Tach auch,
im Anhang befindet sich eine Schaltung. Ich wollte fragen, ob diese auch
so in der Praxis funktionieren wird.
Der Transformator steht noch nicht fest, aber vermutlich wird es ein 2x
18 Volt / 2x 2,3 A Trafo.
Mit den 12 V will ich 4 IR2184 betreiben, mit den 5 V wird ein µC
mitsamt den 6x 7 Segmenten (Multiplex) betrieben. Würde es mehr sind
machen die Regler parallel zu nutzen?
Was für Kondensatoren muss ich für die Reglereingangsseite nutzen?
Grundsätzlich wird Deine Schaltung funktionieren.
Jedoch solltest Du erst einmal den wirklichen Leistungsbedarf für jeden
Schiene berechnen.
Normaler Weise schaltet man die Spannungsregler nicht in Reihe sondern
parallel.
Damit vermeidet man evt. auftretende Schwingungen im gesamten
Regelkreis.
Hendrik schrieb:> Was für Kondensatoren muss ich für die Reglereingangsseite nutzen?
Hast Du die Datenblätter nicht gelesen? Dort sind in den App-Notes die
richtigen Werte angegeben.
Standardwerte für die Wald- und Wiesenregler:
Am Eingang 0,1 bis 0,33 uF und am Ausgang ebenso.
Direkt am Regler angebracht.
Ich nehme meist 0,33 uF an beiden Seiten. Das hat sich über die Jahre
gut bewährt. Kein Schwingen und schnelles Regelverhalten.
Was willst Du mit den 20 uF an den Ausgängen bezwecken?
Die paar uF bringen in aller Regel nichts, da sie einen negativen
Einfluss auf das Regelverhalten haben können.
Schau Dir mal die Datenblätter in Ruhe und im Detail an. Dann plane neu.
Sollte funktionieren.
Hendrik schrieb:> aber vermutlich wird es ein 2x> 18 Volt / 2x 2,3 A Trafo.
Wozu brauchst du soviel Strom?
Hendrik schrieb:> 6x 7 Segmenten (Multiplex) betrieben
Du schreibst zwar keinen Typ hinzu, aber das düfte weniger als 0,5A
brauchen.
Hendrik schrieb:> Mit den 12 V will ich 4 IR2184 betreiben,
Das ist nur ein Treiber.
Welche Lasten hast du denn tatsächlich?
>mit den 5 V wird ein µC mitsamt den 6x 7 Segmenten (Multiplex) betrieben. >Würde
es mehr sind machen die Regler parallel zu nutzen?
Es würde mehr Sinn machen einen eigenen Trafo für die 5V zu nehmen.
Oder einen StepDown Wandler der den erforderlichen Strom bringt.
So wie du das vorhast werden wohl beide Spannungsregler viel zu
heiß werden.
holger schrieb:> Es würde mehr Sinn machen einen eigenen Trafo für die 5V zu nehmen.
Nein.
> Oder einen StepDown Wandler der den erforderlichen Strom bringt.
Das schon eher.
Okay, ich sollte vielleicht mehr Informationen geben :)
- Als Anzeige möchte ich folgende Segmente benutzen:
http://www.kingbrightusa.com/images/catalog/SPEC/sc08-11srwa.pdf
- Mit den IR2184 möchte ich IRFZ44 treiben, welche einen Motor mit V+
versorgen.
> Hast Du die Datenblätter nicht gelesen? Dort sind in den App-Notes die> richtigen Werte angegeben.
Es ging mir nicht um die Kondensatoren für die Regler. Ich meine
irgendetwas im Sinne von: "Nimm 1000 µF pro Ampere nach einem
Transformator" gelesen zu haben.
Ich hoffe, ich habe nicht eine wesentliche Information vergessen.
Fang mal an zu rechnen.
6x7 Segmente mit sagen wir mal 10mA pro LED.
Wenn alle an sind ergibt das 420mA.
Der 5V Regler muss 7V*0.42A=3W verbrennen.
Der 12V Regler muss den Strom auch bringen und
mindestens das gleiche, wenn der 18V Trafo nicht weiter
belastet wird aber noch mehr verheizen.
