Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 12V aus 50V diskret aufgebaut / mit „Bordmitteln“


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von Conny G. (conny_g)


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Ich brauche grad schnell 12V / 100mA aus 50V für einen Lüfter und habe 
keine Lust auf ein Schaltreglermodul zu warten. Lieber heute 1h was 
frickeln damit das abgeschlossen ist.

Deshalb suche ich gerade einen Weg das aus meinem Bauteilfundus zu 
machen.
Ein Weg mit einem Hilink AcDc das von den vorhandenen 230V zu nehmen. 
Möchte ich nicht, wenn ich die 50V verwenden kann, die da sind.

Was mir dazu einfällt ist noch sowas hier als Step-Down:
Beitrag "StepUp 3,6->5V mit ATtiny15"

Und den Tiny mit Z-Diode versorgen.
Ein Z-Dioden-Rechner sagt mir bei 50V Eingang, 5V Ausgang und 5mA käme 
ich mit einem Vorwiderstand von 9k und Viertelwatt gerade hin.
Bei 10mA müsste ich schon 2 9k parallel nehmen mit Viertelwatt.

Könnte das so funktionieren?

Ich müsste für den schaltenden FET dann noch die Gateladung hinbekommen, 
dafür könnte ich mir doch einen Kondensator in den 5V Bereich nehmen, 
damit ich da Ladung bereit habe, und ich nicht auf die 5-10mA limitiert 
bin.

Oder habt ihr noch andere Ideen?

Schaltreglermodule mit LM2956 habe ich da, die gehen aber nur bis 40V. 
Kann man die elegant modifizieren, ohne 10 Dioden davor zu setzen? :-)

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Hast du da nicht ein Henne-Ei Problem mit der Spannungsversorgung des 
Mikrocontrollers?

Wenn du eine niedrige Spannungsversorgung hast, sollte es leicht sein, 
ein Rechtecksignal mit festem Tastverhältnis zu erzeugen (z.B. mit einem 
NE555, 75% High und 25% Low). Dahinter käme dann eine Endstufe und ein 
Tiefpass aus Spule und Kondensator. Fertig ist der ungeregelte 
Spannungswandler.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Conny G. schrieb:
> Kann man die elegant modifizieren, ohne 10 Dioden davor zu setzen? :-)
Du hast doch 5V-Zenerdioden, oder nicht?

von Der Andere (Gast)


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Conny G. schrieb:
> ohne 10 Dioden davor zu setzen

Es reicht eine Passende, frag doch mal deinen

Conny G. schrieb:
> Z-Dioden-Rechner

von MaWin (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Ich brauche grad schnell 12V / 100mA aus 50V für einen Lüfter

Eine ZD12 1.3W parallel zum Lüfter und ein 330 Ohm 5 Watt Widerstand von 
dort an 50V.

von Conny G. (conny_g)


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Stefan U. schrieb:
> Hast du da nicht ein Henne-Ei Problem mit der Spannungsversorgung des
> Mikrocontrollers?

Das wäre ja die Idee mit der 5.1V (oder welcher auch immer) Zener, die 
mir einen uC oder auch einen 555 betreibt, ja.

Stefan U. schrieb:
> Wenn du eine niedrige Spannungsversorgung hast, sollte es leicht sein,
> ein Rechtecksignal mit festem Tastverhältnis zu erzeugen (z.B. mit einem
> NE555, 75% High und 25% Low). Dahinter käme dann eine Endstufe und ein
> Tiefpass aus Spule und Kondensator. Fertig ist der ungeregelte
> Spannungswandler.

Ja, das wäre eine uC-freie Alternative. Und für den Betrieb eines Opamp 
(Regelung) und eines Lüfters müsste es nicht geregelt sein.
Gute Idee.... nach sowas hatte ich gesucht.

MaWin schrieb:
> Eine ZD12 1.3W parallel zum Lüfter und ein 330 Ohm 5 Watt Widerstand von
> dort an 50V.

Die Bauteile hab ich leider nicht.
Die Zener hab ich in 0,5W und Widerstände nur 1/4 Watt oder ganz wenige 
Werte mit mehr.

Also das sieht dann doch nach einem Weg aus:
- Zener macht irgendwas, was ein 555 und MOSFET verkraftet, 5, 12 oder 
18V
- 555 macht PWM mit 25% Duty Cycle
- MOSFET an den 50V, die 50V PWM an LC Tiefpass, fertig

Da wäre dann noch die Frage wieviel ich den Ausgang der Konstruktion 
belasten kann, 100mA brauch ich. Das müsste dann wohl die 
Dimensionierung des LC-Filters richten (mehr C) und der Ripple wäre u.U. 
dann halt höher, je nach PWM-Frequenz.
Stört der Ripple den Opamp wenn er nach einem NTC den Lüfter regeln 
soll?
Müsste man erstmal wissen, wieviel Ripple übrig bleibt.
Ausprobieren.

von (prx) A. K. (prx)


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Und wenn keine passende Z-Diode da ist:
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                          z      |-----.     |
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                 entweder A     /| oder|     |
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             o------------o------------o-----o------------

"Entweder oder" heisst: Entweder irgendeine Z-Diode bis 10V, oder die 
inverse BE-Strecke eines Transistors (~8V).

von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> Und wenn keine passende Z-Diode da ist:
>             o-------o---------   ------o-----o-----------
>                     |         \ ^      |     |
>                     |         ---      |     |
>                     |          |      .-.   .-.
>                     |  _     |      | |   | |
>                     '-|___|----o      | |   | |
>                                |      '-'   '-'
>                                |       |     |
>                                 \|     |     |
>
> "Entweder oder" heisst: Entweder irgendeine Z-Diode bis 10V, oder die
> inverse BE-Strecke eines Transistors (~8V).

Mmmh, sehe ich das richtig, dass das die diskrete Variante eines 
Linearreglers ist?
Und die Z-Diode oder die EB-Strecke wären eine Referenzspannung zur 
Steuerung?

von (prx) A. K. (prx)


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Conny G. schrieb:
> Mmmh, sehe ich das richtig, dass das die diskrete Variante eines
> Linearreglers ist?

Ja. Der obere Transistor wird also warm und muss 50V abkönnen.

> Und die Z-Diode oder die EB-Strecke wären eine Referenzspannung zur
> Steuerung?

Ja. Gibt bessere Regler, aber für einen Lüfter wirds reichen.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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PS: Mit einer 12-13V Z-Diode niedriger Leistung gibts natürlich eine 
einfachere Schaltung. Widerstand an 50V und Längstransistor als Booster 
dahinter.

Wenn 12V Z-Diode also 11.3V zu wenig: Diode in Serie.

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Mmmh, sehe ich das richtig, dass das die diskrete Variante eines
>> Linearreglers ist?
>
> Ja. Der obere Transistor wird also warm und muss 50V abkönnen.
>
>> Und die Z-Diode oder die EB-Strecke wären eine Referenzspannung zur
>> Steuerung?
>
> Ja.

Genial. :-)
Schau ich mir genauer an.
Der obere T müsste also 38V à 100mA verbrennen, 3,8W. Das ist schon ganz 
ordentlich.
Oder ich setze nur auf 40V runter und einen Step-Down dahinter, dann 
wäre es 1W.
Platz ist derselbe, ob ich einen Kühlkörper brauche oder noch einen 
Stepper dranhänge....

von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> PS: Mit einer 12-13V Z-Diode niedriger Leistung gibts natürlich eine
> einfachere Schaltung. Widerstand an 50V und Längstransistor als Booster
> dahinter.

Das ist mir jetzt unklar, könntest das auch kurz zeichnen?

> Wenn 12V Z-Diode also 11.3V zu wenig: Diode in Serie.

