Hallo!
Ich hab mir in meinem jugendlichen (ha!) Leichtsinn mal eben gedacht ich
bau mir einen isolierten DC DC Wandler.
Nach einiger Recherche bin ich dann zu dem Schluss gekommen, dass es
doch nicht so einfach ist, wie zuerst gedacht (Übertrager antakten und
fertig).
Hier mal ein paar grundsätzliche Informationen:
Netzteil für die Versorgung von Gitarreneffektgeräten (9VDC zw. 10 und
500mA)
So günstig wie möglich realisierbar, da viele voneinander isolierte
Ausgänge nötig.
Primärseitig hätte ich an irgendwas zwischen 12 und 24VDC gedacht.
Sekundärseitig würde ich dann nach Gleichrichtung mittels
Schottkybrückengleichrichter, Drossel und Kondensatorbatterie 12VDC
brauchen, die ich dann befiltere wie ein irrer und mir über einen LDO
meine 9V generiere (noise rejection vom LDO sind auch nochmal ein paar
dB, also sollte ich am Ausgang ein schön sauberes Signal für meine
empfindlichen Analogkästchen haben).
Ich bin mir im Kopf schon alle Varianten von einfachem Sperrwandler bis
hin zum Vollbrückengegentaktwandler durchgegangen, aber bin mir trotzdem
nicht sicher ob es wirklich das gelbe vom Ei ist.
Die grundsätzliche Idee war einen günstigen Übertrager zu nehmen (z.B.
einen hiervon:
http://at.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/Search?catalogId=15001&langId=49&storeId=10153&categoryId=700000005700&sort=P_PRICE&pageSize=25&showResults=true&aa=true&sf=502,701&pf=311868486,311868487,311868489,311868491,311868500,311868505,312032264,312032265,312032266,312032267,312032268,312032269,312032270&min=311868486
)und den mittels µC oder 555 oder was auch immer anzusteuern.
Die meiste Literatur die ich bezüglich Schaltnetzteilen gefunden habe
bezieht sich immer auf Netzteile mit mehreren 100 V oder W, vielleicht
noch aus Netzspannung generiert... brauche ich alles nicht.
Meiner Idee nach muss ich die Übertrager nur schnell genug takten um das
Spannungszeitprodukt nicht zu erreichen und auf den max. Strom achten?
Ich meine auch irgendwo irgendwann einmal gelesen zu haben, dass solche
Wandler für geringe Störungen und hohe Wirkungsgrade (bei meinen
Leistungen wohl eher vernachlässigbar) mit Vollbrücke (also als
Gegentaktwandler) am Besten realisierbar sind.
Frage: ist das so einfach möglich und wenn ja warum nicht?
Danke schonmal!
Schönen Abend.
Einfach ist das sicher nicht, die eine oder andere Schwierigkeit wird
schon kommen.
Ich würde zu einem Sperrwandler mit vielen getrennten Sekundärwicklungen
raten (die Seite von Farnell ist eben down).
Schottkydioden gehen in solchen Anwendungen auch gerne mal kaputt,
besser sind normale Si-Dioden. Bei 12V-Ausgängen sind die zusätzlichen
Flussverluste eher unerheblich.
Allerdings wird das nicht mit nem einfachen 555-Timer gehen, sondern mit
einer ausgeregelten PWM. Du solltest Dich also mit einem richtigen
PWM-controller befassen, sonst wird das nichts.
Alternativ gäbe es noch die sog "blocking converter" (2-Transistor
uralt-Lösung). Werden z.T. noch heute in USB-Lader verbaut. Damit habe
ich selbst noch keine Erfahrungen gesammelt.
Was ist dein Antrieb? Lernen, Freude am Experimentieren? Dann such in
die Richtung. Suchst du eigentlich nur eine Lösung für dein Problem,
nimm die fertigen DC/DC-Wandler-Module a la Traco, Recom etc.
