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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Festspannungsregler mit falschem Wert?


Autor: Samuel (Gast)
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Hallo,
ich möchte mir für eine Schaltung genau 10V erzeugen. Da ich für 
Testzwecke alles so kompakt wie möglich halten möchte, habe ich mir 
einen Aufwärtswandler bei Amazon bestellt. Dieser wird von einem 
BeagleBone aus mit 5V versorgt und wandelt mir diese in 10V um. Leider 
sind die 10V nicht sehr präzise geregelt. Hinzu kommt, dass meine 
Schaltung, die mit 10V versorgt wird, einen Spannungsteiler enthält, der 
ebenfalls dazu führt, dass die Ausgangsspannung meiner Schaltung 
schwankt.

Deshalb dachte ich an einem Festspannungsregler wie dem L7810CV. Habe 
mir einen bei ebay bestellt und dann an meinem Stepup-Konverter 
angeschlossen. Doch wie es scheint liefert mit dieser nicht etwa 10V, 
sondern ca. 10,8V. Der Ausgangsstrom ist laut Datenblatt 1,5A. Eventuell 
hängt das nicht damit zusammen aber könnte der etwas höhere Wert daran 
liefen, dass der BeagleBone einfach zu wenig Strom liefert? Oder aber 
der Strom 1,5A ist viel zu hoch für meine Spannungsteilerschaltung, die 
unter anderem aus einem Wiederstand R1 und einem variablen Digital Poti 
besteht?

: Verschoben durch Moderator
Autor: Alex S. (Gast)
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Mindestlast?

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Samuel schrieb:

> ich möchte mir für eine Schaltung genau 10V erzeugen.

Wie genau? Ohne Abgleich wird die Spannung ca 5% abweichen,
mit Abgleich 2%. Dabei ist es auch egal, welchen Regler man
einsetzt; es sei denn, man verwendet einen speziellen Regler
mit höherer Präzision,  z.B. den TL431B.

: Bearbeitet durch User
Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Samuel schrieb:
> ich möchte mir für eine Schaltung genau 10V erzeugen. Da ich für
> Testzwecke alles so kompakt wie möglich halten möchte, habe ich mir
> einen Aufwärtswandler bei Amazon bestellt. Dieser wird von einem
> BeagleBone aus mit 5V versorgt und wandelt mir diese in 10V um.

Bist du nicht der Thread-Kaperer vom 
Beitrag "Re: DC/DC Step-Up Wandler von 11-15V auf stabile 19V/8A" ?

> Leider sind die 10V nicht sehr präzise geregelt.

Und was heißt das konkret? Was ist das eigentlich genau für ein 
"Aufwärtswandler"? Ist es so schwer, Roß und Reiter zu benennen?

> Hinzu kommt, dass meine
> Schaltung, die mit 10V versorgt wird, einen Spannungsteiler enthält, der
> ebenfalls dazu führt, dass die Ausgangsspannung meiner Schaltung
> schwankt.

Was ist das für eine komische Schaltung? Warum reagiert die so sensibel 
auf die exakte Höhe der Betriebsspannung? Wäre es nicht sinnvoller, 
diese Schaltung dahingehend zu verändern, daß sie es nicht mehr ist?

> Deshalb dachte ich an einem Festspannungsregler wie dem L7810CV. Habe
> mir einen bei ebay bestellt und dann an meinem Stepup-Konverter
> angeschlossen. Doch wie es scheint liefert mit dieser nicht etwa 10V,
> sondern ca. 10,8V.

Bei welcher Eingangsspannung? Bei welchem Laststrom? Und ist der auch 
ordnungsgemäß mit Abblockkondensatoren versehen?

> Der Ausgangsstrom ist laut Datenblatt 1,5A.

Keineswegs. Der maximale Ausgangsstrom des L7810 ist 1.5A. Wieviel in 
einem konkreten Betriebsfall fließt, hängt von der angeschlossenen Last 
(sprich: deiner Schaltung) ab.

Autor: GeraldB (Gast)
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Hat der Aufwärtswandler eine feste Ausgangsspannung von 10V, oder ist 
diese einstellbar und wie hoch hast du diese für den 7810 eingestellt?