Ob der Lüfter mit 12V oder mit 11V läuft wäre mir egal.

von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> PS: Mit einer 12-13V Z-Diode niedriger Leistung gibts natürlich eine
> einfachere Schaltung. Widerstand an 50V und Längstransistor als Booster
> dahinter.

Wie hier in 3.2.2!

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap3/Kapitel3.html

von Conny G. (conny_g)


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Die Schaltung gefällt mir, sie ist supersimpel. Was mich stört ist die 
Verlustleistung, ich bräuchte einen Kühlkörper. Der passendste 
Transistor, den ich habe ich ein BD139, der kann nur 1.25W.

Da gefällt mir die 12V mit wenigen Milliampere per Z-Diode und dann 
einem primitiven, ungeregelten Schaltregler mit NE555 dann doch besser.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Conny G. schrieb:
> Die Bauteile hab ich leider nicht.
> Die Zener hab ich in 0,5W
Also, passt doch: 5V x 0,1A = 500mW.
Also drei der Dioden vor dein LM Schaltreglermodul und fertig...

von Gerald B. (gerald_b)


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Ein LM555 "Stromschwein" mittels Zenerdiode versorgen, um einen FET 
anzusteuern? Der 555 ist nun icht  gerade eine Ausgeburt an Effizienz. 
Es gibt die Dinger auch als CMOS Version. Die 20mA, die die 
Standardversion verheizt, müssen ja 1:1 von den 50V her fließen, bei 
einer linearen Stabilisierung - plus nochmals ein paar mA für die 
Zenerdiode, da die ebenfalls einen Grundstrom benötigt, um überhaupt 
stabilisieren zu können.
Den LM2576 und sicherlich auch den 2596 gibt es auch als HV Version, die 
kann 60V Eingangsspannung ab. Man muß ja nicht sklavisch die kleinen 
Chinaplatinen verwenden, sondern kann sich auch an der AppNote des 
Herstellers orientieren und das Ganze zu Fuß aufbauen.

von Conny G. (conny_g)


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Gerald B. schrieb:
> Den LM2576 und sicherlich auch den 2596 gibt es auch als HV Version, die
> kann 60V Eingangsspannung ab. Man muß ja nicht sklavisch die kleinen
> Chinaplatinen verwenden, sondern kann sich auch an der AppNote des
> Herstellers orientieren und das Ganze zu Fuß aufbauen.

Hier geht's um eine schnelle, schmutzige Lösung, weil ich nicht auf neue 
Bauteile warten will :-)

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Perfektes Einsatzgebiet für ein Standby-Netzteil aus einem alten 
ATX-Netzteil. Die laufen eigentlich alle schon mit 50V an (ggf. den 
Vorlade-Widerstand verringern) und liefern 12V mit 100mA meistens auf 
einer Hilfswicklung. Vorsicht, an der Primärspule entstehen auch bei 
50V-Betrieb Rückschlagspitzen mit 400..600V. Also dort nicht antatschen 
wenn das Ding läuft sonst großes Aua-Aua und ggf. noch andere Probleme.

Sperrschwinger kann man sich aber auch selber bauen, die Dinger sind 
total simpel zu bauen wenn keine hohe Leistung verlangt wird. Schlechte 
Designs sind aber vom Wirkungsgrad nicht viel besser als ein 
Linearregler.

von Lurchi (Gast)


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Bei genügend Geduld beim Wickeln könnte man ggf. einen Royer-converter 
aufbauen. Für die 50 V Windungen könnte ggf. eine Stromkompensierte 
Drosssel passen. 2 Transistoren für etwa 200 V hat man ggf. noch 
irgendwo.

Ein altes SNT ggf. auf 50 V am Eingang anzupassen wäre vermutlich noch 
einfacher. Vor allem die relativ neuen und sparsamen starten ggf. auch 
schon mit wenig Spannung, wenn für den Start ein depletion Mode MOSFET 
statt einem Widerstand drin ist.

von Conny G. (conny_g)


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Hab mich für den ersten Versuch mal für einen Attiny13 an Zener 5.1 
entschieden und danach MOSFET an Pwm und das übliche L-C-Diode Konstrukt 
für einen Step-Down. Tiny mit Zener läuft, hinten kommt auch eine 
Spannung raus.

Allerdings muss ich den Step Down wohl schon regeln, die Spannung hinten 
wird viel zu hoch. Logisch, es wird ja laufend reingepumpt, aber außer 
von einer LED nichts entnommen.

Und das zweite Problem ist, der MOSFET (irlu024n) wird sehr schnell sehr 
heiss, der schaltet wohl bei den knapp 4V nicht ganz durch.

Jetzt wird es allerdings aufwändig, jetzt müsste ich mir noch 10-12V per 
Zener holen und den MOSFET mit einem weiteren ansteuern...
Entweder ich sehe das morgen als Challenge oder ich bestelle mir einfach 
einen Step-Down für 50V :-)

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Allerdings muss ich den Step Down wohl schon regeln, die Spannung hinten
> wird viel zu hoch. Logisch, es wird ja laufend reingepumpt, aber außer
> von einer LED nichts entnommen.

Die Rede war ja auch (zwischen den Zeilen) von einer echten Halbbrücke. 
Mit Diode klappt das nicht, bzw. nur während einer Belastung.

Ggf. muss dir bewusst sein, daß dieser ungeregelte Wandler Energie 
sowohl von 50 nach 12V schieben kann, als auch umgekehrt. Wenige 
Millivolt Spannungsänderung an einer Seite bewirken da eine Umkehr der 
Ströme. Das Teil verhält sich quasi wie ein Trafo für DC.
Man kann da sonst schnell Überraschungen erleben, gerade weil er 
keinerlei Strombegrenzung hat.

Conny G. schrieb:
> Entweder ich sehe das morgen als Challenge

Mach es genau so! Bestellen kann jeder, und schon bald kann man dann nur 
noch Fertigteile zusammenklatschen.

Ich komme auf 17 Teile für die komplette Halbbrücke in schmutziger 
Ausführung, oder 20 Teile gegen die Bedenkenträger. Alles hat man in der 
Bastelkiste. Klappt auf Anhieb und bleibt unter Belastung vollkommen 
kalt. Gekritzel gibt's, sobald du selbst eine solche ungeregelte 
Halbbrücke real aufgebaut hast.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Die Rede war ja auch (zwischen den Zeilen) von einer echten Halbbrücke.

meine auch. Wenn du dann 25% Tastverhältnis kommen genau 25% Spannung 
hinten raus (abzüglich Wärmeverluste).

von Conny G. (conny_g)


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Also irgendwie stehe ich jetzt auf dem Schlauch.
Habe eine Weile recherchiert und zwei Varianten gefunden.

Das ist eine Variante mit Halbbrücke um mit 5V einen pmos auf 12V 
anzusteuern:
http://i.imgur.com/ne7ZA5h.png

Also uC -> LL MOSFET an 5V -> Bipo-Halbbrücke -> pmos

Sieht mir überzeugend aus um die Schaltverluste zu minimieren, aber 
ziemlich großer Bauteileaufwand, ist nicht mehr Quick & Dirty :-)

Das ist die andere Variante, pmos an PWM, ohne Halbbrücke:

http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/electronic-circuits/step-down-switching-regulator

Bei der 2. Variante wäre die Frage wie ich den pmos geschaltet bekomme, 
mein Versuch mit den knapp 4V und einem IRLU 2905Z hat gestern nicht 
geklappt. Habe dann aber erstmal eine nmos Variante probiert.