> Fang mal an zu rechnen.
Würde ich gerne. Ich war mir aber bei den Segmenten nicht sicher. Wie
kommst du auf 10mA? Im DB steht nur etwas zum max. Strom - nämlich 30mA.
Wenn ich also von 20 mA ausgehe, dann wird daraus:
(12V - 5V) * (20mA pro Segment 7 Segmente 6 Anzeigen) = 6W
Der Strom müste aber auch durch den 7812 gehen, also 5W
Schlimmer sieht es aber in der Parallelschaltung für den 7805 aus.
Nämlich 11W.
Also sollte ich den 7812 für die 12V und einen StepDown für die 5V
nutzen?
(Wenn ja: Könnt ihr mir einen vorschlagen?)
Hendrik schrieb:> Der Strom müste aber auch durch den 7812 gehen, also 5W
Wenn Du die Verluste im 7805 so berechnest, ...:
[12V - 5V] * 0,02A 7 6 = 5,88W
dann wären die Verluste im 7812 wohl eher:
[{(18VAC - [2*0,6V]) * WURZEL(2)} - 12V] * 0,02A 7 6 = 9,87...W.
Und in Summe dann 5,88W + 9,87...W = 15,75...W.
Hängst Du den 7805 gleich an den Trafo, ergibt sich:
[{(18VAC - [2*0,6V]) * WURZEL(2)} - 5V] * 0,02A 7 6 = 15,75...W.
Erstaunlicherweise stimmen die Verlustleistungen überein...
***
Würdest Du zwei Schaltnetzteile nehmen, die angenommen jeweils einen
Wirkungsgrad von 80% haben, kommst Du bei seriellem Aufbau auf
12V-Rail -> (12V * 0,02A 7 6) * [1/0,8 - 1] = 2,52W
und
5V-Rail -> (5V * 0,02A 7 6) * [1/0,8 - 1] = 1,05W.
Summe: 2,52W + 1,05W = 3,57W.
Das entspricht nur noch knapp 23% der Längsregler-Lösung.
Für die parallele Lösung müßte man den Strombedarf der 12V-Lasten
kennen, um beide Lösungen miteinander vergleichen zu können.
Da würde ich garnicht groß rechnen, sondern gleich zwei Schaltregler für
beide Ausgangsspannungen nehmen. Ein günstiger und ausreichender Typ ist
der LM2574 (simple switcher), der ganz einfach zu beschalten ist und mit
seiner niedrigen Schaltfrequenz mit Standardbauteilen problemlos
funktioniert.
http://www.reichelt.de/LM-2574-N5/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=39826&artnr=LM+2574+N5&SEARCH=2574
Es reicht die -N5 Variante mit fester 5 V Ausgangsspannung. Für 12 V muß
der interne R2 von 3k1 auf rund 8k9 vergrößert werden. Ein Widerstand
von rund 6k2 vor dem Feedback-Eingang (Pin 1) reicht aus.
Die Eingangsspannung beziehen beide von C4.
Da Du wohl noch nicht mit Schaltreglern gearbeitet hast, wäre das ein
einfacher Einstieg.
Danke fürs vorrechnen! Ich habe ganz den Wurzel(2) Faktor und die 1,2
Volt der Dioden vergessen.
> Für die parallele Lösung müßte man den Strombedarf der 12V-Lasten> kennen, um beide Lösungen miteinander vergleichen zu können.
Die 12 Volt versorgen lediglich die IR2184, welche die n-Kanal MOSFETS
(IRFZ44) ansteuern. Diese schalten V+ durch und sollen einen Motor
treibern (~3 A Anlaufstrom, <1A Nennstrom, ~16-20 V).
Im Prinzip diese Schaltung aus der Wiki:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Motoransteuerung_mit_PWM#2-Quadrantensteller_mit_Halbbr.C3.BCcken_Mosfettreiber
Also man hängt generell keine Regler nacheinander?
Ich meine Konstellationen wie: (irgendwas) > 5V > 3V schon öfter gesehen
zu haben.
Geht gar nicht? Oder wann und warum?
