Kräftige Ladepumpe 12V?

Wie wärs mit einem DC-DC-Wandler von Recom oder Traco?

KL schrieb:
> kennt jemand von euch einen Step-Up Konverter als fertigen IC, der mir
> 12V und 250mA liefert?

Es kann keine fertigen IC geben, denn ENTWEDER
du suchst eine Ladungspumpe mit Kondensatoren, da sind die Kondenstaoren 
so gross daß sie extern zum IC angeordnet werden müssen,
ODER du suchst einen step up Wandler, der neben dem IC eine Spule 
braucht.

Da Ladungspumpen nur effektiv wandeln, wenn die Spannung nicht belastet 
wird, sind 250mA bei ihnen sowieso Blödsinn, ausserdem können sie nur 
gut im Verhältnis 1:2 wandeln, also eine Eingangsspannung von 6V 
verdoppeln.

Du suchst also einen step up boost Schaltregler, der aus jeder 
(kleineren) Eingangsspannung geregelte 12V macht. Zum Selbstbau MC34063, 
fertig
https://eckstein-shop.de/Pololu-12V-Step-Up-Spannungsregler-U3V12F12?curr=EUR&gclid=EAIaIQobChMIzoXN-cbW1gIV7BXTCh2VmQ0fEAQYASABEgJ_xPD_BwE

@Michael Bertrandt (laberkopp)

>Da Ladungspumpen nur effektiv wandeln, wenn die Spannung nicht belastet
>wird,

Totaler Unsinn. Ladungspumpen KANN man auch im kW-Bereich bauen und 
effektiv betreiben. Ob das immer SINNVOLL ist, ist eine ganz andere 
Frage. Die weit verbreiteste "Ladungspumpe" ist die 
Vervielfacherkaskade, wie sie millionenfach in Röhrenfernsehern verbaut 
wurde und dort mehrere W Ausgangsleistung lieferte. In 
HV-Testgeneratoren sind die auch drin, und ich kann dir PERSÖNLICH 
versichern, daß die Leistungen von 1kW++ mit Wirkungsgraden von 90% und 
mehr bringen.

Falk B. schrieb:
> @Michael Bertrandt (laberkopp)
>
>>Da Ladungspumpen nur effektiv wandeln, wenn die Spannung nicht belastet
>>wird,
>
> Totaler Unsinn. Ladungspumpen KANN man auch im kW-Bereich bauen und
> effektiv betreiben. Ob das immer SINNVOLL ist, ist eine ganz andere
> Frage. Die weit verbreiteste "Ladungspumpe" ist die
> Vervielfacherkaskade, wie sie millionenfach in Röhrenfernsehern verbaut
> wurde und dort mehrere W Ausgangsleistung lieferte. In
> HV-Testgeneratoren sind die auch drin, und ich kann dir PERSÖNLICH
> versichern, daß die Leistungen von 1kW++ mit Wirkungsgraden von 90% und
> mehr bringen.

Ah ja, die Hochspannung in Röhrenfernseher wird also belastet...

Das ist ein an nichts anderem angeschlossene offenen Fläche in der 
Röhre, in der höchstens ein Milliampere fliesst, das nenne ich 
unbelastet.

Und Kilowatt im HV-Testgenerator ? Eher Kilovolt. Ein Ampere wird bei 
bei tausenden von Volt kaum mit einer Kaskade hochwandeln.

Die leistungsfähigeren Ladungspumpen wären Villard-Schaltungen die 
Sinuswechselspannung versoppeln, aber die Elkos werden strapaziert und 
kaum mehr als 100uF haben.

Michael B. schrieb:

> Ah ja, die Hochspannung in Röhrenfernseher wird also belastet...
>
> Das ist ein an nichts anderem angeschlossene offenen Fläche in der
> Röhre, in der höchstens ein Milliampere fliesst, das nenne ich
> unbelastet.

Das wären bei 25kV schon immerhin 25W. M.W. ist der Strom allerdings
deutlich höher, weil man sonst nicht die erforderliche Bildhelligkeit
erreicht hätte.

@ Michael Bertrandt (laberkopp)

Nomen est omen!

>Ah ja, die Hochspannung in Röhrenfernseher wird also belastet...

Aber sicher, mein geschwätziger Freund. Um die 1mA, macht bei 15kV 15W.

>Das ist ein an nichts anderem angeschlossene offenen Fläche in der
>Röhre, in der höchstens ein Milliampere fliesst, das nenne ich
>unbelastet.

Weil du keine Sekunde rechnen kannst?