Also meine Interpretation der Lage wäre:
- mit 5V bekomme ich keinen Leistungs-MOSFET vernünftig geschaltet, 
jedenfalls nicht in höherer Frequenz mit mässigen Schaltverlusten
- deshalb brauche ich eine zweite Spannung, 10-12V, die ich auch aus 
Z-Diode generieren kann
- eine Halbbrücke aus Bipos hilft den pmos richtig und effizient zu 
schalten
- da ich mit der Z-Diode nicht die große MOSFET-Steuer-Leistung aus 
meinen 10-12V Schaltspannung bekomme und die Schaltgeschwindigkeit 
langsam bleiben wird müsste ich relativ langsam takten (< 1kHz) und 
dafür mit größerem LC arbeiten, das könnte für meine 100mA für den 
Lüfter ausreichen

Lieber weil einfacher wäre mir natürlich obige Variante 2, ohne die 
Halbbrücke.

Ich habe da noch was gesehen:
https://easyeda.com/GreatScott/ATtiny_Buck_Boost_Converter-RXig0YIif

Das ist aber mässig vertrauenwürdig. Würde das funktionieren?
Das ist aber eigentlich ein Inverter, oder?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ich wäre schon längst bei Conrad gewesen, um mir einen fertigen IC dafür 
zu besorgen.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Ich wäre schon längst bei Conrad gewesen, um mir einen fertigen IC dafür
> zu besorgen

Warum kaufst du ggf. nicht gleich einen fertigen Wandler? Am besten 
incl. Anschluss durch einen Techniker. Und wenn der weg ist, stellst du 
es unter "Projekte" hier rein.

Leider sieht es so aus, als ob Conny am Ende auch im Laden landen wird. 
Denn nach seinem letzten Posting sieht es ehrlich gesagt nicht mehr nach 
einem schnellen Bastelprojekt für zwischendurch aus.

von Conny G. (conny_g)


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Jeder hat mal seinen ersten Schaltregler gebaut :-)

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Na das hört sich ja schon deutlich mehr nach der Realität an, als das 
mit der einfachen Nummer für zwischendurch...

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Na das hört sich ja schon deutlich mehr nach der Realität an, als das
> mit der einfachen Nummer für zwischendurch...

Es war einen Versuch wert, ob sich schnell was machen lässt, sieht nicht 
so aus.
So ist jetzt die Frage, ob die Challenge lockt da aus Wissensdurst eins 
tiefer einzusteigen oder ob ich jetzt mal das Gehäuse zu bekommen will 
und hier doch einen Schaltregler kaufe.

Irgendwie beides. Aber ich muss mal Projekte fertigbringen und kann 
nicht in jede Verästelung einsteigen. Mal sehen. :-)

Aber wie habt ihr die Lösung mit der Halbbrücke gemeint, ist das die mit 
dem Trafo in der Mitte? So simpel und mit nur einfachen Teilen ist das 
doch nicht? So einen Trafo/Übertrager hat man doch nicht rumliegen?

Oder schickt ihr mich gerade Feilenfett holen?
https://www.netzwelt.de/buzz/160627_2-stifte-verarschen-begriffe-verwirren-azubi.html

von Conny G. (conny_g)


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Das meine ich übrigens:
http://www.st.com/en/applications/power-management/half-bridge-converter.html
Das ist doch nicht „Quick & Dirty“?

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Nein, wir lassen dich nur Frequenzwasser holen, bzw. den Schlüssel für 
den Verfügungsraum...;-)

Die Halbbrücke ist nicht die bekannte Treiberstufe aus zwei 
Emitterfolgern. Sondern das sind die "übereinandergestapelten" beiden 
Mosfets der Leistungsstufe. Zwischen deren Mittelpunkt und dem 
Ausgangskondi liegt die Speicherdrossel.

Der Wandler hat natürlich keinen Trafo, sondern nur die Drossel. Bei den 
nur 100mA kann man da so ziemlich alles nehmen, was auch nur halbwegs 
wie ne Drossel aussieht...
Die geringe Leistung macht das ganze Ding recht einfach.

von Conny G. (conny_g)


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Also so?
http://www.mosaic-industries.com/embedded-systems/microcontroller-projects/electronic-circuits/step-down-switching-regulator

Die zwei MOSFETs könnte man sich auch übereinandergestapelt denken.
Der zweite ersetzt hier die Diode, also kümmert sich um T_off, wo der 
Strom nur vom Induktor aus fließt.

von Conny G. (conny_g)


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Hier ist eine ganze Bachelor-Arbeit dazu, mit interessanten Lösungen als 
MOSFET-Treiber.
http://edoc.sub.uni-hamburg.de/haw/volltexte/2008/527/pdf/thesis.pdf#page36

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Ja, genau so. Also ein step-down, nur statt der Diode einen weiteren 
Mosfet.

Die Treiber sind allesamt recht aufwändig für diesen Püppi-Wandler. Bei 
der Leistungsklasse sucht man nach sehr einfachen Lösungen.

Das kann z.B. auch ein geregelter, invertierender Wandler sein. Ist so 
ziemlich der einfachste Wandler überhaupt, bei dem man auch nicht 
unbedingt einen IC für die volle Eingangsspannung braucht. Bedingung 
wäre natürlich, daß die Spannung des Lüfters huckepack auf den 50V 
liegen darf (oder unterhalb Masse, je nach Aufbau).

von Michael K. (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Ich brauche grad schnell 12V / 100mA aus 50V für einen Lüfter

Wenns kein Brushless ist:
(50V-12V)/100mA=380R
(50V-12V)*100mA=3,8W

Du sitzt jetzt aber nicht seit drei Tagen an dieser 'schnellen' Lösung, 
oder ;-)

von (prx) A. K. (prx)


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Michael K. schrieb:
> Du sitzt jetzt aber nicht seit drei Tagen an dieser 'schnellen' Lösung,
> oder ;-)

Er hat halt nichts, was Wärme abkann. Kein Widerstand, kein Transistor, 
kein Wassweissich. ;-)

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Ein ungeregelter Schaltwandler ist so aufgebaut:
1
                ____________
2
               |            | 
3
PWM Signal o---| Halbbrücke |----XXXXXXX---+------o Ausgang
4
               |____________|     Spule    |
5
                                          === Kondensator
6
                                           |
7
                                          GND

Das Tastverhältnis des PWN Signal bestimmt die Ausgangsspannung. 50% 
bewirkt halbe Ausgangsspannung, 10% High bewirkt 10% Ausgangsspannung.

Im Einfachsten Fall kann die Spule direkt an den Ausgang der 
Signalquelle angeschlossen werden (wenn die denn ausreichend belastbar 
ist). Der NE555 verträgt zum Beispiel 100mA, soweit ich mich erinnere.

In deinem Fall nützt das aber nichts, weil deine Eingangsspannung für so 
eine primitive Lösung zu hoch ist. Du brauchst eine niedrige 
Spannungsversorgung für die Erzeugung des PWM Signals und eine 
Halbbrücke, die damit die hohe Eingangsspannung schaltet.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> (50V-12V)*100mA=3,8W

Damit könnte man den Weihnachtsbaum beleuchten. oder irgendwas anderes. 
Schonmal erwägt, eine Licherkette oder Glühlampe in die Schaltung 
einzubeziehen?

von Michael K. (Gast)


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A. K. schrieb:
> Er hat halt nichts, was Wärme abkann. Kein Widerstand, kein Transistor,
> kein Wassweissich. ;-)

Hm, ein Glas Wasser, eine Prise Salz, zwei Elektroden und alles gut 
belüften?
Oder gleich den Lüftermotor mit PWM + Freilaufdiode betreiben, oder hat 
er auch keine Diode?

Was würde MacGyver tun?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Was würde MacGyver tun?

Ich habe einmal Bindedraht aus der Küche (als Widerstand)  verwendet, um 
einen Lüfter zu drosseln.