Hendrik schrieb:> Gibt es eine ähnlich einfache Alternative zu dem LM 2574 N5, da dieser> nur 0,5 A kann? Ich bräuchte mindenstens 1 A, besser wären 1,5 A.
Einach die letzte Ziffer hochzählen: 2575 (1 A), 2576 (3 A).
Bei höheren Strömen sind allerdings LM2595/96 besser, da die
Speicherdrossel kleiner ausfallen kann.
Noch kleiner wird sie bei LM2675/76.
> Da oben steht was von Multiplex und max. Segmentstrom 30mA....> Also insgesamt max. 210mA.
Ich komme auf 1260 mA. (0,03A x 6 x 7 = 1.26 A). Wobei dies ja die
maximalen Werte sind. Leider gibt es keine "recommended values", aber
wenn ich von
25mA ausgehe: 1050 mA
20mA ausgehe: 840 mA
Hast du dir schon mal die Schaltregler von Recom-International
angeschaut?
Z.B. R-78B5.0-1.0. Einfacher geht es quasi nicht. Er erzeugt vernünftige
5 V aus einer Eingangsspannung von 6,5 V bis 32 V.
Alex B. schrieb:> Z.B. R-78B5.0-1.0. Einfacher geht es quasi nicht. Er erzeugt vernünftige> 5 V aus einer Eingangsspannung von 6,5 V bis 32 V.
Man kann auch Alles fertig kaufen, aber warum?
Sich ein wenig mit Schaltreglern auszukennen, schadet zudem überhaupt
nicht.
> Also man hängt generell keine Regler nacheinander?
Old School: Für die brummarme Spannungsversorgung. So ein Regler dämpft
dir die 100Hz vielleicht um 50dB. Mit 2 Stück und 100dB wird der Trafo
audiotauglich.
msx schrieb:> Man kann auch Alles fertig kaufen, aber warum?
Damit der Motor noch in diesem Leben zum Laufen kommt.
> Sich ein wenig mit Schaltreglern auszukennen, schadet zudem überhaupt> nicht.
Richtig, aber das kann leicht eine abendfüllende Veranstaltung werden.
MfG Klaus
msx, ich muss Klaus beipflichten. Ich werde mir das Thema definitv
einmal ansehen, aber wichtiger ist es mir, bei dem Projekt ansich
Fortschritte zu machen, statt darin immer neue Projekte zu "erschaffen"
:)
Deswegen habe ich mich auch so lange an eine Lösung per Spannungsregler
festgehalten.
Mit den
R-78B50-10 :: DC/DC, 5 V, 1A, Single und
R-78B12-10 :: DC/DC, 12 V, 1A, Single
kann ich mich aber endlich den anderen Themen widmen.
(Ich hoffe, die 12V/1A reichen für die IR2184 + IRFZ44).
Eine Frage stellt sich mir aber noch:
Abgesehen von der im Datenblatt vorgeschlagenen Beschaltung, benötige
ich noch ein Elko direkt hinter dem Brückengleichrichter? Ich dachte da
an einen 4700µF - 5000µF / 50V, da ich etwas von 1µF pro 1mA gelesen
hatte.
Muss ich die Spannung noch glätten, die nach den Gleichrichtern direkt
zum Motor geht oder ist ihm das egal?
Ich danke euch soweit!
"Also man hängt generell keine Regler nacheinander?
Ich meine Konstellationen wie: (irgendwas) > 5V > 3V schon öfter gesehen
zu haben.
Geht gar nicht? Oder wann und warum?"
Ja, das geht schon, aber Linearregler haben einen ohnehin schon
schlechten Wirkungsgrad, der sich durch die Reihenschaltung nochmal
multipliziert. Die Verlustleistung des 7805 erzeugt im 7812 auch nochmal
Wärme. Selbst bei Schaltreglern mit wesentlich besserem Wirkungsgrad
versucht man möglichst darauf zu verzichten. Verboten ist es aber nicht.
Die Parallelschaltung der Sekundärwicklungen ist eine heikle Sache.
Kommt darauf an, wie der Trafo gewickelt ist. Besser wäre es, die
Ausgänge getrennt gleichzurichten und dann erst parallelzuschalten.
