Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 48V auf 6V reduzieren


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von Rumpel (Gast)


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Hallo!

Ich suche aktuell nach einer einfachen Lösung 48V auf 6V (DC) zu 
reduzieren. Bin beim stöbern auf den LM317 aufmerksam geworden, bin mir 
aber nicht sicher, ob ich damit ans Ziel komme. Gibt es andere Varianten 
(Vielleicht auch welche auf denen ich nicht gleich ein Ei braten kann)?

Was hat es mit der A-Angabe bei den LM317 auf sich? Ist das erst 
interessant wenn man die Teile als Stromregler verbaut? Nehmen wir an am 
Eingang liegen 555mA an - Sollte Aout des LM317 dann darüber oder 
darunter liegen?

Vielen Dank euch und liebe Grüße!

von Peter II (Gast)


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Rumpel schrieb:
> Bin beim stöbern auf den LM317 aufmerksam geworden,

geht nicht, das kann nur bis 36V.



Welchen Strom brauchst du bei 6V?

von Dussel (Gast)


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Bei der Spannungsdifferenz dürfte nur ein DC/DC-Wandler sinnvoll sein, 
wenn du nicht nur sehr kleine Ströme hast. Bei 10 mA und einer Differenz 
von 42 V wären das bei einem Linearregler ja schon über 400 mW 
Verlustleistung.
Selbst wenn du keinen Wandler auf 6 V findest, bringt es schon deutlich 
was, die Spannung auf irgendeinen deutlich niedrigeren Wert zu bringen.

von Rumpel (Gast)


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Der Verbraucher will maximal 0,5mA

von Rumpel (Gast)


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sorry, verschrieben. Es sind 5mA

von (prx) A. K. (prx)


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Der LM317HV geht bis 57V. Sonderlich effzient ist das bei 5mA aber 
nicht.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rumpel schrieb:
> Ich suche aktuell nach einer einfachen Lösung 48V auf 6V (DC) zu
> reduzieren.

Wofür?

Alternativ nenne Details: In welchen Grenzen schwankt die Eingangs- 
spannung? Wie stabil muß die Ausgangsspannung sein? Wieviel Strom willst 
du aus den 6V ziehen können? Wieviel Strom kannst du auf der 48V-Seite 
bekommen?

> Bin beim stöbern auf den LM317 aufmerksam geworden, bin mir
> aber nicht sicher, ob ich damit ans Ziel komme.

Kommst du nicht.

> Gibt es andere Varianten  (Vielleicht auch welche auf denen ich nicht
> gleich ein Ei braten kann)?

Anscheinend brauchst du also doch nennenswert Strom bei den 6V. Dann ist 
jeder Linearregler ungeeignet, weil er einfach die Spannungsdifferenz 
(42V von 48V respektive 88%) verbrät. Ein Schaltregler (Stepdown) macht 
das intelligenter. 48V klingt stark nach POE. Es gibt fertige Module, 
die aus 48V eine konstante kleinere Spannung machen.

> Was hat es mit der A-Angabe bei den LM317 auf sich?

Die "A-Angabe"? Kannst du auch Deutsch reden? Ich nehme an, du meinst 
den maximalen Ausgangsstrom. Was ist an diesen zwei Worten unklar?

> Ist das erst interessant wenn man die Teile als Stromregler verbaut?

Das ist in jeder Schaltungsvariante interessant.

> Nehmen wir an am Eingang liegen 555mA an

Falsch. Strom liegt nicht an. Spannung liegt an. Strom fließt. Und zwar 
in Abhängigkeit von Spannung und Lastwiderstand.

von Jens G. (jensig)


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Wenn's nicht super genau sein soll - einfach 'ne Z-Diodenschaltung 
nehmen, Oder einen Längstregler mit z-Diode+Transitor basteln.
Die paar 100mW Verlust kann man bei 48V auch verschmerzen ;-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Die ganz einfache Lösung mit 6V Zenerdiode und Vorwiderstand kostet etwa 
0,5W bei einem Querstrom von 10mA. Davon etwa 420mW im Vorwiderstand und 
der Rest in der Z-Diode.

: Bearbeitet durch User
von Rumpel (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Wofür?
>
> Alternativ nenne Details: In welchen Grenzen schwankt die Eingangs-
> spannung? Wie stabil muß die Ausgangsspannung sein? Wieviel Strom willst
> du aus den 6V ziehen können? Wieviel Strom kannst du auf der 48V-Seite
> bekommen?

Die Eingangsspannung schwankt um ±0,3V. Die Ausgangsspannung sollte 
möglichst stabil sein. Ich bräuchte 5mA, auf der 48V-Seite kommen 555mA 
rein.

Axel S. schrieb:
> Anscheinend brauchst du also doch nennenswert Strom bei den 6V. Dann ist
> jeder Linearregler ungeeignet, weil er einfach die Spannungsdifferenz
> (42V von 48V respektive 88%) verbrät. Ein Schaltregler (Stepdown) macht
> das intelligenter. 48V klingt stark nach POE. Es gibt fertige Module,
> die aus 48V eine konstante kleinere Spannung machen.

