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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V Zigarettenanzünder nach USB - Stepdown?


Autor: Nop (Gast)
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Ich suche einen Adapter von 12V Zigarettenanzünder nach 5V USB. Gibt es 
wie Sand am Meer. Allerdings ist nirgends die Effizienz angegeben - weil 
die im Normalfall sowieso egal ist. Wer 80kg Hintern mit der Bewegung 
von 1.5t Stahl transportiert, der achtet ohnehin offensichtlich nicht 
auf Effizienz.

Allerdings habe ich hier kein Auto, sondern eine Batterielösung. Ich 
will nicht sowas wie z.B. einen 7805 da drin, der mal eben mehr als 50% 
der Energie in Wärme umwandelt. Das steht aber leider nicht in den 
Angaben oder Reviews drin, wenn man googelt.

Das geht auch mit 90% Wirkungsgrad, wenn in dem Ding ein Stepdown-Regler 
drin ist. Genau sowas suche ich. In vernünftiger Qualität natürlich.

Strombedarf ist unter 200mA, genauer gesagt sind 150mA real zu erwarten. 
Aber etwas Marge ist immer gut. Wenn's die 500mA kann, die USB2 erlaubt, 
wäre das natürlich auch willkommen. Mechanisch ist die Tiefe der 
vorhandenen 12V-Buchse 40mm, und am Ausgang brauche ich eine Buchse vom 
USB-Typ A (also die normale Host-Buchse halt). Fest sitzen muß es.

Kann da jemand was empfehlen, was man nicht allenfalls von Alibaba oder 
so kriegt, sondern von europäischen Versendern? Am besten noch aus 
Deutschland? Über Amazon oder Ebay wäre ideal.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Jörg R. (solar77)
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Siehe Dir mal die Wandler von Pololu an.

https://www.pololu.com/category/131/step-down-volt...

Die gibt es in Deutschland bei verschiedenen Händlern.

Autor: Harald (Gast)
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Autor: Harald (Gast)
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Noch billiger? OK:
https://www.aliexpress.com/item/DC-DC-step-down-po...

Der Preis ist inkl. Shipping, dauert aber ca. 3 Wochen. Superklein.

Autor: Thomas F. (igel)
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http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?sortPr...

Ich habe schon ein paar Pollin-Lader auseinander genommen. In allen 
waren Schaltregler verbaut. Ich habe damit sogar schon Navi und 
Smartphone an einem 6V-Moped betrieben.

Autor: Harald (Gast)
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Ok, sorry, hätte deinen Post zu Ende lesen sollen. Kann Dir so ein 
AliExpress-Teil zusenden für lau weil heute Freitag ist. Musste dich 
anmelden, dann kann ich eine PN senden.

Autor: Stephan B. (matrixstorm)
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Hallo

Auf Basis des Sy8113adc hatte ich vor einiger Zeit mal ein kleines Board 
erstellt. (Fuer Anwendungen bis 3A Stromstaerke.)
Anbei die noetigen Files.
Ich hatte bei mir mal ein Board mit 50mOhm Shunts bestueckt und 
gemessen:

12V auf 5V bei 2A: 92% Effiziens

Als Induktor setze ich auf 
http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m5...

Zur Sapnnungsprogrammierung 3x 100kOhm parallel (uebereinander) als R1A 
und 1x 100kOhm (der kleiner der 4) als R1B. R2 ist 18 kOhm.
Am Eingang 4x 0.1uF 0805 plus einen 100uF Elko. Am Ausgang 2x 47uF + 2x 
10uF + 2x 0.1uF.

Bei Bedarf kann ich dir gern Bauteile abgeben - ggf. habe ich sogar noch 
eine Leiterplatte rumliegen.

MfG

Autor: Axel R. (Gast)
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SY8113 im Auto? Der kann "nur" 16Volt...
Würde ich abraten. Wenn Die Batterielösung jedoch bei unter 16Volt 
bleibt, ok :)


StromTuner

Autor: Stephan B. (matrixstorm)
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Er will doch aber auch nur Batterie verwenden, oder habe ich das falsch 
verstanden?

p.s.: Anbei alle Dateien zur Vollstaendigkeit...

MfG

Autor: Axel S. (a-za-z0-9)
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Nop schrieb:
> Ich suche einen Adapter von 12V Zigarettenanzünder nach 5V USB. Gibt es
> wie Sand am Meer. Allerdings ist nirgends die Effizienz angegeben
...

> Allerdings habe ich hier kein Auto, sondern eine Batterielösung. Ich
> will nicht sowas wie z.B. einen 7805 da drin, der mal eben mehr als 50%
> der Energie in Wärme umwandelt. Das steht aber leider nicht in den
> Angaben oder Reviews drin, wenn man googelt.

In den Dingern sind praktisch immer Stepdown-Wandler drin und keine 
Linearregler a'la 7805. Und zwar schon deswegen, weil man die Verlust- 
leistung eines Linearreglern aus dem kleinen Gehäuse gar nicht abgeführt 
kriegen würde.

> Das geht auch mit 90% Wirkungsgrad, wenn in dem Ding ein Stepdown-Regler
> drin ist. Genau sowas suche ich. In vernünftiger Qualität natürlich.

Die Qualität ist sehr durchwachsen. Auch das ist dem eingeschränkten 
Bauraum geschuldet. Da ist einfach kein Platz für vernünftige 
Kondensatoren und Drosseln. Und hochfrequente Regler um 1MHz, die mit 
winzigsten Spulen und Keramikkondesatoren auskommen würden, passen nicht 
ins Preislimit für die BOM.