>Und Kilowatt im HV-Testgenerator ? Eher Kilovolt. Ein Ampere wird bei
>bei tausenden von Volt kaum mit einer Kaskade hochwandeln.

[ ] Du kennst dich aus.

>Die leistungsfähigeren Ladungspumpen wären Villard-Schaltungen die
>Sinuswechselspannung versoppeln, aber die Elkos werden strapaziert und
>kaum mehr als 100uF haben.

Es sind keine Elkos sondern verlustarme Folienkondensatoren.

@ Georg (Gast)

>> ich kann dir PERSÖNLICH
>> versichern, daß die Leistungen von 1kW++ mit Wirkungsgraden von 90% und
>> mehr bringen.

>Und das als fertiges IC, wie vom TO gefordert? Beachtlich.

Lern lesen und vor allem zitieren!

Oder bist du Azubi bei der Lückenpresse?

@Günter Lenz (Gast)

>Das Prinzip von Ladungspumpen beruht ja darauf,
>daß ein oder mehrere Kondensatoren ihre Energie an
>einen anderen Kondensator übertragen.

Ja.

> Dabei geht
>jedesmal die hälfte der Energie als Verlust verloren.

NEIN! Das gilt nur, wenn der zu füllende Kondenssator total leer ist. 
Siehe Kondensatorparadoxon. Das wurde schon X-fach durchgekaut.

>Es ist unmöglich ohne eine Induktivität, verlustlos
>Energie von einem Kondensator zum anderen zu Übertragen.

Falsch.

>Also es funktioniert zwar, aber mit einem sehr schlechten
>Wirkungsgrad.

Falsch^2.

>Nein es geht nicht, je schneller du schaltest, je größer wird
>der Umladestrom.

Nein.

> Das Umladen von einem Kondensator auf einem
>geht nicht mit mehr als 50% Wirkungsgrad.

Immer noch falsch.

> Halte mal zwei
>Kondensatoren mit unterschiedlicher Spannung zusammen,
>da gibt es einen kräftigen Knall. Knallfunke = Wärme,

Siehe oben!

>da sind dann die hälfte deiner Energie verheizt

Na dann nimm mal 2x 100nF, einmal auf 9V und einmal auf 10V aufgeladen.

1

E = 1/2 * C * U^2

2

3

E1 = 1/2 * 100nF * 9V^2  = 4,05uJ

4

E2 = 1/2 * 100nF * 10V^2 = 5uJ

zusammenschalten, Ladung bleibt erhalten.

1

Eges = 1/2 * 200nF * 9,5V^2 = 9,025uJ

Ein Verlust von 25nJ bzw. 0,27%.

Und nun?

KL schrieb:
> kennt jemand von euch einen Step-Up Konverter als fertigen IC, der mir
> 12V und 250mA liefert?

Für einen MC34063 für 35 Cent ist da doch kein Problem.
https://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=68603;SEARCH=mc%20

mfg klaus

Falk B. schrieb:
>> Dabei geht
>>jedesmal die hälfte der Energie als Verlust verloren.
>
> NEIN! Das gilt nur, wenn der zu füllende Kondenssator total leer ist.
> Siehe Kondensatorparadoxon. Das wurde schon X-fach durchgekaut.

Wobei auch hier die Hälfte der Energie nur dann verloren geht, wenn 
beide Kondensatoren gleich groß sind. Für den Fall, dass der ladende 
Kondensator größer als der zu ladende ist, steigt der Wirkungsgrad 
ebenfalls an.

Günter Lenz schrieb:
> Also es funktioniert zwar, aber mit einem sehr schlechten
> Wirkungsgrad.

Schau einfach mal ins Datenblatt des bekannten ICL7660:
98% bei 1mA
92% bei 15mA

Ich setze Ladungspumpen sehr oft ein und hatte noch nie Probleme mit der 
Abwärme, der Wirkungsgrad ist also sehr gut.
Und mit modernen MLCC-Kondensatoren kann man sie schön klein aufbauen.

@A-Freak (Gast)

>Ich würde die Begriffe "Ladungspumpe" und "Kaskade" nicht
>zusammenwerfen.

Warum nicht, der Unterschied ist kleiner als man denkt.

>Eine Ladungspumpe wird mit Rechteckspannungen angesteuert

meistens, aber nicht zwingend.

> und hat
>demzufolge hohe Umladestrom-spitzen zwischen den Kondensatoren die nur
>durch Verlustwiderstände begrenzt werden. Damit ist der Wirkungsgrad
>physikalisch begrenzt.