Falls es eine feste Ausgangsspannung ist, kannst du das ganze sowieso 
vergessen?
Damit der 7810 auch regeln kann muß seine Eingangsspannung 2 bis 2,5V 
höher sein als seine Ausgangsspannung. Auf der sicheren Seite bist du ab 
13V.
Wie genau müssen den die 10V sein? Der Toleranzbereich ist lt. 
Datenblatt 9,6 ... 10.4V. Ist das genau genug?

Du schreibst leider nicht ob du damit eine Schaltung versorgen willst, 
oder ob du eine Referenzspannung benötigst.

Autor: Samuel (Gast)
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Danke für die Antworten. Ich beschreibe das mal genauer.

Ich habe einen Spannungsteiler, wobei R1=28kOhm und 
R2(variabel->0-20kOhm) ist. Mit der Ausgangsspannung möchte ich ein 
Hochspannung Modul ansteuern (max. 5V). Die Vorgabe ist jedoch ca. 
4,17V, um die Setz-Spannung nicht bis zum Anschlag zu fahren. Die 
Eingangsspannung soll 10V betragen. Diese muss ziemlich exakt sein, da 
die 4,17V ca. 5.000V am HV-Modul entsprechen. Durch Toleranzen würde 
beispielsweise eine Spannung von 10,4V zu einer HV-Spannung von ca. 
5200V führen. Daher sollten es etwas exakter sein.

Für die Schaltung könnte ich einen Spannungsgenerator nehmen, aber zu 
Übungszwecken dachte ich an einem DC/DC Wandler. Mit dem hier habe ich 
die Schaltung mit Spannung versorgt: 
https://www.amazon.de/gp/product/B00HV59922/ref=oh...

Als Eingang habe ich Wahlweise 3,3V und 5V von meinem MikroPC genommen 
und bis auf ca 10V Ausgangsspannung gestellt. Leider schwankte diese 
zwischen 9,8 und 10,3V. Kondensatoren am DC/DC Stepup-Konverter habe ich 
nicht, zumindest keine zusätzlichen. Dann kam die Idee, den DC/DC auf ca 
12,5-13V einzustellen, und die Ausgangsspannung mit dem L7810CV auf 5V 
zu regeln, in der Hoffnung einer besseren Genauikkeit. Und tatsächlich 
schwankt damit die Spannung nur sehr minimal, dafür beträgt diese ca. 
10,4V (und nicht wie zuvor erwähnt 10,8).

Mit einem Spannungsgenerator habe ich dieses Problem natürlich nicht. 
Eine Idee wäre den Widerstand R1=28kOhm aufzuteilen (1x 22kOhm und 1x 
TrimmPoti mit max 10kOhm). Ich könnte dann den Poti fein einstellen, bis 
ich eben 4,17V am Ausgang erhalte.

Autor: Samuel (Gast)
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"Ausgangsspannung mit dem L7810CV auf 5V "
Es heißt natürlich 10V!

Autor: Route 66 (route_66)
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Hallo!
Wenn ich dein Kauderwelsch richtig verstehe, damm willst du recht genaue 
4,17V haben?
Dazu erzeugst du aus 3,3 V mit einem Schaltwandler 12,5 bis 13 V und 
hängst dann einen Linearregler 7810 dran, um endlich über einen 
einstellbaren (recht hochohmigen) Spannungsteiler auf deine 4,17 V zu 
justieren?
Welche Drogen muß man nehmen, um auf solch eine kranke Lösung zu kommen?

Autor: Karl (Gast)
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Route 6. schrieb:
> Welche Drogen muß man nehmen, um auf solch eine kranke Lösung zu kommen?

Gute Frage. Unwissenheit macht glücklich?
Bei dem Kenntnisstand des OP sollte man vielleicht die Finger von 5 kV 
lassen.

Autor: Karl B. (gustav)
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Hi,
bei LM317 kann man durch Poti auch VOut einstellen.

Wenn mein Taschenrechner für R2 (auch als Poti denkbar) 560 Ohm ausgibt, 
würde LM317 4,17 Volt haben.

Absolute Eingangsspannung maximal ca. 30 V.

Dürfte passen.

Nur dran denken, die Leistung, die LM317 "verbrät", ist ganz grob Strom 
mal Eingangs-Ausgangsspannungsdifferenz.

ciao
gustav

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Autor: A. K. (prx)
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Route 6. schrieb:
> Welche Drogen muß man nehmen, um auf solch eine kranke Lösung zu kommen?

Hybris.