Hendrik schrieb:> statt darin immer neue Projekte zu "erschaffen"
Wenn für Dich eine simple Spannungsversorgung schon ein Projekt
darstellt, solltest Du Dir auch gleich einen fertigen Motortreiber
kaufen.
Vancouver schrieb:> Ja, das geht schon, aber Linearregler haben einen ohnehin schon> schlechten Wirkungsgrad, der sich durch die Reihenschaltung nochmal> multipliziert. Die Verlustleistung des 7805 erzeugt im 7812 auch nochmal> Wärme.
Das ist Quatsch.
Die Gesamtverlustleistung bleibt gleich, ob man die nun in Reihe oder
parallel betreibt. Nur die Verlustleistungsverteilung ändert sich.
Beispiel: auf 12V und 5V je ein 1A Laststrom, Eingangsspannung 15V.
Reihenschaltung:
5V-Regler: 7V*1A=7W
12V-Regler: 3V*2A=6W
Parallel:
5V-Regler: 10V*1A=10W
12V-Regler 3V*1A=3W
Gesamt: immer 13W
Ich würde auch erwägen, die beiden Trafo Wicklungen in Reihe zu
schalten. Denn wenn die nicht 100% die gleiche Spannung liefern,
verheizt du noch eine Menge Energie im Trafo.
> Die Parallelschaltung der Sekundärwicklungen ist eine heikle Sache.> Kommt darauf an, wie der Trafo gewickelt ist. Besser wäre es, die> Ausgänge getrennt gleichzurichten und dann erst parallelzuschalten.
Ach echt? Davon höre ich zum ersten Mal. Warum ist das so?
> Wenn für Dich eine simple Spannungsversorgung schon ein Projekt> darstellt, solltest Du Dir auch gleich einen fertigen Motortreiber> kaufen.
Jedes Problem, bei dem die Lösung nicht banal ist, ist in meinen Augen
ein Projekt. Wenn es aber so simpel ist, frage ich mich, warum Lothar
Miller extra ein Artikel darüber geschrieben hat.
Kann mir jemand etwas zu dem Kondensator direkt nach dem gleichrichten
sagen? Reicht das für die DC/DC-Wandler?
Lieber ein Trafo mit 2 mal 9 V in Reihe statt 2 mal 18 V parallel. Der 9
V Abgriff passen dann ganz gut für den 5 V Regler.
Für kleine Ströme sind die Linearregler OK. Bei mehr als 500 mA würde
ich über einen Schaltwandler nachdenken.
Die 1 µF je mA Faustregel für den Elko ist mehr etwas für höhere
Spannungen - eher so aus Röhrenzeiten mit 300 V. Die Kapazität gibt halt
den absoluten Wert der Ripplespannung vor: bei 1 mA je µF kommt man auf
kanpp 10 V Ripplespannung, einfach weil die Spannung am Kondensator in
denPausen mit 1 V/ms abfällt und es kanpp 10 ms dauert bis die nächste
Halbwelle kommt.
Man sollte also mit 10 µF je mA rechnen um auf 1 V Ripple zu kommen.
Wenn man mehr Ripple vertragen kann (etwa bei hoher Spannung) darf der
Kondensator entsprechend kleiner werden.
> Lieber ein Trafo mit 2 mal 9 V in Reihe statt 2 mal 18 V parallel. Der 9> V Abgriff passen dann ganz gut für den 5 V Regler.
Die beiden Motoren haben aber einen Anlaufstrom von je ~2-3 Ampere bei
~16-24 Volt. Es ist leider kein Datenblatt verfügbar, da die Motoren
schon etwas älter sind und keinen Typenschild mehr haben.
Deswegen wollte ich die parallel schalten. So würde ich auf 4,44 A / 18
V kommen.
Natürlich könnte ich auch eine Stufe höher gehen und diesen nehmen:
2X 12V; 2x 5A
Da hätte ich aber eine Spannung von 24 * sqrt(2) ~= 34 V. Das wäre zu
viel. Das müsste ich wieder runterregeln für den Motor?
Oder irre ich mich da komplett? Ich habe leider nie im Studium das Fach
Antriebstechnik / Leistungselektronik gehabt :/
Ach ja:
> Lieber ein Trafo mit 2 mal 9 V in Reihe
Ich schaue im Reicheltkatalog (da ich die Sachen dort auf einmal
bestellen wollte) und dort fangen die Ringkerntrafos erst bei 12V an.
