Hallo, Ich suche nach einer Schaltung mit der ich aus 48V eine Konstantstromquelle mit zuverlässigen 0-5A machen kann. (Ausgangsspannung bis 46V) Spannung (48VDC) kommt von einem guten Industrienetzteil. Der Ausgang geht zu einer Elektrolysezelle. Ich habe mittlerweile einige Designs mit u.A. TPS54360, LM3404HVM, LM5085MY auf Schaltregler-Basis gemacht. Mit dem TPS54360 habe ich maximal ca. 2,5A zustande gebracht ohne dass die Temperatur des Reglers einen Shutdown verursacht. Das Design für 5A sollte wenn möglich auch auf Schaltregler-Basis funktionieren. Wenn alle Stricke reißen wäre auch eine Lineare Variante möglich, wobei ein Lüfter als absolutes No-Go gilt. Der Strom sollte übrigens regelbar sein (Poti oder PWM). Hat da jemand eine gute Idee?
Markus H. schrieb: > Hat da jemand eine gute Idee? Naja, du suchst einen PWM-Controller, keinen "converter". In der Topologie "Buck", wenn die Spannung kleiner als 48V sein darf. Sonst Boost oder SEPIC. D.h. etwas mit externem FET. Dann kannst du den Strom hoch genug wählen. Wie den hier: https://www.analog.com/en/products/lt3761.html Kuck dazu bei: Analog, TI, MPS, Onsemi, ST.... (Liste unvollständig) Irgendwo ist bestimmt einer dabei, bei dem alles passst. Vielleicht ist es sogar der LT3761. Jedenfalls ist deine Anwendung nicht sehr exotisch, daher denke ich dass du fündig werden wirds.
Eine Elektrolyse mit Konstantstrom? Und mit 48V? Elektrolysen laufen unter 6V und am besten potentialkontrolliert (Potentiostat). Mir scheint die Anwendung überarbeitungsbedürftig, bevor eine Konstantstromquelle konstruiert wird. Gruß - Werner
Werner H. schrieb: > Eine Elektrolyse mit Konstantstrom? Und mit 48V? Bestimmt Esoteriumbeschichtung!
Werner H. schrieb: > Eine Elektrolyse mit Konstantstrom? Und mit 48V? > Elektrolysen laufen unter 6V und am besten potentialkontrolliert > (Potentiostat). > Mir scheint die Anwendung überarbeitungsbedürftig, bevor eine > Konstantstromquelle konstruiert wird. > > Gruß - Werner Arbeite da mit Wissenschaftlern zusammen. Die wissen schon was nötig ist. Ist auf jeden Fall ein spezielles Elektrodenmaterial.
Markus H. schrieb: > Arbeite da mit Wissenschaftlern zusammen. Die wissen schon was nötig > ist. > Ist auf jeden Fall ein spezielles Elektrodenmaterial. Und ein Galvanostat (== Potentiostat im Konstantstrommodus geshcaltet)
Arno Nym schrieb: > Markus H. schrieb: >> Hat da jemand eine gute Idee? > > Naja, du suchst einen PWM-Controller, keinen "converter". In der > Topologie "Buck", wenn die Spannung kleiner als 48V sein darf. Sonst > Boost oder SEPIC. D.h. etwas mit externem FET. Dann kannst du den Strom > hoch genug wählen. > > Wie den hier: > https://www.analog.com/en/products/lt3761.html > > Kuck dazu bei: > Analog, TI, MPS, Onsemi, ST.... (Liste unvollständig) > Irgendwo ist bestimmt einer dabei, bei dem alles passst. > Vielleicht ist es sogar der LT3761. > > Jedenfalls ist deine Anwendung nicht sehr exotisch, daher denke ich dass > du fündig werden wirds. Danke! Schau ich mir an! Nur schnell gefragt.. sind LED Konstantstromregler nicht am Ausgang getaktet? Bei LEDs ist es ja egal. In meinem Fall brauche ich reine Gleichspannung.
