Hallo zusammen, ich will mit einem ADC galvanisch getrennt Spannungen messen. Der ADC braucht dabei +5V und die restliche Beschaltung +5V und auch -5V. Nun wird die Platine von aussen mit +5V versorgt. Das geht über einen DCDC Wandler TMR 6 0521 zum ADC Teil, aber da sind das dann keine 5V mehr, sondern etwas darunter, 4.8xV. Gut, damit könnte ich leben. Aber in dem Referenzdesign vom ADC kommt dessen Versorgungsspannung aus einem LDO der ja auch etwas Störungen rausfiltert. Das kann ich bei den 5V nichtmehr machen weil das dann keine 5V für den ADC gibt. In der Referenzschaltung wird die ganze Schaltung mit +7V versorgt, dann geht es mit LDOs nach +6V für die OPVs vor dem ADC und nach +5V für den ADC. 7V ist aber eher krude und bekomme ich nicht so einfach her, ich bekomme aus einem PC Netzteil 5V und 12V. Es gibt zwar 12V DCDC Wandler, aber dann aus 12V mit LDOs 5V machen ist eher nicht so effizient. Ich könnte das auch vorher mit einem Stepdown auf z. B. 9V wandeln und das dann DCDC übertragen und an die LDOs verfüttern. Noch besser wäre aber ein isolierter DCDC Wandler mit 7V oder so. Gibt es sowas? Ich habe jetzt schon einige Zeit gesucht und es sieht nicht danach aus. Oder gibt es DCDC Wandler denen die Spannung egal ist, also denen man eine Eingangsspannung gibt und dann bekommt man einmal +Eingangsspannung und einmal -Eingangsspannung am Ausgang? Sowas hätte ich gerne. Das was ich bisher gefunden habe hat eine oder mehrere feste Ausgangsspannungen und da finde ich meist 5V und 12V Modelle, wenige 9V gibt es noch, aber ich konnte noch keinen 6V oder 7V DCDC Wandler finden. Vielen Dank!
Hi, Gustl B. schrieb: > Oder gibt es DCDC Wandler denen die Spannung > egal ist, also denen man eine Eingangsspannung gibt und dann bekommt man > einmal +Eingangsspannung und einmal -Eingangsspannung am Ausgang? Sowas > hätte ich gerne. Natürlich gibt es die! Und wenn du die in einer geregelten Variante einsetzt kannst du dir je nach Anforderungen den LDO aus dem Referenzdesign vielleicht sparen! Ich setzte in einem Projekt beispielsweise den rs-0505d von Recom ein. Der macht aus 4,5 bis 9V stabile +/-5 V. https://www.mouser.de/datasheet/2/468/RS-S_D_Z-958418.pdf DA ist die Ausgangsspannung für einen DCDC schon sehr stabil und sauber. Kein Vergleich zu den ungeregelten Gegenstücken wie dem RK0505 Gruß Carsten EDIT: OK, glaube habe deine Frage falsch verstanden: DCDC Wandler denen die Spannung völlig egal ist gibt es nicht. Was evtl. in einem Hobbyprojekt gehen könnte wäre ein UNGEREGELTER Wandler der die Ausgangsspannung von der Eingangsspannung abhängig macht. Beispielsweise der oben genannte RK0505. Der Folgt tatsächlich in gewissen Grenzen beharlich den Eingangsspannungsänderungen. ISt halt ein Out of Spec. Betrieb wenn man den jetzt mit anderen Spannungen speist. Müsste man probieren was der mitmacht. Oder man nimmt halt einen Typ wie einen RK0509 mit 9v Ausgangsspannung. Aber wie gesagt: Wenn du einen geregelten Wandler einsetzt und Rail to Rail OP KÖNNTE es je nach Anforderungen auch ohne LDO funktionieren, dann geht ja 5V auf 5V geregelt. Wenn man hingegen wirklich von 0 - bis 4,9999V mit 24Bit Auflösung messen will reicht das natürlich nicht mehr.