Wenn Du es nicht scheust, dir die Grundlagen anzueignen, Experimente zu
machen, und auch nicht aufgibst, wenn der eine oder andere Halbleiter in
Rauch aufgeht, kann man da schon was machen. Meinen ersten Sperrwandler,
der vernünftig funktioniert hat, habe ich aufgebaut, als ich noch
Schüler war. Ein Oszilloskop ist sehr hilfreich! Wenn man viele
getrennte Ausgangsspannungen will, ist, wie schon weiter oben
geschrieben, ein Sperrwandler ein guter Tip. Der muß aber immer mit
einer Regelung betrieben werden. Da Du ja eh noch sekundärseitig
Spannungsregler nachschalten willst, könnte man auch ungeregelt
arbeiten, und wie Du es ja schon angedacht hast, mit einer Vollbrücke
einen symmetrischen Rechteck (Die Symmetrie muß hundertprozentig
stimmen!) erzeugen (z.B. NE555 mit nachgeschaltetem Toggle-Flip-Flop als
Frequenzteiler, dann ist's symmetrisch), und damit auf einen Trafo
gehen. Beachten solltest Du, daß es zwischen den Wicklungen eine
kapazitive Kopplung gibt, auch wenn die Wicklungen galvanisch getrennt
sind. Wenn man dann die Massen der Ausgangsspannungen irgendwo
verbindet, wie es, bei dem Audio-Zeugs ja der Fall ist, kann da eine
Störung eingekoppelt werden. die Wicklungen sollten also möglichst
räumlich getrennt sein, z.B. schön nebeneinander auf einem, bewusst eher
groß gewählten, Ringkern. Bei der Anordnung mit der Vollbrücke könnte
man mehrere Trafos parallel anschließen, wenn die Brücke genug Strom
liefern kann.
Mit freundlichen Grüßen - Martin
Schlatte schrieb:
(9VDC zw. 10 und
> 500mA)
Das sind 5 Watt und damit bist Du über dem, was für Gatetreiber und
isolierte Kommunikationsschnittstellen üblicherweise benötigt wird.
Damit wird das Angebot an fertigen ICs und Trafos dünner.
Für niedrigere Leistung & Spannung gäbe es z.B. den SN6501 oder MAX253
und darauf abgestimmte Trafos. Beide arbeiten ungeregelt, man könnte die
also auch mit nem 555er und 2 FETs ersetzen. Oder noch besser: 74AC14,
davon einige Gatter parallel geben gleich gute FET-Treiber ab. Aber halt
nur bis 5V Input. Spannungsregelung und Kurzschlussschutz (wichtig bei
Vorwärtswandlern) machst Du am einfachsten sekundärseitig mit nem
passenden LDO.
Für Deine Leistung könntest Du Dir z.B. die TC2445A + nen 555er
anschauen. Musst aber mal durchrechnen / ausprobieren ob das wirklich
für 5 Watt langt.
Miss mal, wie viel Strom die Effekte wirklich aufnehmen. Die meisten
kann man ja auch mit 9-V-Block betreiben, und bei 500 mA dürfte der kein
Konzert druchhalten ...
Für kleine Ströme hab ich mal soetwas gebastelt (die genauen Werte weiß
ich nicht mehr):
RC-Oszillator mit HC14, Signal invertiert, mit 2 weiteren Invertern eine
Spule von einer vierfach-Drossel im Gegentakt angesteuert. 2 oder 3 der
anderen Wicklungen je nach gewünschter Spannung als Sekundärwicklung
hintereinander schalten. Danach gleichrichten und sieben. Da bleiben
dann noch 2 weitere Inverter für eine zweite Spannung. Die Frequenz war
im zweistelligen kHz Bereich. Die Drossel war eine stromkompensierte
Vierfachdrossel, wie sie an ISDN Leitungen üblich ist: 4*1µH oder auch
4*4,7µH. Das war als Ersatz für potentialfreie 9V Batterie vorgesehen
und hat funktioniert. An den Strom kann ich mich aber nicht mehr
erinnern.
MfG Klaus
Eigentlich ist das ziemlich einfach - wenn man bereit ist selber zu
wickeln. Die Topologie der Wahl ist ein ungeregelter, selbstschwingender
Gegentakt-Durchflußwandler. Siehe z.B.
http://joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html
Neben der Primär- und der Rückkopplungswicklung kann man praktisch
beliebig viele Sekundärwicklungen unterbringen. Bei guter magnetischer
Kopplung stimmen die Ausgangsspannungen gut überein und hängen auch fest
an der Eingangsspannung.
Als Kern eignet sich ein Ferrit-Ringkern. Die Größe wird im wesentlichen
durch den benötigten Wickelraum bestimmt. Als Frequenz sollte man
irgendwas zwischen >25kHz und <100kHz anstreben.