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Ja, genau so. Also ein step-down, nur statt der Diode einen weiteren
> Mosfet.
>
> Die Treiber sind allesamt recht aufwändig für diesen Püppi-Wandler. Bei
> der Leistungsklasse sucht man nach sehr einfachen Lösungen.
>
> Das kann z.B. auch ein geregelter, invertierender Wandler sein. Ist so
> ziemlich der einfachste Wandler überhaupt, bei dem man auch nicht
> unbedingt einen IC für die volle Eingangsspannung braucht. Bedingung
> wäre natürlich, daß die Spannung des Lüfters huckepack auf den 50V
> liegen darf (oder unterhalb Masse, je nach Aufbau).

Das habe ich mir auch schon überlegt, weil man dann mit einem NMOS 
arbeiten kann.

Es hängt noch eine Reglerschaltung mit Opamp und NTC davor, stört es die 
wenn sie mit invertierter Spannung arbeitet?
Weiß sie ja nicht, oder?
Und zwischen dem Step-Down und

von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> Michael K. schrieb:
>> Du sitzt jetzt aber nicht seit drei Tagen an dieser 'schnellen' Lösung,
>> oder ;-)
>
> Er hat halt nichts, was Wärme abkann. Kein Widerstand, kein Transistor,
> kein Wassweissich. ;-)

Nein, ich sitze nicht 3 Tage an der einfachen Lösung. Aber ich habe 
zumindest Spaß daran immer mal wieder die Schaltreglervariante mit 
Attiny zu recherchieren und lerne eine Menge dabei.
Über Schaltregler an sich und die Grenzen der Regelung mit uC.

Kühlkörper für die Z-Diode und Transistor Variante hätte ich schon, aber 
ich würde die Differenz nicht in Wärme umsetzen wollen.
Den das wäre Paradox: einen Spannungsregler für eine Lüfterschaltung zu 
bauen um einen Kühlkörper zu kühlen und damit mit 3.8W zu heizen.

Für eine supereinfache Lösung würde ich einfach ein 230V>12V Hilink 
spendieren, das gefällt mir aber auch nicht.

von Conny G. (conny_g)


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Stefan U. schrieb:
> Ein ungeregelter Schaltwandler ist so aufgebaut:
>
1
>                 ____________
2
>                |            |
3
> PWM Signal o---| Halbbrücke |----XXXXXXX---+------o Ausgang
4
>                |____________|     Spule    |
5
>                                           === Kondensator
6
>                                            |
7
>                                           GND
8
>
>
> Das Tastverhältnis des PWN Signal bestimmt die Ausgangsspannung. 50%
> bewirkt halbe Ausgangsspannung, 10% High bewirkt 10% Ausgangsspannung.
>
> Im Einfachsten Fall kann die Spule direkt an den Ausgang der
> Signalquelle angeschlossen werden (wenn die denn ausreichend belastbar
> ist). Der NE555 verträgt zum Beispiel 100mA, soweit ich mich erinnere.
>
> In deinem Fall nützt das aber nichts, weil deine Eingangsspannung für so
> eine primitive Lösung zu hoch ist. Du brauchst eine niedrige
> Spannungsversorgung für die Erzeugung des PWM Signals und eine
> Halbbrücke, die damit die hohe Eingangsspannung schaltet.

Ja, genau, ich brauche einen Teil mit niedriger Spannung. Und wenn ich 
den mit Z-Diode mache ist der im Strom limitiert, was wiederum die 
Schaltfrequenz begrenzt, weil ich die MOSFETs nicht stark treiben kann.

Und der untere Zweig der Halbbrücke ist für den Strom der Drossel, wenn 
die Versorgungsspannung in T_off ist und könnte aber auch als Diode 
gelöst sein oder ist das nochmal eine andere Variante?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> könnte aber auch als Diode gelöst sein

Da bin ich unsicher. Die Variante mit Dioden habe ich bisher nur in 
Kombination mit einer Regelung versucht.

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
> A. K. schrieb:
>> Er hat halt nichts, was Wärme abkann. Kein Widerstand, kein Transistor,
>> kein Wassweissich. ;-)
>
> Hm, ein Glas Wasser, eine Prise Salz, zwei Elektroden und alles gut
> belüften?

Hehe :-)

> Oder gleich den Lüftermotor mit PWM + Freilaufdiode betreiben, oder hat
> er auch keine Diode?

Das wäre sogar denkbar.

Mal weiterdenken...
Ich könnte statt einer 12v Versorgung von Lüfter und Reglerschaltung für 
den Lüfter auch einfach den Attiny mit Z-Diode versorgen, den NTC mit 
dem Attiny auslesen und dann per PWM direkt den Lüfter regeln.
Ändert nur den Duty Cycle, statt 4-10v mit Opamp bekäme er dann 50V und 
8-24% PWM.
Und das löst noch eine weitere Kleinigkeit, dass ich den Lüfter auch auf 
100% bekomme, mit dem Opamp käme ich nur auf 10V (mangels R2R). Wäre 
jetzt nicht so wichtig, aber besser ist einfach besser.

Jetzt wäre dabei noch die Frage offen, ob man das hört, dass der Lüfter 
mit 50V gepulst ist? Ist ja ein 5cm Lüfter, der keine großen Spulen hat, 
der glättet nicht so sehr.
Aber könnte ja auch noch einen LC Filter davor hängen.

Das wäre ja genial, das wäre Step-Down und Lüfterregelung in einem!

: Bearbeitet durch User
von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Probiere es aus.

von Michael K. (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Nein, ich sitze nicht 3 Tage an der einfachen Lösung. Aber ich habe
> zumindest Spaß daran immer mal wieder die Schaltreglervariante mit
> Attiny zu recherchieren und lerne eine Menge dabei.
> Über Schaltregler an sich und die Grenzen der Regelung mit uC.

Alles gut, man beachte den Smiley.

Wenn es ein Bürstenmotor ohne ein empfindliches Blushless IC ist dann 
kannst Du den Motor als einfache Induktivität betrachten.
Den Stören die 50V nicht sondern nur der hohe Strom der auf Dauer an 50V 
fliessen würde.
Zwischen Motor und GND ein Nmos, über den Motor eine Freilaufdiode in 
Sperrichtung und PWM draufgeben.
Es bildet sich im Motor ein dreiecksförmiger Strom aus der bei korrektem 
PWM Verhältnis im Mittel 100mA entspricht.

Die Freilaufdiode sorgt dafür das der Strom im Nmos Abschaltmoment über 
den Motor weiterfliessen kann.
Ohne hast Du hohe Induktionsspannung und wegsnubbern ist auch doof weil 
Du die Energie ja lieber im Motor nutzen willst.
Das ist im wesentlichen ein floatender Buck Wandler, der sein festes 
Potential nicht an GND sonder an Vin hat, nur das der 
Ausgangsspannungskreis fehlt und der Strom direkt in der 
(Motor)Induktivität im Kreis fließt und da seine Arbeit verrichtet.
Im einfachsten Fall ohne irgendeine Regelung nur mit festen PWM Werten.

Im Source des Nmos kannst Du natürlich auch den Strom messen und 
ausregeln.
Denk dran das die Spannung über den Messwiderstand von der Gatespannung 
abgeht.

Der Motor hat eine große Masse und reagiert extrem gutmütig auf die 
langsame PWM und Regelung des Tinys.
Die PWM sollte größer 15Khz sein sonst nervt das gepfeife.
Eine große Auflösung brauchst Du auch nicht.
Keinen Kondensator über den Motor weil der Nmos sonst auf einen quasi 
Kurzschluss schaltet.

Die PWM muss auch nicht hoch auflösen, besonders genau sein oder schnell 
ausgeregelt.
Das sieht bei anspruchsvollen Lasten ganz anders aus weswegen das direkt 
gesteuert dann eine Aufgabe für spezielle MCUs wird mit schnellem 
Software PID Regler.