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Die DCDC Wandler brauchen oft eine gewisse Mindestlast (oft 10%) um innerhalb der spezifizierten Spannungs zu bleiben. Je nach ADC braucht man gar nicht so viel Leistung und kann es sich leisten etwas Wärme im LDO / bzw. dann auch 7805 zu verlieren. Viele DCDC wandler erzeugen einiges an Störungen. Da sollte man ggf. Filterung einplanen.
Nun, genau 5V brauche ich nicht, das stimmt schon und auf den Testplatinen derzeit ist das auch nicht so. Aber der DCDC Wandler den ich verwende TRM 6-0521 hat laut Datenblatt https://www.tracopower.com/products/tmr6.pdf 50mV Ripple. Wen ich das filtere mit Spule/Ferrit dann geht die Spannung von 5V auch etwas runter. Nicht viel, aber hier sind es gerade noch 4.87V. Der ADC LTC2325 http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/232516fa.pdf geht bis auf 4.75V. Ist noch etwas hin aber mehr wäre besser?! Und filtern mit einem LDO wäre vielleicht auch gut. Vielleicht ist mein eigentliches Problem auch ein anderes, und zwar wie messe ich im isolierten Teil das Rauschen auf den Versorgungen? Mit dem Oszi und normalem Tastkopf geht das nicht weil ich ja dann die Masse mit der Oszimasse verbinde. Selbst wenn ich Spitze vom Tastkopf und Massefeder an genau die gleiche Stelle von der isolierten Masse halte sehe ich ein Störsignal. Braucht man da einen differentiellen Tastkopf oder geht da auch irgendeine günstigere Lösung?
Also bei der Versorgung von Meßeinrichtungen Sensoren oder allgemein "nicht stromhungrigen Schaltungen" habe ich auch schon öfters ca. 5V in Spannungsreglern verbraten. Übrigens in Spannungsregler-Standardtypen, da genau dann ja gar keine LDOs mit geringe(st)er Minimal-Dropspannung nötig sind. Zwecks höherer Flexibilität wählte ich teils sogar LM317/LM337. Ich will damit nicht Carsten widersprechen. (Je nach Ansprüchen der Anwendung und Auswahl der Schaltwandler kann man freilich auch mal ohne weitere Maßnahmen arbeiten.) Sondern nur nochmal nebenbei darauf hinweisen, daß bei absoluten Klein- oder gar Kleinstverbrauchern höhere Effizienz nicht grundsätzlich zu den Primärzielen gehört. (Sofern das Ganze nicht aus einem relativ / sehr klein bemessenen Energiespeicher versorgt werden soll, oder geringster Verbrauch anderweitig Vorgabe ist.) Die beim Verbraten entstehende Wärme ist aber fast immer ein Thema.
Gustl B. schrieb: > In der > Referenzschaltung wird die ganze Schaltung mit +7V versorgt, dann geht > es mit LDOs nach +6V für die OPVs vor dem ADC und nach +5V für den ADC. > > 7V ist aber eher krude und bekomme ich nicht so einfach her, ich bekomme > aus einem PC Netzteil 5V und 12V. > Es gibt zwar 12V DCDC Wandler, aber dann aus 12V mit LDOs 5V machen ist > eher nicht so effizient. Ich könnte das auch vorher mit einem Stepdown > auf z. B. 9V wandeln und das dann DCDC übertragen und an die LDOs > verfüttern. Noch besser wäre aber ein isolierter DCDC Wandler mit 7V > oder so. Es gibt isolierte mit 9V out /5V in. Da könntest Du z.B. 2 Stück nehmen, und am Ausgang je eine LDO nahcschalten. Oder einen mit nur einem 12V Ausgang, dessen Ausgang auf 10V per LDO stabilisieren, und diese 10V dann mit einem "active voltage divider" in + - 5V umsetzen. Das spart Dir Verluste. Und kostet nur einen DCDC Wandler statt 2.
@Gustl Buheitel (-gb-) >ich will mit einem ADC galvanisch getrennt Spannungen messen. Schon wieder oder immer noch? >Nun wird die Platine von aussen mit +5V versorgt. Das geht über einen >DCDC Wandler TMR 6 0521 zum ADC Teil, Na dann schau dir mal an, was so ein normaler DCDC-Wandler für Störungen machen, sowohl Gleich- als auch Gegentakt. Wenn man damit präzise Meßschaltungen versorgen will, muss man ziemlich viel filtern. >mehr, sondern etwas darunter, 4.8xV. Gut, damit könnte ich leben. Aber >in dem Referenzdesign vom ADC kommt dessen Versorgungsspannung aus einem >LDO der ja auch etwas Störungen rausfiltert. Naja, mal mehr, mal weniger.