Danke für das raussuchen der Teile, msx. Was aber spricht gegen die
Realisierung mit dem IR2184? Ich habe mich da schon eingelesen und die
Platine geätzt :/ Natürlich ist es gerade etwas umständlich für mich,
weil ich keine Ahnung von Trafos und deren Gleichrichtung habe, aber ich
bin ja auch lernwillig :)
(Bei deiner vorgeschlagenen Lösung bräuchte ich immer noch den StepDown
für die 5V/1A der Anzeige).
Hendrik schrieb:> Natürlich ist es gerade etwas umständlich für mich,> weil ich keine Ahnung von Trafos und deren Gleichrichtung habe, aber ich> bin ja auch lernwillig :)
Mit einem fertigen Netzteil, einer fertigen Motoransteuerung und einem
fertigen 5 V Regler zum weihnachtlichen Preis, brauchst Du keine Ahnung
zu haben. Du mußt für Dich entscheiden, was Du lernen möchtest!
Gehe Deinen Weg ruhig weiter (IR2184) aber plane einfach mehr Abende
ein; ein selbstgelöteter Schaltregler macht den Brei dabei nicht mehr
fett, hat aber m.E. die höchste Hirnschöpfungs- und
Wiederverwendungsquote.
Persönlich würde ich ein fertiges Schaltnetzteil für die 24 V Versorgung
nehmen. Da erhält man am Ausgang gleich die angesagte Spannung ohne
Welligkeit, dicken Elkos oder schwerem Rinkerntrafo, der noch irgendwo
befestigt werden will.
> Gehe Deinen Weg ruhig weiter (IR2184) aber plane einfach mehr Abende> ein; ein selbstgelöteter Schaltregler macht den Brei dabei nicht mehr> fett, hat aber m.E. die höchste Hirnschöpfungs- und> Wiederverwendungsquote.
Ja, das wird wohl stimmt. Ich wollte mich so oder so schon länger mit
Schaltreglern beschäftigen. hmm ..
Ich wollte die IR2184 Schaltung aus der Wiki nehmen. PWM per µC. Meinst
du, ich werde damit viele "Probleme" haben?
Conny G. schrieb:> Also man hängt generell keine Regler nacheinander?
Das kann man so nicht sagen. Das hängt ganz von der Strombelastung der
einzelnen Regler ab. Man entscheidet von Fall zu Fall unterschiedlich
> Ich meine Konstellationen wie: (irgendwas) > 5V > 3V schon öfter> gesehen zu haben.
Beikleinen Spannungsunterschieden lohnen sich Schaltregler eher nicht.
Harald W. schrieb:>> Also man hängt generell keine Regler nacheinander?> Das kann man so nicht sagen. Das hängt ganz von der Strombelastung der> einzelnen Regler ab. Man entscheidet von Fall zu Fall unterschiedlich
Mmmh, was sind die Entscheidungskriterien, hast Du vielleicht Beispiele
dazu?
>> Ich meine Konstellationen wie: (irgendwas) > 5V > 3V schon öfter>> gesehen zu haben.>> Beikleinen Spannungsunterschieden lohnen sich Schaltregler eher nicht.
Ja, das ist einsichtig.
Conny G. schrieb:> Das hängt ganz von der Strombelastung der>> einzelnen Regler ab. Man entscheidet von Fall zu Fall unterschiedlich>> Mmmh, was sind die Entscheidungskriterien, hast Du vielleicht Beispiele> dazu?
Das hat eine Hausfrau im Gefüüühl. :-)
Harald W. schrieb:> Conny G. schrieb:>>> Das hängt ganz von der Strombelastung der>>> einzelnen Regler ab. Man entscheidet von Fall zu Fall unterschiedlich>>>> Mmmh, was sind die Entscheidungskriterien, hast Du vielleicht Beispiele>> dazu?>> Das hat eine Hausfrau im Gefüüühl. :-)
Wie kann denn ein Kochlehrling von der Hausfrau lernen? :-)
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