Nein, du vermischst schon wieder was! Auch real existierende 
Ladungspumpen mit Rechteckansteuerung haben hohe Wirkungsgrade! Schau 
dir den Beitrag vor deinem an!

>Eine Kaskade wird mit Sinus- oder abgerundeten Impulsspannungen aus
>Trafos angesteuert.

Auch das ist NICHT zwingend, es gibt auch die mit Rechteckansteuerung.

>Prinzip Kondensatornetzteil. Damit ist eine
>verlustlose Umladung möglich.

Falsch!

@Bernd Stromberg (Gast)

>Mir ist das auch schon in anderen Threads aufgefallen
>(Stromwandler/Induktionsspule), die Meinungen und praktischen
>Erfahrungen der anderen Thread-Teilnehmer sind nicht richtig.

Was wohl leider daran liegt, daß ein Großteil der Teilnehmer entweder 
nur Bastler oder "Profis" mit im speziellen Fall eher begrenzter 
Qualifikation sind.

> Nur das was Falk Brunner sagt ist richtig!

Tja, bei technischen Fragen gilt halt nicht das demokratische 
Grundprinzip, bei dem die MehrheitsMEINUNG entscheidet, sondern es 
zählen SACHARGUMENTE, Logik und ggf. die Mathematik. Damit hat's aber 
halt auch nicht jeder.
Darauf mit Bockigkeit zu regieren ist einfach nur kindisch.

Ein Weiser bedankt sich, wenn er auf einen Fehler hingewiesen wird, ein 
Dummer wird wütend.

Konfuzius

A-Freak schrieb:

> Eine Ladungspumpe wird mit Rechteckspannungen angesteuert und hat
> demzufolge hohe Umladestrom-spitzen zwischen den Kondensatoren die nur
> durch Verlustwiderstände begrenzt werden. Damit ist der Wirkungsgrad
> physikalisch begrenzt.

Bei der Verbindung von zwei Kondensatoren mit unterschiedlichen
Spannungen wird grundsätzlich die Hälfte der übertragenen Leis-
tung im Verlustwiderstand vernichtet. Der Wert des Widerstands
ist dabei egal. Hohe Wirkungsgrade erzielt man nur dadurch, das
ein Grossteil der Leistung direkt übertragen wird, eine Situa-
tionn ähnlich wie bei Spartrafos. Deshalb ist der Wirkungsgrad
auch stark vom Übersetzungsverhältnis abhängig. In den Daten-
blättern von Maxim sieht man deshalb typische, sägezahnförmige
Kurven beim Wirkunsgrad

> Damit ist eine verlustlose Umladung möglich.

Nein. Werden zwei Kondensatoren mit unterschiedlicher Spannung
miteinander verbunden, schlägt grundsätzlich das Kondensator-
Paradoxon zu. Die vollen 50% Verlust gibt es aber nur, wenn ein
voller Kondensator mit einem gleichgrossem leeren Kondensator
verbunden wird. Sind die Kondensatoren bereits teilgefüllt, ist
der Verlust entsprechend geringer. Bei einer Ladungspumpe ist
dieser Verlust aber grundsätzlich auch bei Verwendung idealer
Bauelemente nicht vermeidbar, während ein Drosselwandler mit
idealen Bauelementen verlustlos arbeitet.

@ Harald Wilhelms (wilhelms)

>Bei der Verbindung von zwei Kondensatoren mit unterschiedlichen
>Spannungen wird grundsätzlich die Hälfte der übertragenen Leis-
>tung im Verlustwiderstand vernichtet.

Nein!

Beitrag "Re: Kräftige Ladepumpe 12V?"

Das gilt nur beim Aufladen eines leeren Kondensators!

>ist dabei egal. Hohe Wirkungsgrade erzielt man nur dadurch, das
>ein Grossteil der Leistung direkt übertragen wird, eine Situa-
>tionn ähnlich wie bei Spartrafos.

Wie macht das die Ladungspumpe bzw. die Kaskade? Es gibt keine 
Gleichstrompfad.

> Damit ist eine verlustlose Umladung möglich.

>verbunden wird. Sind die Kondensatoren bereits teilgefüllt, ist
>der Verlust entsprechend geringer.

EBEN!

> Bei einer Ladungspumpe ist
>dieser Verlust aber grundsätzlich auch bei Verwendung idealer
>Bauelemente nicht vermeidbar,

Aber man kann sie SEHR minimieren, deutlich unter 50%! Damit wäre auch 
eine Ladungspumpe mit idealen Bauteilen mit wenigen Promille unter 100% 
machbar.