"Ich habe mittlerweile einige Designs mit" Hallo, und warum konntest Du nicht auf die gewünschten 5A kommen trotz der vielen Bemühungen? Im Prinzip sollte es doch ein Abwärtswandler werden oder? MfG
Markus H. schrieb: > Nur schnell gefragt.. sind LED Konstantstromregler nicht am Ausgang > getaktet? Sie sind getaktet und sie zeigen am Ausgang einen (Strom und Spannungs)-Ripple - also eine Restwelligkeit, deren Größe von der Auslegung der Ausgangsfilter abhängt. Markus H. schrieb: > In meinem Fall brauche ich reine > Gleichspannung. Überleg dir, wie rein sie tatsächlich sein muss. "Völlig rein" gibt es nicht. Markus H. schrieb: > Danke! Schau ich mir an! Die TI Webbench ist imho ein sehr angenehmes Werkzeug, um die Auslegung von Schaltreglern durchzuführen. Schau dir die ggf. auch an.
Markus H. schrieb: > Arbeite da mit Wissenschaftlern zusammen. Die wissen schon was nötig > ist. Aha: https://www.lyrix.at/t/kinderlieder-die-wissenschaft-hat-festgestellt-120
Markus H. schrieb: > Danke! Schau ich mir an! > Nur schnell gefragt.. sind LED Konstantstromregler nicht am Ausgang > getaktet? > Bei LEDs ist es ja egal. In meinem Fall brauche ich reine > Gleichspannung. Ja sind sie. Gleichspannung kommt trotzdem raus. Es ist eine Gleichspannung mit Rippel drauf. Man kann das auslegen, gängig sind 30 - 50% Rippelanteil. Man kann auch weniger machen, das ist eine Frage der Auslegung. Beliebig wenig geht natürlich nicht. Man kann den Rippel allerdings danach auch noch ausfiltern, indem man ein LC-Filter hinterherschaltet. Das ist bei vielen kHz nicht so übermässig schwierig. Wenn ich Elektrolyse höre, denke ich, dürfte der Rippel im kHz-Bereich doch wurscht sein, oder? Effektiv wirksam ist doch nur der DC-Anteil. Ich ging von LED aus, weil deine Werte das vermuten ließen. Daher die Empfehlung eines LED-Treibers.
Achim S. schrieb: > Markus H. schrieb: >> Nur schnell gefragt.. sind LED Konstantstromregler nicht am Ausgang >> getaktet? > > Sie sind getaktet und sie zeigen am Ausgang einen (Strom und > Spannungs)-Ripple - also eine Restwelligkeit, deren Größe von der > Auslegung der Ausgangsfilter abhängt. Es gibt schon auch ungefilterte PWM für LEDs. Das Auge integriert die Pulse und Pausen zu einem Zwischenwert. Die Erkennungsgrenze von Pulsen, auch "Flickergrenze" genannt, liegt eh niedrig - bleibt man über 200Hz, gibt es schon keine Gefahr mehr dabei. Jedoch wird dabei nicht einfach nur eine Spannung gepulst an die LED gelegt. Sondern hierzu wird der für LEDs immer nötige (im Idealfall hochkonstante) Konstantstrom über einen Vorwiderstand, oder aber einen deutlich hochfrequenteren Schaltwandler erzeugt werden - das ist dann der wahre Schaltregler (Sonderfall). Nur LED-Supplies mit NF-PWM-Ein-/Ausgang sind hart gepulst am Ausgang. Die Kenntnis über diesen "Sonderfall" ist also durchaus etwas speziell. Getaktete Versorgungen werden meist gefiltert/geglättet, oder aber die Last selbst besitzt ausreichend integrierende Eigenschaften (Motor hat Induktivität = Stromglättung, Heizung = thermisch träge bis sehr träge). Das wiederum sollte jeder wissen, der Schaltregler selbst bauen möchte. Für max. 2V Spannungsfall am Buck sind mit halbwegs niederohmigen Fets und einer entsprechenden Drossel kein ernstzunehmendes Problem - falls obige Werte streng einzuhalten, ist es trotzdem leicht machbar. Daher schließe ich mich @Christian an: Wieso nicht schon längst fertig?
Christian S. schrieb: > "Ich habe mittlerweile einige Designs mit" > > Hallo, > > und warum konntest Du nicht auf die gewünschten 5A kommen trotz der > vielen Bemühungen? Im Prinzip sollte es doch ein Abwärtswandler werden > oder? > > MfG 5A waren damals noch nicht vorgesehen. Hatte die Vorgabe 2,1A liefern zu müssen. Es sind dann doch 2,5A geworden. Die neue Anwendung benötigt jedoch noch mehr Strom.
