_result.php?keywords=EXP-R25-179&XTCsid=ed94f527ba8816edf928df7c74ba966d

Verteilt auf die verschiedenen Kreise funktioniert das prima. Und ich 
kann im "Notfall" trotzdem den 3s-LiPo noch mit rein packen.
Die nächste Fahrt (wahrscheinlich heute) wird zeigen, ob es sich gelohnt 
hat!

Vielen Dank an alle für die Anregungen!

Lukas

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