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Nein, ich sitze nicht 3 Tage an der einfachen Lösung. Aber ich habe
>> zumindest Spaß daran immer mal wieder die Schaltreglervariante mit
>> Attiny zu recherchieren und lerne eine Menge dabei.
>> Über Schaltregler an sich und die Grenzen der Regelung mit uC.
>
> Alles gut, man beachte den Smiley.
>
> Wenn es ein Bürstenmotor ohne ein empfindliches Blushless IC ist dann
> kannst Du den Motor als einfache Induktivität betrachten.
> Den Stören die 50V nicht sondern nur der hohe Strom der auf Dauer an 50V
> fliessen würde.

Es ist ein
https://www.amazon.de/GELID-SILENT-Gehaeuse-Luefter-Dynamic/dp/B008S1DN66/
Der hat kein IC imho.

> Zwischen Motor und GND ein Nmos, über den Motor eine Freilaufdiode in
> Sperrichtung und PWM draufgeben.
> Es bildet sich im Motor ein dreiecksförmiger Strom aus der bei korrektem
> PWM Verhältnis im Mittel 100mA entspricht.
>
> Die Freilaufdiode sorgt dafür das der Strom im Nmos Abschaltmoment über
> den Motor weiterfliessen kann.

Ja, klar.

> Das ist im wesentlichen ein floatender Buck Wandler, der sein festes
> Potential nicht an GND sonder an Vin hat, nur das der
> Ausgangsspannungskreis fehlt und der Strom direkt in der
> (Motor)Induktivität im Kreis fließt und da seine Arbeit verrichtet.
> Im einfachsten Fall ohne irgendeine Regelung nur mit festen PWM Werten.

Ja, das reicht.

> Im Source des Nmos kannst Du natürlich auch den Strom messen und
> ausregeln.
> Denk dran das die Spannung über den Messwiderstand von der Gatespannung
> abgeht.

Messen unnötig, Größenordnung reicht. Der Lüfter soll halt bis 40 Grad 
nicht oder auf 4V laufen und darüber linear oder nach NTC hochdrehen.
Auch das könnte ich dann im Tiny differenzierter regeln. Aktuell ist es 
halt was bei Opamp und NTC rauskommt und das ist auch ok.

> Der Motor hat eine große Masse und reagiert extrem gutmütig auf die
> langsame PWM und Regelung des Tinys.
> Die PWM sollte größer 15Khz sein sonst nervt das gepfeife.

Allerdings habe ich hier noch das Thema der MOSFET Steuerung. Wenn ich 
den vom Tiny steuere, der an einer Z-Diode hängt, dann habe ich da wenig 
Power, langsame Schaltgeschwindigkeit, hohe Erwärmung, gerade bei 15kHz 
und 50V.
Müsste ich nochmal nachrechnen oder testen.

> Keinen Kondensator über den Motor weil der Nmos sonst auf einen quasi
> Kurzschluss schaltet.

Ok.

Das ist genial, so eine Lösung habe ich gesucht!
Bleibt nur noch die Frage nach der MOSFET Schaltgeschwindigkeit an 
Z-Diode zu beantworten.

von Michael K. (Gast)


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Einfach R+ZD Stabi finde ich ja sehr old school.
Wenigstens ein einfacher Linearregler mit zusätzlichem NPN sollte drin 
sein.

Den Nmos kannst Du beim Einschalten langsamer machen als beim 
Ausschalten wenn das Dein Problem entschärft.
Im Ausschaltmoment muß der Strom abgewürgt werden, da entsteht am 
meisten Verlustleistung.

Als Nmos würde ich was mit min 1A nehmen bis Du den Ipeak besser kennst.
Hängt von der Motorinduktivität und der PWM Frequenz ab wie das Dreieck 
aussieht.

von batman (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Es ist ein
> https://www.amazon.de/GELID-SILENT-Gehaeuse-Luefter-Dynamic/dp/B008S1DN66/
> Der hat kein IC imho.

Da wäre ich mir nicht so sicher.

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
> Einfach R+ZD Stabi finde ich ja sehr old school.
> Wenigstens ein einfacher Linearregler mit zusätzlichem NPN sollte drin
> sein.

Ich kannte das nur zur Erhöhung der Leistung, aber nicht um die maximale 
Spannung am Linearregler zu reduzieren.

Du meint so?
Beitrag "Transistor parralel zum Spannungsregler"

Oder anders?

Michael K. schrieb:
> Als Nmos würde ich was mit min 1A nehmen bis Du den Ipeak besser kennst.
> Hängt von der Motorinduktivität und der PWM Frequenz ab wie das Dreieck
> aussieht.

Ich verwende gerade einen IRLU024N, das ist der "kleinste", den ich 
habe, der ausreicht und Logic Level ist.
Drunter habe ich nur welche unter 1A. Zumindest in THT, in SMD habe ich 
noch kleinere die 1A können würden.

von Conny G. (conny_g)


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batman schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Es ist ein
>> https://www.amazon.de/GELID-SILENT-Gehaeuse-Luefter-Dynamic/dp/B008S1DN66/
>> Der hat kein IC imho.
>
> Da wäre ich mir nicht so sicher.

Gäbe keinen Grund für Elektronik, der regelt ja nicht.
Aber ich hab mal den Support angeschrieben und ggf. muss ich mal einen 
schlachten und nachsehen.

von batman (Gast)


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Ein Grund wäre, die Bürstenmechanik zu sparen.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Leute, nehmt euch mal n Kaffee und werdet erstmal wach!

In vielen EC-Lüftern ist ein Kondensator oder Elko eingebaut. Das Ding 
fliegt einem bei direkter PWM-Ansteuerung um die Ohren...

Falls kein Kondi eingebaut ist, rauchen einem beim ersten 50V-Puls die 
Hallsensoren ab.

Conny, bleib beim inv. Wandler der bei der Halbbrücke..

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Oder bei der Halbbrücke...

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Falls kein Kondi eingebaut ist, rauchen einem beim ersten 50V-Puls die
> Hallsensoren ab.

Die brauch ich ja nicht :-))

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Wieso das nicht?

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Wieso das nicht?

Die Drehzahl interessiert mich nicht, ich geb dem Lüfter nur Spannung.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Ja, aber hier geht's doch grad um die direkte PWM aus 50V?

von Äxl (geloescht) (Gast)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Falls kein Kondi eingebaut ist, rauchen einem beim ersten 50V-Puls die
> Hallsensoren ab.

So siehts aus.
Nimmm einfach einen dicken (Zement)Vorwiderstand und einen 470µF 
parallel zum Lüfter.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Äxl (geloescht) schrieb:
> Nimmm einfach einen dicken (Zement)Vorwiderstand und einen 470µF
> parallel zum Lüfter

Das klappt zwar, aber in em Elektronikforum würde man sich vielleicht 
eine etwas elegantere Lösung erhoffen...

von batman (Gast)


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In den Appnotes von Tiny45 u.ä. steht doch auch irgendwo ein Buck drin. 
Wo ist das Problem?

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Die Drehzahl interessiert mich nicht, ich geb dem Lüfter nur Spannung

Jetzt hab ich das verstanden. Sieht ganz so aus, als ob du mal ein paar 
preiswerte Lüfter zerlegen solltest...weißt schon, wegen Lernprozess und 
so...;-)

von Michael K. (Gast)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Leute, nehmt euch mal n Kaffee und werdet erstmal wach!

Dito!
Wir reden darüber das das nur geht wenn das KEIN brushless ist.
Bin ich mir bei dem Silent 5 übrigens nicht sicher.
Bürsten machen Lärm und lärmoptimierte Lüfter würde ich brushless bauen.

>Du meint so?
>Beitrag "Transistor parralel zum Spannungsregler"https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm

>IRLU024N
Ein 17A Typ.
Da ballerst Du aber reichlich was in die Gate Kapazität um dann sehr 
kleine Ströme zu schalten.