@Gustl Buheitel (-gb-) >Vielleicht ist mein eigentliches Problem auch ein anderes, und zwar wie >messe ich im isolierten Teil das Rauschen auf den Versorgungen? Tja . . . >Mit dem >Oszi und normalem Tastkopf geht das nicht weil ich ja dann die Masse mit >der Oszimasse verbinde. Selbst wenn ich Spitze vom Tastkopf und >Massefeder an genau die gleiche Stelle von der isolierten Masse halte >sehe ich ein Störsignal. Willkommen in Monty Phytons wunderbarer Welt der Meßtechnik ;-) > Braucht man da einen differentiellen Tastkopf Kann sein, muss nicht. >oder geht da auch irgendeine günstigere Lösung? Dito.
wo ist das Problem? für die genannte Messaufgabe reicht doch locker 1-2 SIM1 1209 12V in - 9V aus und stino 78/79L05 oder LM317/337 im TO 92 auf die Wunschspannung abgeglichen Alles Cent Artikel
@Nobrolf Anders Das ist richtig, aber der Strom ist nicht ganz gering. So um die 200mA, klar das geht mit LDOs aber alles was verbraten wird muss auch durch den DCDC Wandler. @Falk Brunner Guten Morgen, also klar bastel ich noch an dem Projekt und zwar weil ich das als Lernprojekt sehe. Ich habe schon funktionierende Hardware die auch für die Aufgabe gut genug ist, aber wie das so ist, es geht eben noch besser. Klar muss ich DCDC filtern, mache ich ja auch, aber es gibt auch Appnotes die keine LDOs verwenden. Daher bin ich mir eben unsicher. Genauso kann ich nicht abschätzen wie schlimm ein Störsignal auf der Spannungsversorgung wirklich ist. Da sind ja noch Kondensatoren vor den Bauteilen. Ja um das zu messen mit dem Oszi müsste dessen Masse irgendwie isolieren. Mit einem Trenntrafo oder so, aber habe ich nicht. Ich würde die Masse einfach unterbrechen. @Joachim B. Der Sim1 hat laut Datenblatt schon doppelt so viel Ripple wie der von mir verwendete Regler. Außerdem sind 100 mA etwas sehr wenig. Damit muss nicht nur der ADC, sondern auch mehrere OPVs und der Digitalisolator SI8662 hinter dem ADC versorgt werden.
Gustl B. schrieb: > @Joachim B. > Der Sim1 hat laut Datenblatt schon doppelt so viel Ripple wie der von > mir verwendete Regler. Außerdem sind 100 mA etwas sehr wenig. Damit muss > nicht nur der ADC, sondern auch mehrere OPVs und der Digitalisolator > SI8662 hinter dem ADC versorgt werden. 1. Ripple hinterm SIM1 filtert man und dann kommt der Linearregler. 2. wenn dir 100mA zu wenig sind nimm den SIM2 3. wieviel Strom brauchst du wirklich? mir hat der SIM1 halt gereicht für 1-2 OPV, ADC sowie DAC und ausgekoppelt habe ich die ADC Daten oder µC Daten dann per Optokoppler. Klar man kann immer alles schlechtreden, ich kann natürlich keine genaueren Tipps geben weil du nur viel Prosa lieferst aber keinen wirklichen Schaltplan.
Wenn du befürchtest, daß du mit dem Oszi die Messbedingungen verfälscht, dann mach doch eine indirekte Messung. Leg eine konstante Batteriespannung an den ADC bzw. deine Eingangsschaltung, mach so schnell wie möglich ein paar hundert(tausend) Messungen, und analysiere die Messergebnisse auf Störungen hin.
Gustl B. schrieb: > aber es gibt auch > Appnotes die keine LDOs verwenden. Daher bin ich mir eben unsicher. Da hilft dann wohl nur, das Du es im Rahmen Deines Lernprojektes einmal aufbaust und durchmißt.