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Route 6. schrieb:
> Welche Drogen muß man nehmen, um auf solch eine kranke Lösung zu kommen?

ACK. Aber sowas von

Autor: Karl B. (gustav)
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Zusatz, nimm statt des L7810CV den LM317.
Dann kannst Du direkt ohne den erwähnten "Extra-Spannungsteiler" VOut 
justieren.

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Autor: LowDrop (Gast)
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Samuel schrieb:
> Mit der Ausgangsspannung möchte ich ein
> Hochspannung Modul ansteuern (max. 5V). Die Vorgabe ist jedoch ca.
> 4,17V, um die Setz-Spannung nicht bis zum Anschlag zu fahren.

Besorge Dir Grundlagenwissen, z.B. die Berechnung eines 
Spannungsteilers. Wieso muß ich 10 V speisen, wenn ich einen 
Stellbereich bis 4,17 V brauche? Teiler angepasst, einen 7805 her und 
gut.

Weiteren Kommentaren enthalte ich mich, die hast' schon zur Genüge 
bekommen.

Harald W. schrieb:
> man verwendet einen speziellen Regler
> mit höherer Präzision,  z.B. den TL431B.

"Essen sie lieber einen Apfel anstatt einer Banane". Merkst Du was? Der 
TL431 und der 78xx haben genau was gemeinsam?

Autor: Karl B. (gustav)
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Route 6. schrieb:
> Dazu erzeugst du aus 3,3 V mit einem Schaltwandler 12,5 bis 13 V und
> hängst dann einen Linearregler 7810 dran, um endlich über einen
> einstellbaren (recht hochohmigen) Spannungsteiler auf deine 4,17 V zu
> justieren?
Überlegung:
TO hat doch keine ca. 7 Volt, mit denen man den 7805 eingangsseitig 
speisen könnte.
Dazu wäre der vorgeschlagene LM317 h i n t e r dem Aufwärts-Schaltregler 
gedacht. Sparte den Last-Spannungsteiler, (der Leistung verbrät).
Frage:
Wieso ist der Aufwärts-Schaltregler von 3,3 V nicht gleich auf 
gewünschte VOut einstellbar? Sollte das zu ungenau gehen?
Dann ist das verständlich.


Hmmm...


ciao
gustav

Autor: Axel R. (Gast)
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Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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LowDrop schrieb:

> Der TL431B und der 78xx haben genau was gemeinsam?

Nicht viel mehr, als das beide drei Beine haben. Das eine ist
ein Leistungspannungsregler mit ziemlich hohen Toleranzen, das
andere ein Referenzelement mit +-0,5% Toleranz.

Autor: Samuel (Gast)
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Wäre es vielleicht einfacher, eine Festspannung über ein Labornetzteil 
bereitzustellen, z.B. 15V und dann die benötigten 5V für die Bauteile 
und 10V für die Spannungsteilerschaltung über Festspannungsregler zu 
realisieren?

Autor: Samuel (Gast)
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LowDrop schrieb:
> Wieso muß ich 10 V speisen, wenn ich einen
> Stellbereich bis 4,17 V brauche? Teiler angepasst, einen 7805 her und
> gut.

Das liegt daran, dass die 10V vorgeben sind und für weitere 
Teilschaltungen benötigt werden. Daher werden diese eben bereitgestellt.

Autor: Peter M. (r2d3)
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Samuel schrieb:
> Hallo,
> ich möchte mir für eine Schaltung genau 10V erzeugen. Da ich für

Wie genau denn? Wie groß ist der Toleranzbereich?

> Testzwecke alles so kompakt wie möglich halten möchte, habe ich mir

Verstehe ich nicht. Im Test ist es doch bequemer, auf Größe keine 
Rücksicht zu nehmen.
Erst wenn alles funktioniert, kann man genüsslich miniaturisieren, oder?

> einen Aufwärtswandler bei Amazon bestellt. Dieser wird von einem
> BeagleBone aus mit 5V versorgt und wandelt mir diese in 10V um. Leider

Welche Leistung wird denn der 10V-Quelle abverlangt?
Vielleicht kann der BeagleBone bei 5V gar nicht die dafür benötigte 
Strommenge liefern?

Je genauer die 10V sein sollen, desto weniger kann man sie mit hohen 
Strömen belasten.
Brauchst Du eine 10V-Referenz (mit der Fähigkeit nur kleine Ströme, 
vielleicht so 20mA abzugeben), oder eine Hochstromquelle mit 10V?