Die simple Konstanstromquelle mit Linearreglern nach Art des LM317 (siehe Wiki-Artikel) sollte auch mit vergleichbaren 5A-Typen (z.B. LT1084, oder LT1083 bis 7,5A) funktionieren. Spannungsfestigkeit bis 48V ist da auch noch ein Problem, eventuell gibt einen speziellen HV-Typ. Bleibt noch die hohe Verlustleistung, eventuell könnte man einen Schaltregler davorschalten und nur die Feinregelung und Siebung linear ausführen. Bei Null Ampere anzufangen ist noch eine Forderung, die weitere Schaltungsmaßnahmen kostet, vielleicht darf es etwas oberhalb von Null beginnen?
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Christoph db1uq K. schrieb: > Die simple Konstanstromquelle mit Linearreglern nach Art des LM317 > (siehe Wiki-Artikel) sollte auch mit vergleichbaren 5A-Typen (z.B. > LT1084, oder LT1083 bis 7,5A) funktionieren. > Spannungsfestigkeit bis 48V ist da auch noch ein Problem, eventuell gibt > einen speziellen HV-Typ. > > Bleibt noch die hohe Verlustleistung, eventuell könnte man einen > Schaltregler davorschalten und nur die Feinregelung und Siebung linear > ausführen. > Bei Null Ampere anzufangen ist noch eine Forderung, die weitere > Schaltungsmaßnahmen kostet, vielleicht darf es etwas oberhalb von Null > beginnen? Ja natürlich, bisher hatten wir Anwendungen von 0,9A aufwärts. Null ist nicht gefordert.
Markus H. schrieb: > Christian S. schrieb: >> und warum konntest Du nicht auf die gewünschten 5A kommen trotz der >> vielen Bemühungen? > 5A waren damals noch nicht vorgesehen. Hatte die Vorgabe 2,1A liefern zu > müssen. Es sind dann doch 2,5A geworden. Die neue Anwendung benötigt > jedoch noch mehr Strom. Da sieht man mal, daß es im Einzelfall durchaus schwierig sein kann, die Amper hochzuskillen. SCNR
Markus H. schrieb: > 5A waren damals noch nicht vorgesehen. Hatte die Vorgabe 2,1A liefern zu > müssen. Es sind dann doch 2,5A geworden. Die neue Anwendung benötigt > jedoch noch mehr Strom. Dann klingen 5A genau richtig. Bis die Platine fertig ist, haben sie dir die Anforderungen auf 3,5A "hochgeskillt ;-)", und bist das Projekt fertig ist, sind sie schon bei 4,5A. 0,9 - 5A und max. 48V sind gut machbar mit einem Buck. Die Sache mit dem Rippel kannst du locker mit LC-Filter in den Griff bekommen. Eine hohe Schaltfrequenz hilft dabei. Frag die Wisseschaftler, ich glaube eh nicht, dass der Rippel überhaupt stört.
jemand schrieb: > Frag die Wisseschaftler, ich glaube eh nicht, dass der Rippel überhaupt > stört. Wenn wir schon bei Glaubensbekenntnissen sind: mich würde der gepulste Strom durchaus stören, da es kein konstanter Strom ist. Was spricht dagegen, einen linearen Regler aufzubauen und die max. 250 W über einen passenden Kühlkörper zu 'entsorgen'? Bei Experimenten ist der Wirkungsgrad doch eher unwichtig.
jemand schrieb: > Die Sache mit dem Rippel kannst du locker mit LC-Filter in > den Griff bekommen Galvanik benötigt Konstantstrom, daher kann man sich den C sparen. Interessant wäre eine besonders niedrige Referenzspannung, um den Spannungsfall am Shunt zu drücken. Oder man verstärkt mit OPV. Oder... etc. Man kann das u. U. sehr simpel aufbauen. Interessant wäre eben noch, ob es wirklich genau 46V Compliance braucht, oder auch nicht. Das könnten auch Auswirkungen auf die Möglichkeiten des Aufbaus der Strommessung (und dieses auf die Topologie...) haben, also was geht, und was nicht. Aber leider meinen die Menschen immer: "Ich habe doch alles nötige gesagt...?" ;-) Ansonsten: Ja, hoher L-Wert bei hoher Schaltfrequenz würde den Strom sehr glatt werden lassen.