Andrew T. schrieb: > Da hilft dann wohl nur, das Du es im Rahmen Deines Lernprojektes einmal > aufbaust und durchmißt. Richtig! Jogi schrieb: > indirekte Messung Ja, habe ich schon gemacht, ist auch grob OK. Aber ich weiß eben nicht woher der natürlich vorhandene Messfehler herkommt. Ob das an dem Frontend vor dem ADC liegt oder an der Versorgung oder an Beidem und wenn ja wie stark was beeinflusst. Joachim B. schrieb: > 1. Ripple hinterm SIM1 filtert man und dann kommt der Linearregler. > 2. wenn dir 100mA zu wenig sind nimm den SIM2 > 3. wieviel Strom brauchst du wirklich? Danke! Also ich brauche grob 200 mA. Das ist ein 4-Kanal ADC mit 5 MSamples/s, davor kommen mehrere OPVs grob 8 Stück und noch mehrere Spannungsreferenzen.
> Ja, habe ich schon gemacht, ist auch grob OK. Aber ich weiß eben nicht > woher der natürlich vorhandene Messfehler herkommt. Ob das an dem > Frontend vor dem ADC liegt oder an der Versorgung oder an Beidem und > wenn ja wie stark was beeinflusst. Du mußt dich halt Stück für Stück durch deine Schaltung durchmessen. Zuerst trennst du dein Frontend vom ADC und hängst eine von der Schaltung unabhängige und wenig störbare Spannungsquelle (Batterie und kurze Leitungen) direkt an den ADC. Wenn du hier schon inakzeptable Störungen siehst, dann weißt du, daß beim ADC nachbessern solltest. Falls nicht arbeitest du dich mit der gleichen Methode an deinem Frontend entlang.
So, also jetzt habe ich mal einen Eingang vor dem ADC kurzgeschlossen, also AIN+ nach AIN- und messe da ein Rauschen von ca. 1mV. Der Eingang kann differentiell 8Vp-p, sprich ich habe rauschfreie 13 Bits was gut zu dem DC-Histogram im Datenblatt http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/232516fa.pdf auf Seite 8 passt. Der ADC hängt an den gefilterten 5V aus dem DCDC Wandler, hat an jedem Versorgungspin 100nF und 10uF und verwendet wird die interne Spannungsreferenz. Bin also zufrieden damit und werde nicht weiter am Versorgungsteil basteln. Ich trete mir das erhöhte Rauschen also vor dem ADC ein.
@ Gustl Buheitel (-gb-) >Bin also zufrieden damit und werde nicht weiter am Versorgungsteil >basteln. Ich trete mir das erhöhte Rauschen also vor dem ADC ein. Es kann auch sein, daß du bei der Verbindung Meßobjekt-ADC Störungen einfängst. Geschirmte Koaxialkabel sind gut, helfen aber nicht immer. Auch ein galvanisch getrennter ADC kann sich HF-Masseschleifen einfangen, die laufen dann über die Koppelkapazitäten des DCDCWandlers.
Das ist wohl alles nicht so einfach. Da aber die Quelle sowieso rauscht genügt es für mich unter diesem Rauschen zu bleiben. Irgendwo hört das Overengeneering dann doch auf ... und auch meine Zeit. Mal gucken ob cih sowas später mal beruflich mache oder doch nach dem Referendariat Lehrer werde. Elektronik basteln finde ich ziemlich spannend, Unterrichten aber auch.
@ Gustl Buheitel (-gb-) >Das ist wohl alles nicht so einfach. Da aber die Quelle sowieso rauscht >genügt es für mich unter diesem Rauschen zu bleiben. Irgendwo hört das >Overengeneering dann doch auf ... und auch meine Zeit. Ach wirklich? ;-)
Jetzt sind gerade Pfingstferien, da kann ich beruhigt meinen Hobbys nachgehen (leider verdrängt dieses Hobby so manch anderes Hobby) ... und schließlich war das bis jetzt auch sehr lehrreich. Vor 3 Jahren hatte ich noch genau Null Ahnung von Analogschaltungen und Platinenlayout.
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