Es sind - wie gesagt - 5mA. Stepdown-Regler kannte ich leider noch 
nicht. Danke! Wie ist es dabei mit der Hitzeentstehung? Ich muss mal 
schauen, ob ich ein passendes Modell finde.

Axel S. schrieb:
> Die "A-Angabe"? Kannst du auch Deutsch reden? Ich nehme an, du meinst
> den maximalen Ausgangsstrom. Was ist an diesen zwei Worten unklar?

Ja, ich meine den Ausgangsstrom. Unklar ist für mich, ob es ein 
Problemfaktor wäre wenn 555mA FLIEßEN und der Ausgangsstrom mit 1,5A 
angegeben ist. Ich gehe nicht davon aus, aber man darf ja mal fragen.

Axel S. schrieb:
> Falsch. Strom liegt nicht an. Spannung liegt an. Strom fließt. Und zwar
> in Abhängigkeit von Spannung und Lastwiderstand.

Sorry, merke ich mir

von Jens G. (jensig)


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>Ja, ich meine den Ausgangsstrom. Unklar ist für mich, ob es ein
>Problemfaktor wäre wenn 555mA FLIEßEN und der Ausgangsstrom mit 1,5A
>angegeben ist. Ich gehe nicht davon aus, aber man darf ja mal fragen.

Wieso sollen 555mA oder gar 1,5A fließen, wenn Du doch nur 5mA brauchst.
Die Stromangabe auf Spannungsquellen ist nur eine max. Angabe. Denn der 
Strom wird vom Verbraucher bestimmt, und den muß die Spannungsquelle nur 
liefern können - wie beim Wasserhahn, der als Verbraucher bestimmt, 
wieviel da herausfließt.

von Marc H. (marchorby)


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von THOR (Gast)


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Marc H. schrieb:
> Nimm einen LM2576HV-Adj
>
> http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2576.pdf

Und zwar von Ebay als fertiges Modul.

von (prx) A. K. (prx)


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Marc H. schrieb:
> Nimm einen LM2576HV-Adj

Dauert ein wenig, bis sich das lohnt, falls jemals. Immerhin hat der 
LM2576 einen Eigenverbrauch von 7mA (aus Diagramm vom NS Datasheet). Da 
schneidet die Z-Dioden Variante kaum schlechter ab - aber die lässt sich 
noch etwas tunen.

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Naja, für 2,70 EUR für das komplette Modul mit LM2576HV. Mit dem 
LM2596HV dann unter 1,30 EUR.

Und bei 7mA Eigenbedarf sind ja nicht 42V*0,007A=294mW gemeint. Selbst 
wenn nur 75% Wirkungsgrad erreicht werden, dann sparst Du von den 210mW 
per Linearregler verheizten einen großen Teil. Alles bleibt kühler und 
lebt länger...

Und Strom kostet Geld. Die 0,15 Watt "Heizung" kosten ca. 35-40 Cent im 
Jahr.

Deine Entscheidung ?

von (prx) A. K. (prx)


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Uwe D. schrieb:
> Und bei 7mA Eigenbedarf sind ja nicht 42V*0,007A=294mW gemeint.

Korrekt erkannt. Es sind 48V*0,007mA=336mW. Die 7mA sind der Massestrom 
des Switchers, das wird komplett verheizt.

> Selbst wenn nur 75% Wirkungsgrad erreicht werden,

Wenn der Switcher 330mW fürs blosse Dasein verheizt und die Last grad 
mal 30mW beträgt, dann wird das schon ohne Schaltverluste sehr sehr 
sportlich.

Nimmt man eine Z-Diode mit 2mA Mindeststrom, oder einen TL431 (der geht 
runter bis 1mA), dann ist der Wirkungsgrad auch nicht schlechter.

: Bearbeitet durch User
von Rumpel (Gast)


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Das Teil soll auch nicht das ganze Jahr durchheizen, sondern nur ab und 
an zum Einsatz kommen :D

Danke für eure Ideen! Ich fahre die Tage mal zum Conrad um die Ecke und 
besorge mir von allem etwas (Sofern es vorrätig ist)

Liebe Grüße

von Uwe D. (monkye)


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Danke @prx, keine Ahnung was mich geritten hat so'n Schmarrn zu 
schreiben.

Vor allem: Vor nicht mal 3 Wochen habe ich MCP1703 gekauft, weil der 
verwendete Step-Down den Lipo für die Gartenbeleuchtung "gefressen" hat. 
Und die 3S 1800mAh sind bei ein paar wolkigen Wintertagen ruckzuck leer.

von Rumpel (Gast)


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Okay, andere Variante:

Alternativ könnte ich das Teil auch über ein Netzteil (12,6V, 600mA) 
betreiben. Ließe sich die Spannung mit einem lm317 dabei ordentlich auf 
einen stabilen Wert reduzieren, ohne massig Hitze zu erzeugen? Die 
Verlustleistung müsste dabei bei 32,75mW liegen, wenn ich mich nicht 
irre.