Insgesamt ist diese zeitsparende Möglichkeit bei der man nicht auf Teile 
warten muß aber mitlerweile sehr zeitintensiv geworden.
Man löst einen Haufen Probleme die es alle nicht gäbe mit den richtigen 
Teilen und vollständigen Informationen.

Ich bin raus.

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Äxl (geloescht) schrieb:
>> Nimmm einfach einen dicken (Zement)Vorwiderstand und einen 470µF
>> parallel zum Lüfter
>
> Das klappt zwar, aber in em Elektronikforum würde man sich vielleicht
> eine etwas elegantere Lösung erhoffen...

Ja, quick & dirty, aber elegant. Also ... so elegant wie es dafür geht. 
;-)

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
> Insgesamt ist diese zeitsparende Möglichkeit bei der man nicht auf Teile
> warten muß aber mitlerweile sehr zeitintensiv geworden.

Die Zielsetzung hat sich geändert. Es ist inzwischen zum Lernprojekt 
geworden, es hat den Forscherdrang geweckt. ;-)

von Conny G. (conny_g)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Die Drehzahl interessiert mich nicht, ich geb dem Lüfter nur Spannung
>
> Jetzt hab ich das verstanden. Sieht ganz so aus, als ob du mal ein paar
> preiswerte Lüfter zerlegen solltest...weißt schon, wegen Lernprozess und
> so...;-)

Wenn ich Dich recht verstehe möchtest Du mir sagen: in den Dingern ist 
immer Elektronik drin, weil sie BLDCs sind?

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Michael K. schrieb:
> Wir reden darüber das das nur geht wenn das KEIN brushless ist.

Na da redet ihr umsonst, denn es ist ein EC-Motor...

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Conny G. schrieb:
> möchtest Du mir sagen: in den Dingern ist
> immer Elektronik drin, weil sie BLDCs sind?

Nein, das soll heißen, daß die Hallsensoren nicht zur Drehzahlregelung 
da sind, sondern zur Lagebestimmung, damit der Motor überhaupt läuft. 
Also die reine Kommutierungselektronik.

Kurz, das mit der direkten Pulsweise ist Quark, wie mans auch dreht.

Probiere doch mal einen inv. Wandler mit Schaltregel-IC. Das dürften 
wenige Bauteile sein.

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
>>Du meint so?
>>Beitrag "Transistor parralel zum Spannungsregler"
> Nö
> https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0204131.htm

Ah, ich glaube ich habe Dich falsch verstanden:

Michael K. schrieb:
> Einfach R+ZD Stabi finde ich ja sehr old school.
> Wenigstens ein einfacher Linearregler mit zusätzlichem NPN sollte drin
> sein.

Das habe ich so gelesen als sollte ich einen 7805 anstatt der Z-Diode 
verwenden.
Du meinst aber: die Z-Diode und einen Transistor zur Stromverstärkung um 
die Z-Diode zu entlasten. Und damit habe ich kein Problem mit der 
Ansteuerung der MOSFETs mehr.
Ja, das macht sehr viel Sinn, danke!

Michael K. schrieb:
>>IRLU024N
> Ein 17A Typ.
> Da ballerst Du aber reichlich was in die Gate Kapazität um dann sehr
> kleine Ströme zu schalten.

Ja, das ist richtig. Ich schaue mal nochmal in der Kiste ob ich noch was 
kleineres habe.
Da sind jedenfalls noch BS170:
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/BS170-D.PDF
Könnte auch noch reichen, 60V und 500mA.

Und dann gibt's noch SMDs wie den IRLM0020
https://www.infineon.com/dgdl/irlml0030pbf.pdf?fileId=5546d462533600a401535664773825df
Ah, der kann aber nur 30V.

von Michael K. (Gast)


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Der Dreckige Dan schrieb:
> denn es ist ein EC-Motor...

Elektonisch Kommutiert, für die nicht Eingeweihten, also definitiv BLDC.

Damit völig sinnlos das so zu machen wie ich vorgeschlagen habe, ausser 
der Forscherdrang möchte wissen wie sehr Bauteile stinken können.

von Der Dreckige Dan (Gast)


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Conny G. schrieb:
> Ah, der kann aber nur 30V.

...und wäre für den Wandler eh noch viel zu stark. Such mal nach Mosfets 
mit z.B. 200-300mA. Deren Kapazitäten kann ein IC meist problemlos 
direkt treiben.

von Conny G. (conny_g)


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Michael K. schrieb:
> ausser
> der Forscherdrang möchte wissen wie sehr Bauteile stinken können.

Nein, danke :-)

von Gerald B. (gerald_b)


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Conny G. schrieb:
> Michael K. schrieb:
>> ausser
>> der Forscherdrang möchte wissen wie sehr Bauteile stinken können.
>
> Nein, danke :-)

Am genialsten ging mal ein vergossener Reedkontakt ab, der in einer SPS 
Steuerung statt zwischen 24V und Eingang zwischen 24V und Masse landete. 
Das Ding qualmte und fauchte wie eine Nebelmaschine und stank erbärmlich 
:-)))

: Bearbeitet durch User
von Eskimo (Gast)


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Hier mal eine Lösung ohne MOSFETs, halb befahrene Brücken, 
Induktivitäten oder ähnlichem Gelumpe.
Mit hohem Wirkungsgrad, wenig Qualm, wenig Gestank, wenig Störimpulsen 
und alles bleibt schön cool:
;-)

Nimm 4 Stück 9V-Block-NiMH-Akkus (schnellladefähig) und schalte sie 
zusammen mit dem Venti in Reihe an die 50V.
Die Akkus sollten noch mindestens 8,5 V haben,
damit der Venti im ersten Einschalt-Moment nicht mehr als 16V abkriegt.
Das hält seine Elektronik gerade noch aus.
Das läuft dann ca. 2 Stunden, dann sind die Akkus mit ihren 200mAh 
praktisch voll.
Jetzt heisst es:
Akkus abklemmen, parallelschalten und den Venti mit ca. 9V betreiben.
Mit den ca. 4 x 200mAh läuft der Venti jetzt ca. 8 Stunden.
Dann gehts wieder von vorne los.

Du hast jetzt ein ähnliches Tastverhältnis wie oben im Thread schon 
beschrieben.
Nur die Taktfrequenz ist etwas niedriger
und zum Messen brauchst du auch keinen Counter oder Scope,
sondern es reicht eine einfache Uhr.
Wir haben es mit einer Taktfrequenz im Bereich von ca. 30µHz 
(microhertz) zu tun.
Aus diesem Grunde hört man auch kein Pfeifen
(höchstens das fröhliche Pfeifen des Experimentators).

Die Topologie dieses händisch geswitchten seriell-parallelen 
Akkumulatoren-Konverters ist bisher noch in keiner Application Note oder 
Diplomarbeit aufgetaucht.

Falls du noch 3 Autobatterien in der Bastelkiste haben solltest, kannst 
du natürlich auch die nehmen.
Damit kannst du dann locker die magische 
1µHz-Konverter-Taktfrequenz-Grenze unterschreiten.

Da absehbar ist, dass das Gestöpsele auf Dauer doch auch langweilig 
werden könnte, kannst du ja parallel einen passenden Stepdown bestellen 
(oder die Teile dafür).

PS:
> Schaltreglermodule mit LM2956 habe ich da, die gehen aber nur bis 40V.

Du meinst LM2596?
Die LM2596HV können mindestens 60V, das chip-layout gibt es also her.