m.n. schrieb: > jemand schrieb: >> Frag die Wisseschaftler, ich glaube eh nicht, dass der Rippel überhaupt >> stört. > > Wenn wir schon bei Glaubensbekenntnissen sind: mich würde der gepulste > Strom durchaus stören, da es kein konstanter Strom ist. "Ripple" ist nicht das gleiche wie "gepulster Strom" jemand schrieb: > gängig sind 30 - 50% Rippelanteil Für was? Für irgendeinen Billo-LED-Treiber vielleicht. Ein Schaltnetzteil (und nichts anderes will der TO bauen) hat eher 1% Ripple auf der Ausgangsspannung und bei einem halbwegs ohmschen Verbraucher wie einem Galvanikbad gibt das Stromripple derselben Größenordnung. Nicht daß es technisch viel ausmachen würde.
Axel S. schrieb: > "Ripple" ist nicht das gleiche wie "gepulster Strom" Aber wenn "jemand" 30% - 50% Ripple zulassen möchte, dann ist das doch sehr nahe dran. Wenn es sich um nachprüfbare Versuche handeln soll, dann kann sich nicht jeder seine eigenen Ergebnisse "zusammenripplen". Es müssen vielmehr einheitliche Voraussetzungen bestehen, wie sie z.B. von einem Labornetzteil erfüllt werden. Markus H. schrieb: > In meinem Fall brauche ich reine > Gleichspannung. ... und wohl auch reinen Gleichstrom.
Wie glatt genau dieser Strom nun sein müßte - man weiß noch nichts. jemand schrieb: > Es ist eine Gleichspannung mit Rippel drauf. Man kann das auslegen, > gängig sind 30 - 50% Rippelanteil. Ja. Du meinst den Stromripple eines CV-DC-DC-Buck im (F)CCM, und noch vor dem hierbei noch folgenden (bei CV auch unverzichtbaren) Elko? Am Ausgang eines Schaltreglers will man doch i.A. keinen dermaßen hohen Brummwert. Das wäre nur für z.B. stark induktive Last o.k. - egal jetzt: Eine vermutlich passende Lösung wäre die TPS9264X - Familie. Die ist im Grunde als Buck-LED-Treiber konzipiert, aber mit einigen Extras - damit ist PWM- wie auch analoges Dimmen möglich. Das IC kannst Du also mit Analog-Kleinsignal so ansteuern, daß es genau den Strom <= gewünschter Obergrenze (Z.B. 5A...) ausgibt, den Du willst. (Mit dem IC ginge auch noch mehr, aber das reicht doch erst mal! :-) @holzbaer: Schmeiß doch z.B. den TPS92640 mal in die "TI Webench" rein...
Ich suche grad noch das Problem. Außer 0- fällt mir keines ein. Mach daraus 0.5A- Größe, Gewicht, Kosten (Cent oder einige Euros), extremer Wirkungsgrad, etc. scheinen mir nicht relevant. Sinnvolle Ausgangsdrossel. Strom an 0.1-0.2 Ohm Shunt messen. Mit Sollwert vergleichen. Je nach Messwert Ausgangsdrossel an Versorgung schalten oder über Freilauf-Diode an Masse. Hysterese 1-2mV (2%). Wenn es weniger Ripple sein soll muss evtl. die Messung genauer und EMV-unempfindlicher werden. Ein geschalteter Vorregler auf so 100mA über Sollstrom und ein (räumlich getrennter) Shuntregler auf den Sollstrom wären auch denkbar. Braucht dann halt eine (grobe) Strommessung für den Vorregler und eine 2. Strommessung für den Shuntregler mit galvanisch getrennten Sollwertvorgaben. Für ein Einzelstück könnte auch die Aufsteuerung des Shuntreglers (vor dem Vorwiderstand) den Vorregler steuern. In Serie sind die Streuungen der Stromverstärkung i.d.R. zu groß für definierte Ergebnisse. Oder gibt es noch Anforderungen an die Anstiegszeit, Bandbreite der Sollwertvorgabe, etc. ? Oder mach die Drossel wirklich groß (wie ein Haus) und es reicht alle paar Tage den Strom zu messen und Ein/Aus zu schalten ;)
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