> Strombedarf ist unter 200mA, genauer gesagt sind 150mA real zu erwarten.

Wenn du nur 12V Bleiakku zu 5V wandeln willst, such dir einen Schalt- 
regler-IC eines dir genehmen Herstellers (TI hat viel). Wenn du 90% 
Wirkungsgrad anstrebst, nimm einen mit Synchrongleichrichter. Gehäuse 
und Arbeitsfrequenz richtet sich nach deinen Fähigkeiten.

Wenn es ein Fertigmodul sein soll - dann nimm eins für maximal 1A 
Ausgangsstrom. Die 3A Module vom Chinamann sind zwar nicht schlecht, 
erreichen aber bei deinen 150mA Teillast nicht den gewünschten 
Wirkungsgrad.

Autor: ArnoR (Gast)
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Stephan B. schrieb:
> Auf Basis des Sy8113adc hatte ich vor einiger Zeit mal ein kleines Board
> erstellt. (Fuer Anwendungen bis 3A Stromstaerke.)

> Als Induktor setze ich auf
> 
http://www.ebay.de/sch/i.html?_from=R40&_trksid=m5...

Soso, bis 3A also. Der Chip liefert maximal 3A, die viel zu kleine 
2,5µH-Drossel bewirkt aber eine Stromwelligkeit von 2,5A, so dass der 
Spitzenstrom aus dem Chip schon bei 2A Ausgangsstrom über 3A liegt.

Eine 10µH-Drossel bewirkt nur noch 0,63A Stromwelligkeit, kleinere 
Ströme im Chip und damit überall weniger Verluste. Der zusätzlich nötige 
Platz wird durch eingesparte Stütz- und Filterkondensatoren frei, die 
man wegen der geringeren Stromwelligkeit jetzt nicht mehr braucht.

Autor: Nop (Gast)
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Hi Leute,

erstmal vielen Dank an alle für die Antworten.

die Pololuteile kenne ich, habe von denen auch schon welche verbaut, die 
sind gut. Speziell deren Appnote wegen Leitungsinduktivität fand ich 
äußerst lehrreich.

Was mir vorschwebt, ist allerdings kein Board, sondern ein 
Komplettgerät, was man einfach in die Buchse steckt. Sonst müßte ich mir 
eine Konstruktion selber basteln, was aber mehr Kabelage bedeuten würde.

@ Thomas und Axel: das klingt überzeugend, daß man bei 1A und 12V->USB 
ja satte 7W in den kleinen Gehäusen verbraten müßte, die man niemals 
abgeführt bekommt. Ist mir etwas peinlich, daß ich da nicht selber dran 
gedacht habe.

Zusammen mit dem zweiten Hinweis, bei 150mA ein Gerät mit 1A zu nehmen, 
weiß ich jetzt, wonach ich suchen muß.

zufriedene Grüße, Nop

Autor: Stephan B. (matrixstorm)
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ArnoR schrieb:
> Soso, bis 3A also. Der Chip liefert maximal 3A, die viel zu kleine
> 2,5µH-Drossel bewirkt aber eine Stromwelligkeit von 2,5A, so dass der
> Spitzenstrom aus dem Chip schon bei 2A Ausgangsstrom über 3A liegt.

Hi.

Empfehlung laut Datenblatt (40% Ripplestrom):

L = [ V_OUT × ( 1 - (V_OUT / V_IN,MAX) ) ]  / [fSW × I_OUT,MAX × 40%]

Ich entschied mich fuer 80%Iout Ripplestrom sind OK.
Kommt man nach einsetzen ziemlich genau auf 2.5uH ?
(V_OUT=5V, V_IN,MAX=12V, fSW=500kHz, I_OUT,MAX=3A)

Der Saettigungsstrom der Drossel liegt auch weit oberhalb der ca. 4.1A 
peak current. Die kann der IC laut Datenblatt auch ab:
TOP FET < 6A, BOTTOM FET < 4.5A.

Zugegeben ist das auf Kante - aber alles funktioniert und die Effizienz 
ist gut.

MfG

Autor: ArnoR (Gast)
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Stephan B. schrieb:
> Die kann der IC laut Datenblatt auch ab:
> TOP FET < 6A, BOTTOM FET < 4.5A.

Kannst du das DB mal verlinken? In den Datenblättern die ich finde, ist 
an keiner Stelle von mehr als 3A die Rede und 
Dimensionierungsempfehlungen sehe ich auch nicht. Für den BOTTOM-FET 
wird auf Seite 3 ein Stromlimit von 3A garantiert. Der TOP-FET ist 
hochohmiger als der BOTTOM-FET, da wäre ein höheres Stromlimit auch 
ungewöhnlich.

https://www.olimex.com/Products/Breadboarding/BB-P...

Stephan B. schrieb:
> Zugegeben ist das auf Kante - aber alles funktioniert und die Effizienz
> ist gut.

Die hohe Stromwelligkeit bringt aber keinen Vorteil, nur Nachteile 
(Pv~I²), und man braucht mit einer besser geeigneten Drossel auch nicht 
mehr Platz.

Autor: matrixstorm (Gast)
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Hi

Der SY8113adc ist ein Clone des AX3833.

ArnoR schrieb:
> Kannst du das DB mal verlinken?

Da das Datenblatt vom SY8113 nocht nicht fertig ist, anbei das vom 
AX3833:

https://linux-sunxi.org/images/9/99/AX3833.pdf

MfG

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