Nur für dich; sowas darf man in diesem Forum ja nicht laut sagen:
Ich habe mal einen Op-Amp für 50V gebraucht.
Ich habe ein paar TL061 getestet
(mit Strombegrenzung/Schutzwiderstand/Überwachung der Stromaufnahme 
natürlich).
Die dürfen offiziell max. 36V.
Die haben alle knapp über 50V ausgehalten...
Aber... pssssst...
Auf jeden Fall Schmelzsicherung und Schutz-Zener für den Venti noch 
einbauen.

von R. M. (Gast)


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http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap6/Kapitel6.html#6.1
Bild 6.1N, Buck-Konverter mit UC3842, ist fast wie für diesen Zweck 
gemacht, den Anlaufwiderstand R1 für die niedrigere Eingangsspannung 
anpassen (20k), sollte passen.

von Conny G. (conny_g)


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Ich habe leider keine Zeit mehr gehabt mich mit dem Step-Down an 
Zener-Diode zu beschäftigen.

Habe jetzt ein Hilink 230V>12V verwendet, dann hängt es halt mit an der 
Netzspannung.

Siehe Bild, das ist jetzt draus geworden, aus der Lüftersteuerung für 
das Labornetzteil.

von Conny G. (conny_g)


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Labornetzteil (mit dem DPS5005 Modul 
https://www.amazon.de/gp/product/B01I9LQH12/).

von Sven L. (sven_rvbg)


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Schön sauber aufgebaut, hast Du die Aussparungen mit einer CNC gemacht?

von Conny G. (conny_g)


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Sven L. schrieb:
> Schön sauber aufgebaut, hast Du die Aussparungen mit einer CNC gemacht?

Das ganze Gehäuse ist 3D-gedruckt, inklusive der Gummifüsse.

: Bearbeitet durch User
von Sven L. (sven_rvbg)


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Ah, da hast Dir aber ganz schön arbeit gemacht.

Warum sind im Gehäuse denn zwei Netzstecker eingebaut?

von Conny G. (conny_g)


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Sven L. schrieb:
> Ah, da hast Dir aber ganz schön arbeit gemacht.

Ja, wollte was hübsches. :-)

> Warum sind im Gehäuse denn zwei Netzstecker eingebaut?

Das wird mit einem riesigen, externen Meanwell 48V / 50A Netzteil 
betrieben (30cm lang, 13cm breit, 3cm hoch), das kommt unter die 
Tischplatte (Halterungen dafür drucke ich noch).
Und damit ich das über das "Bedienteil" ein-/ausschalten kann geht die 
Netzspannung zuerst auf einen Schalter in dem Gehäuse (erster 
Kaltgerätestecker) und dann wieder raus zum Netzteil (2. 
Kaltgerätestecker). Dann kommen 55V vom Meanwell wieder zurück über die 
Bananenbuchse.

Ist so ein bissschen von hinten durch die Schulter ins Auge, aber ich 
wollte das Meanwell-Monster nicht auf dem Tisch haben. Und dessen Lüfter 
sind auch so laut, das möchte man nicht dauern laufen lassen.

von (prx) A. K. (prx)


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Conny G. schrieb:
> und dann wieder raus zum Netzteil (2. Kaltgerätestecker).

Hoffentlich ne Buchse.

von Sven L. (sven_rvbg)


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Ahja Sinn verstanden, mich hatte gewundert, das die beiden 
Kaltgeräteeinbauten Stecker waren, darum hatte ich so doof gefragt.

Ich bin irgendwie immer wieder erstaunt über die Detailverliebtheit der 
Leute, komlettes Gehäuse gedruckt und dann noch mit Einpressmuttern für 
den Deckel.

Wie glatt bekommt man denn beim Drucken mittlerweile die Oberflächen? 
Auf der Animation sieht man ja doch noch ein paar der üblichen spuren 
vom 3-D Drucken.

von (prx) A. K. (prx)


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Conny G. schrieb:
> Und damit ich das über das "Bedienteil" ein-/ausschalten kann geht die
> Netzspannung zuerst auf einen Schalter in dem Gehäuse (erster
> Kaltgerätestecker)

Also hier Strom rein.

> und dann wieder raus zum Netzteil (2.
> Kaltgerätestecker).

Und hier Strom raus, auf berührbare Stifte. Richtig?

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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A. K. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Und damit ich das über das "Bedienteil" ein-/ausschalten kann geht die
>> Netzspannung zuerst auf einen Schalter in dem Gehäuse (erster
>> Kaltgerätestecker)
>
> Also hier Strom rein.
>
>> und dann wieder raus zum Netzteil (2.
>> Kaltgerätestecker).
>
> Und hier Strom raus, auf berührbare Stifte. Richtig?

Mmmh, ja :-)

von Conny G. (conny_g)


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Sven L. schrieb:
> Ahja Sinn verstanden, mich hatte gewundert, das die beiden
> Kaltgeräteeinbauten Stecker waren, darum hatte ich so doof gefragt.
>
> Ich bin irgendwie immer wieder erstaunt über die Detailverliebtheit der
> Leute, komlettes Gehäuse gedruckt und dann noch mit Einpressmuttern für
> den Deckel.

Hehe, jetzt sieht es neben dem großen Bruder wenigstens nach was aus ;-)

> Wie glatt bekommt man denn beim Drucken mittlerweile die Oberflächen?
> Auf der Animation sieht man ja doch noch ein paar der üblichen spuren
> vom 3-D Drucken.

Bisschen was sieht man schon, man kann aber schon recht schöne Sachen 
machen.
Anbei mein iPhone-Dock, da sieht man nur noch ganz leichte Textur.

von Sven L. (sven_rvbg)


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Conny G. schrieb:
>> Und hier Strom raus, auf berührbare Stifte. Richtig?
>
> Mmmh, ja :-)

Soll ich Dir eine Buchse spendieren? Geht ja garnicht...

von Conny G. (conny_g)


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Sven L. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>>> Und hier Strom raus, auf berührbare Stifte. Richtig?
>>
>> Mmmh, ja :-)
>
> Soll ich Dir eine Buchse spendieren? Geht ja garnicht...

Ja, das ist ein kleiner Designfehler, geb ich zu.

Schon erledigt, hab mir schon welche bestellt.

von Conny G. (conny_g)


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Conny G. schrieb:
> Sven L. schrieb:
>> Conny G. schrieb:
>>>> Und hier Strom raus, auf berührbare Stifte. Richtig?
>>>
>>> Mmmh, ja :-)
>>
>> Soll ich Dir eine Buchse spendieren? Geht ja garnicht...
>
> Ja, das ist ein kleiner Designfehler, geb ich zu.
>
> Schon erledigt, hab mir schon welche bestellt.

So, ganz pflichtbewusst habe ich heute nach Erhalt der 
Kaltgeräte-Buchsen umgerüstet. Nun ist es sicher :-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Edel edel, die Edelstahlschrauben. Toll.

von Conny G. (conny_g)


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Abdul K. schrieb:
> Edel edel, die Edelstahlschrauben. Toll.

:-D

von Sven L. (sven_rvbg)


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Conny G. schrieb:
> So, ganz pflichtbewusst habe ich heute nach Erhalt der
> Kaltgeräte-Buchsen umgerüstet. Nun ist es sicher :-)

Dann kann ich endlich wieder ruhig schlafen ;)

von Michael R. (fisa)


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Nebenfrage: Wie machst du das mit den Einpressmuttern? (ansonsten 
Respekt!)

von Conny G. (conny_g)


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Michael R. schrieb:
> Nebenfrage: Wie machst du das mit den Einpressmuttern? (ansonsten
> Respekt!)