> sind die 10V nicht sehr präzise geregelt. Hinzu kommt, dass meine

Welche Größenordnung? 10%, 1%, 0,1%, 100ppm, 10ppm, 1ppm?

> Schaltung, die mit 10V versorgt wird, einen Spannungsteiler enthält, der

Wie hochohmig ist denn der Teiler?

> ebenfalls dazu führt, dass die Ausgangsspannung meiner Schaltung
> schwankt.

Der Ausgang Deines Teilers kann im ersten Moment nur als Spannungssignal 
genutzt werden (hochohmige Belastung). Diese geteilte Spannung kannst Du 
nicht hoch belasten.

> Deshalb dachte ich an einem Festspannungsregler wie dem L7810CV. Habe
> mir einen bei ebay bestellt und dann an meinem Stepup-Konverter
> angeschlossen.

Welche Ausgangsspannung liefert denn der Stepup-Konverter unbelastet?
Der Festspannungsregler braucht mehr als 10V um 10V Ausgangsspannung 
aufrecht erhalten zu können, vielleicht 13V-14V.
Die müssen aber insbesondere auch da sein, wenn Du den Stepup-Regler mit 
1,5A belastet.

> Doch wie es scheint liefert mit dieser nicht etwa 10V,
> sondern ca. 10,8V. Der Ausgangsstrom ist laut Datenblatt 1,5A. Eventuell

Braucht der Regler eine gewisse Grundlast?
Es gibt auch einstellbare Festspannungsregler, da ist halt der 
Beschaltungsaufwand höher.

> hängt das nicht damit zusammen aber könnte der etwas höhere Wert daran
> liefen, dass der BeagleBone einfach zu wenig Strom liefert? Oder aber

Kann gut sein!
Der BeagleBone ist ja nicht als Hochstromquelle konzipiert worden.

> der Strom 1,5A ist viel zu hoch für meine Spannungsteilerschaltung, die

Die Spannungsteilerschaltung ist für relative Hochstrombelastung 
ungeeignet.

> unter anderem aus einem Wiederstand R1 und einem variablen Digital Poti
> besteht?

Jetzt ist der Moment gekommen, wo Du die Hosen herunterlassen müsstest.
Vielleicht lässt sich das Ziel viel einfacher erreichen?
Auch die Veröffentlichung eines Schaltplans erspart viele Worte.

Von Deiner bisherigen Darstellung des Sachverhalts zu urteilen, solltest 
Du aus Sicherheitsgründen darauf verzichten, mit einem bei falscher 
Handhabung vermutlich lebensgefährlichem Hochspannungsmodul zu 
hantieren.

: Bearbeitet durch User
Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Samuel schrieb:
> LowDrop schrieb:
>> Wieso muß ich 10 V speisen, wenn ich einen
>> Stellbereich bis 4,17 V brauche? Teiler angepasst, einen 7805 her und
>> gut.
>
> Das liegt daran, dass die 10V vorgeben sind und für weitere
> Teilschaltungen benötigt werden. Daher werden diese eben bereitgestellt.

Toll! Das ist dir jetzt erst eingefallen?

Und sind diese Teilschaltungen eigentlich auch derart empfindlich?
Ich sehe nach wie vor keinen Grund, warum man eine Schaltung zur 
Erzeugung einer bis 4.17V einstellbaren Spannung aus 10V versorgen 
wöllte, wenn man doch schon 5V zur Verfügung hat.

Autor: LowDrop (Gast)
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Axel S. schrieb:
> Ich sehe nach wie vor keinen Grund, warum man eine Schaltung zur
> Erzeugung einer bis 4.17V einstellbaren Spannung aus 10V versorgen
> wöllte, wenn man doch schon 5V zur Verfügung hat.

Ich schon: Es steht so im Bastelbuch und die Änderung des 
Spannungsteilers ist zu schwierig :-(

Autor: M. Köhler (sylaina)
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GeraldB schrieb:
> Damit der 7810 auch regeln kann muß seine Eingangsspannung 2 bis 2,5V
> höher sein als seine Ausgangsspannung. Auf der sicheren Seite bist du ab
> 13V.

UND es wird eine Mindestlast benötigt sonst ist es nicht sicher, dass 
der 7810 auch wirklich 10V am Ausgang hat!

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