Jens G. schrieb:
> Wieso sollen 555mA oder gar 1,5A fließen, wenn Du doch nur 5mA brauchst.
> Die Stromangabe auf Spannungsquellen ist nur eine max. Angabe. Denn der
> Strom wird vom Verbraucher bestimmt, und den muß die Spannungsquelle nur
> liefern können - wie beim Wasserhahn, der als Verbraucher bestimmt,
> wieviel da herausfließt.

Danke für die Erklärung. Ich habe mir das schon so gedacht, bin aber 
Anfänger und dachte, dass der Spannungsregler selbst einen gewissen 
Bedarf hat.

Liebe Grüße

von Homo Habilis (Gast)


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Rumpel schrieb:
> dachte, ... Spannungsregler selbst ... gewissen Bedarf

Hat er doch auch. Hat praktisch jede Versorgungsmöglichkeit. Jede 
Regelung hat Eigenverbrauch, weil kein Bauteil wirklich perfekt 
("ideal") ist. Und Regelungen bestehen auch aus solchen.

Jens wollte damit sagen:

Spannungsquellen haben eine (eigentlich nur "weitgehend", und typ- und 
regelungsabgängig) konstante Spannung, aber auch einen maximalen Strom - 
den nämlich müssen die Leistungsbauteile aushalten. Bei Spannungsquellen 
kann ein zu niedriger Lastwiderstand den Strom unzulässig hoch werden 
lassen.

Stromquellen haben einen konstanten (..., s. o.) Strom, aber die 
verwendeten Bauteile halten nur begrenzte Spannung aus (wie halt 
Bauteile so sind...). Hier wäre ein zu hoher Lastwiderstand das Problem, 
denn die Regelung versucht auch durch diesen den Strom zu treiben - was 
zu unzulässig hohen Spannungen führen kann.

Strom = Wassermenge, Widerstand (dessen Wert) = der mehr oder weniger 
weit geöffnete Wasserhahn, Spannung = Druck, ... etc.

von Homo Habilis (Gast)


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Ersetze bitte "haben" noch durch "liefern". Dann stimmts.

von Homo Habilis (Gast)


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Und die Begrenzungen der Bauteile gelten auch für den Eingang, weshalb 
man Dich auch auf die mangelnde Eignung des normalen LM317 (dessen ohne 
"HV", der mit "HV" wäre spannungsfester) hinwies oben.

von Homo Habilis (Gast)


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Rumpel schrieb:
> Die Verlustleistung müsste dabei bei 32,75mW
> liegen, wenn ich mich nicht irre.

Ist das jetzt Ver...e? 5mA mal 6,6V soll statt 33mW plötzlich... ach, 
hör doch auf, Du. ^^ Ich erlange eine Erklärung.

von Homo Habilis (Gast)


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"v" erlange.

Und vor dieser werde zumindest ich auf Deine evtl. gar nicht (mehr) 
ernst gemeinte Frage über die Eignung des 317 bei 12,6V V(in) auch gar 
nicht eingehen. ^^

von Rumpel (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> Ist das jetzt Ver...e? 5mA mal 6,6V soll statt 33mW plötzlich... ach,
> hör doch auf, Du. ^^ Ich erlange eine Erklärung.

Ich glaube ich verstehe grade nicht was du meinst :D Falls ich mich 
verrechnet habe schäme ich mich jetzt^^

Homo Habilis schrieb:
> "v" erlange.
>
> Und vor dieser werde zumindest ich auf Deine evtl. gar nicht (mehr)
> ernst gemeinte Frage über die Eignung des 317 bei 12,6V V(in) auch gar
> nicht eingehen. ^^

Das der sich eignet weiß ich ja^^ ich bin mir nur nicht sicher wie viel 
Hitze dabei entsteht.

Liebe Grüße und sorry für das Entsetzen, dass ich ausgelöst habe :D

von Homo Habilis (Gast)


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Homo Habilis schrieb:
> 5 mal 6,6 (= 33)

Sich mal zu verrechnen, ist eine Sache. In diesem Fall noch dazu 
vernachlässigbar, da die 250µW Unterschied auch nicht viel ändern.

Sich aber - egal, ob nun des Ergebnisses, oder aber der vom LM317 
abführbaren Leistung, die ja im Datenblatt des geplanten Typs durchaus 
zu finden ist - so dermaßen unsicher zu sein ... das macht mir ja fast 
Angst.

Wenn kein Kühlkörper erforderlich, dann braucht man sich doch über 
Wärmewiderstand etc. keine Gedanken machen. Und nicht rechnen. Das macht 
doch alles faszinierend einfach - hätte ich gedacht.

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