Das ist ganz einfach: 4mm Löcher für 3mm-Gewinde-Pressmuttern vorsehen. 
Dann die Mutter auf einen 300 Grad Lötkolben stecken und nach ein paar 
Sekunden eindrücken.
Das geht allerdings nur bei Löchern, die tief genug sind, denn der 
Lötkolben steht hinten 5mm raus.
Bei weniger tiefen Löchen muss man eine Schraube reindrehen, die mit der 
Zange festhalten und dann die Mutter und die Schraube mit der 
Heissluftpistole erwärmen (250-300 Grad) und dann flott eindrücken.
Ist aber etwas schwieriger, d.h. zeitkritisch, weil die Mutter schnell 
abkühlt.

von Michael R. (fisa)


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Danke! ich dachte kurz, man könnte die gleich mit "einspritzen" (in 
deienem Fall wohl "eindrucken")

Hast du schnell einen Link auf die verwendeten Einpressmuttern?

von Conny G. (conny_g)


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Michael R. schrieb:
> Danke! ich dachte kurz, man könnte die gleich mit "einspritzen" (in
> deienem Fall wohl "eindrucken")

Das könnte auch gehen, habe ich noch nicht versucht. Ist aber mehr 
kompliziert als es Vorteile bringt.

> Hast du schnell einen Link auf die verwendeten Einpressmuttern?

Da muss ich in meinen Emails schauen oder auf die Tütchen, sobald ich im 
Büro bin. Habe damals jedenfalls eine ganze Weile recherchiert eine 
Quelle zu finden und habe dann bei einem Hersteller direkt bestellt. 
Dort gab es nur 100er Tütchen und es kostete die typischen Hersteller 
Versand-/Prozesskosten von 20 Euro oder so.

Aber würde ich wieder machen, ich liebe diese Dinger.
Die Alternativen sind entweder nicht nachhaltig (Schraube direkt in den 
Kunststoff) oder weit weniger elegant und hübsch (Mutter in 
Einschubtasche oder Aussparung auf der Gegenseite).

Habe mir ca 6-8 verschiene Sorten bestellt, 2.5, 3, 4mm und 2 Bauformen, 
mit Kragen und ohne Kragen. Die mit Kragen kann man zB auf der 
Gegenseite platzieren und können dann nicht ausreißen.

von Michael R. (fisa)


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Conny G. schrieb:
> Da muss ich in meinen Emails schauen oder auf die Tütchen, sobald ich im
> Büro bin.

Bitte darum! Eilt nicht, trotzdem schon mal herzlichen Dank!

von Conny G. (conny_g)


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Die sind’s:
https://shop.kvt-fastening.de/de/katalog/katlist.html?kat=5

Multisert und Microbarb.

von Conny G. (conny_g)


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Grad nochmal kurz rumgegoogelt, ist immer noch so, dass man sehr wenig 
dieser Einpress/-Einschmelzmuttern findet. Habe gerade auf die Schnelle 
keinen Versender gefunden, der sonst eine Auswahl davon hat.

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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Soo, jetzt hab ich's! :-)

Das hat mich nicht mehr losgelassen, ich wollte das mal machen für diese 
Situation einen Buck Converter bauen. Habe mich jetzt 2 lange Abende mit 
Ruhe damit beschäftigt und here it is...

Links oben Z-Diode 18V mit Transistor zur Entlastung, gibt ohne 
Kühlkörper 18V / 50mA her.
Links unten ein 5V Linearregler an den 18V, versorgt den Attiny13.
Mitte links ein Attiny13.
Mitte rechts ein Totem Pole Buffer zur Ansteuerung eines p-Kanal MOSFET 
(IRFU9024N, -55V, -11A, 0.175 Ohm, 19nC Gate Charge).
Rechts ein klassischer einfacher Buck Converter mit diesem MOSFET, einer 
08/15 Freilaufdiode, 220uH Drossel, 1000uF Elko.
Vom Ausgang ein Kabel von einem Spannungsteiler (10k / 1k) auf den ADC1 
des Attiny, der Duty Cycle wird nach der Spannung am Ausgang geregelt. 
Als Referenz wird die Versorgung des Tiny verwendet, der Spannungsteiler 
gibt bei 55V dann 5V auf den Tiny.

Ich habe während des Baus von invertierendem Buck auf nicht 
invertierenden umentschieden und brauchte deshalb die "belastbaren" 18V 
nicht, die das n-MOSFET Gate getrieben hätten. Es würde also reichen die 
18V Zener in eine 5V Zener auszutauschen.

Neben dieser Unnötigkeit gibt es noch ein kleines Design-Problem: der 
obere NPN des Totem Pole wird über den Specs betrieben und bekommt auf 
CE 50-55V ab statt erlaubter 45V.

Aber was ich erreichen wollte ist geschafft: den 12V Lüfter an 50V 
betreiben, mit nur Bauteilen aus der Bastelkiste.
Es wird nichts heiss, läuft stabil auch nach mehreren Minuten Betrieb.
Außer einem Attiny13, der mal versehentlich die 18V gesehen hat 
(5v-Regler falsch rum eingesteckt, weil das Datenblatt die Bottom View 
zeigt und ich sie als Top View las...) musste auch kein Bauteil sterben.

Wenn man das jetzt ernsthaft verwenden wollte müsste man wahrscheinlich 
noch 1-2 Abende optimieren. Da ist noch krasses "Klingeln" auf dem Gate 
und der 1 kHz Ripple von 1V am Ausgang ist schon auch extrem.
Ich vermute aber, da geht nicht mehr viel, die PWM-Frequenz ist maximal 
und man sieht, dass eine Schwingung des Ripple gerade mal aus ein paar 
PWM-Zyklen besteht. Es wird also schon so schnell geregelt wie es geht.

Ach ja:
es wurde in diesem Thread mal gesagt man könnte ja einfach mit 25% Duty 
Cycle und LC Tiefpass die 12V erreichen.
Das geht nicht, dann läuft die Spannung am Ausgangskondensator hoch bis 
zur Eingangsspannung bei niedriger Last.
Man MUSS die rübergeschaufelte Ladung regeln, nach der Last die am 
Ausgang hängt.
Auch hier wurde das mal falsch behauptet und widerlegt, siehe Ende:
Beitrag "Re: Abwärtswandler Drossel Leerlauffästigkeit"
Das funktioniert nur im hochohmigen Bereich, nicht wenn eine variable 
Last im Spiel ist.

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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Beweisvideo :-)
https://www.youtube.com/watch?v=4ktAYRztvxk

Ansonsten die Zener-Transistor-18V-Geschichte, 5V Linearregler, Attiny, 
Lüfter mal weggelassen, das ist die Schaltung für den Totem Pole 
Strompuffer und den Tiefsetzsteller.

Ha. Gerade nochmal die Fuses des Attiny angeschaut, er hatte nur 4.8 Mhz 
als Taktfrequenz gesetzt. Auf 9.6 Mhz erhöht und schon wird der Ripple 
etwas kleiner.
Von vorher -240mV bis +1.05V = 1.250mW auf jetzt -200mV bis +800mV = 1V.
Siehe Oszi-Screenshot.
PWM-Frequenz jetzt 38 kHz.
Wenn man ihn jetzt noch extern takten würde auf 20 Mhz... :-)

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


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Noch ein Video dazu:
Der Duty Cycle variiert mit der Eingangsspannung, wie er soll.
Der Lärm, den man im Video hört ist der Lüfter. Man hört er bläst schon 
konstant weiter.
Erst bei Eingangsspannung unter 13V bricht die Ausgangsspannung zusammen 
und der Lüfter läuft langsamer.
Herrlich, das macht Spass.

https://www.youtube.com/watch?v=zYmP2v27e-U

von Conny G. (conny_g)


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Wenn ich so drüber nachdenke müsste ich den Ripple einfach durch einen 
besseren Regelalgorithmus großteils wegbekommen.

Aktuell ist der schon argh spartanisch:
Wenn Spannung < Ziel erhöhe OCR0A um eins, sonst verringere um eins.

D.h. die Regelung ist gerade auf Schwingen programmiert, weil sie bis 
zum Zielwert noch Gas gibt bzw. bremst.

: Bearbeitet durch User

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