Ach ja, die 500mA @ 9V sollen wohl ein Scherz sein, oder? Kein Gerät,
das aus einem 9V-Block versorgt wird, braucht mehr als 50mA. Schließlich
hat so eine Batterie im besten Fall 500mAh und muß ja ein paar Stunden
halten.
wenn ein paar mA reichen dann gehen auch ethernet-magnetics und ein paar
logic gatter... habe mir damit mal ein galvanisch getrenntes analog
frontend gebaut...
wenn du wirklich mehr leistung brauchst lassen sich möglicherweise die
billigen kern-sätze (epcos!) von pollin (20 stück<1.-) dazu
verwursten.... müsste man sich aber erst durchrechnen ob mit den kleinen
kernen die 5W gehen...
sonst bleiben dir nur noch coilcraft, würth und die anderen üblichen
verdächtigen...
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Zuerstmal danke für die guten Inputs!
Re: "Effektgeräte mit 9V Bock, brauchen doch niemals 500mA" - stimmt so
nicht ganz. Es gibt zwar viele (hauptsächlich die analogen) Geräte, die
man per Batterie sehr gut und über lange Zeit versorgen kann, allerdings
bin ich kein Batteriefreund (immer wenn mans braucht ist es leer) und
möchte damit auf lange Sicht die Umwelt und den Geldbeutel schonen.
Außerdem gibt es auch einige (häufig moderne digitale Signalprozessoren)
Geräte, die man nicht mehr mit 9V Batterie betreiben kann, sondern nur
noch mit Netzteil. Einige ganz lustige Hersteller bieten bei solchen
Geräten dann doch auch noch einen Batterieplatz an, ist dann eben nach
knapp 40min Schluss mit lustig.
Die analogen Treter machen auch meistens keine Probleme. Da kann man
gerne mal so an die 5-10 Stück parallel an ein Netzteil hängen
(fälschlicherweise Daisy Chaining genannt), schwierig wirds, wenn man
analoge und digitale Geräte gleichzeitig betreiben will. Da werden die
von den Digitalgeräten in die Versorgung eingekoppelten Störungen
(Taktsignale, etc.) von den Analoggeräten mit deren Verstärkung (bei
manchen Verzerrern gerne mal um einiges mehr als Faktor 100) mit dem
Nutzsignal mitverstärkt. Die Massen werden bei solchen Signalketten eh
über die Signalkabel wieder mitverbunden, also theroretisch müsste man
wirklich nur die +9V einzeln filtern/regeln, aber es gibt so ein paar
Sonderfälle (z.B. vintage Geräte mit positiver Masse), für die komplett
isolierte Versorgungen notwendig sind.
Warum ich das Ganze selbst machen will? Geräte von der Stange gehen gut
ins Geld (z.B. Vodoo Labs Pedal Power 2+ kostet knapp 200€ und für meine
Signalkette würde ich davon mindestens zwei Stück brauchen) und eine
Eigenkonstruktion könnte ich sehr gut auf meine Bedürfnisse anpassen.
Für nächtelanges Trafowickeln hab ich ehrlich gesagt wenig Lust weil
keine Zeit, daher die Idee die kleinen <5€ Übertrager zu verwenden.
Das Traco Modul, das crazyhorse gepostet hat fällt glaub ich schon mal
weg, da mir knapp 20€ pro Channel recht viel vorkommt.
Der Ebay Link von Toxic könnte für einige Fälle passen, ich könnte halt
die Dämpfung eines nachgeschalteten LDOs nicht mit zur Filterung nutzen
und müsste das Teil vermutlich extrem stark befiltern.
Sollte ich mir dann wohl nochmal genau überlegen, was ich jetzt wirklich
machen will...
lg
Schlatte schrieb:> Für nächtelanges Trafowickeln hab ich ehrlich gesagt wenig Lust weil> keine Zeit
Also bei den Frequenzen, mit denen man hier arbeitet ist das nicht so
schlimm, da sind Wicklungen mit 30 Windungen schon eher viel, also nicht
so wie bei manchem 50Hz Trafo mit x-tausend Windungen. Die hobbymäßige
Bewicklung von Ringkernen ist allerdings schon friemelig, besonders
wenn's schön werden soll. Den Ringkern eher etwas zu groß nehmen, macht
Einem das Leben da etwas leichter.
Mit freundlichen Grüßen - Martin
