Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DCDC Wandler 12V in 60V out.


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von Peter (Gast)


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Hallo,

ich suche einen DCDC Wandler mit einer Eingangsspannung von 12V (+-2V) 
und einer Ausgangsspannung von 60V. Es gibt einen kurzen Spitzenstrom 
(kleiner Motor 1,2A) ansonsten benötige ich nur 0.4A.

Leider ist die Auswahl ziemlich bescheiden (nicht vorhanden), da die 
meisten DCDC Wandler bei 48V aufhören. Es gibt zwar anscheinend ein 
Chinesisches 60V 600W Modul zu kaufen (Ebay, Amazon etc.), jedoch wollte 
ich gerne etwas "qualitativ hochwertigeres".

Wie es montiert wird (PCB oder Kabelanschlüsse) ist erst einmal 
zweitrangig. Ich brauche davon 1-2 Stück als Private Person, daher wird 
es wohl auch nicht auf eine Custom Version eines Traco Power DCDCs 
heraus laufen...

Der Texas Instruments Power Designer gibt zwar ein paar Vorschläge für 
Schaltungen, diese haben jedoch >49 Bauteile die natürlich auch 
möglichst optimal angeordnet werden sollen, sodass man sich kein Radio 
bastelt (aus diesem Grund auch gerne etwas ordentliches und keinen China 
Kram).

Danke!

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Peter schrieb:
> Hallo,
>
> ich suche einen DCDC Wandler mit einer Eingangsspannung von 12V (+-2V)
> und einer Ausgangsspannung von 60V. Es gibt einen kurzen Spitzenstrom
> (kleiner Motor 1,2A) ansonsten benötige ich nur 0.4A.

D.h. der Wandler muss auf 1,2A Nennstrom ausgelegt sein, denn DC/DC 
Wandler sind nicht kurzzeitig überlastbar, die schalten ab oder 
begrenzen den Strom. Macht 60V*1,2A=72W.

> Leider ist die Auswahl ziemlich bescheiden (nicht vorhanden), da die
> meisten DCDC Wandler bei 48V aufhören.

Dann nimm zwei 30V bzw. +/-15V Typen mit galvanischer Trennung in Reihe.

https://de.rs-online.com/web/p/dc-dc-wandler-isoliert/1227203/

Eingangsseitig natürlich parallel.

> zweitrangig. Ich brauche davon 1-2 Stück als Private Person, daher wird
> es wohl auch nicht auf eine Custom Version eines Traco Power DCDCs
> heraus laufen...

;-)

Im Idealfall besorgst du dir einen 12V Motor, den kannst du direkt 
versorgen.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter schrieb:

> ich suche einen DCDC Wandler mit einer Eingangsspannung von 12V (+-2V)
> und einer Ausgangsspannung von 60V.

Da würde ich nach Wandlern mit Trafo suchen. Da kannst Du dann
beliebige Ausgansspannung durch Ändern des Wicklungverhältnis
einstellen. Eine Grundlage dafür könnte z.B. ein 12V -> 230V
Wandler fürs Auto sein.

von Peter (Gast)


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Ah, vielen Dank für die Tips! Also kann ich die DC/DC Wandler einfach 
Hintereinander schalten, sodass ich meine 60V erhalte?
Wie sieht es da mit der Leistung aus? Kann ich hier (wenn ich 70W 
benötige) 2x 35W nehmen?

von Peter (Gast)


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Peter schrieb:
> Ah, vielen Dank für die Tips! Also kann ich die DC/DC Wandler
> einfach
> Hintereinander schalten, sodass ich meine 60V erhalte?
> Wie sieht es da mit der Leistung aus? Kann ich hier (wenn ich 70W
> benötige) 2x 35W nehmen?

Sorry für den Doppelpost. Die Frage gilt natürlich bei galvanisch 
getrennten Wandlern

von qwertzuiopü+ (Gast)


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Unendlich schwer ist das selber bauen aber auch nicht. 72W sind durchaus 
beherrschbar - vor allem kurzzeitig (Macht die Kühlung leichter).

In dem Bereich wird es mit kompletten integrierten Bausteinen natürlich 
schwierig. Ich würde mal bei LT (Jetzt Analog Devices) schauen, ob es da 
nicht Application Notes oder Beispielschaltungen in den Datenblättern 
gibt.
So viele Teile brauchst du ja gar nicht, bei den Spannungen muss es kein 
Synchrongleichrichter oder ähnliches sein - ein simpler Boost (mit 
externem MOSFET zwecks besserer Kühlung) mit ein bisschen Filterung 
reicht da. Eine zweilagige Platine, an die Beispiellayouts halten und du 
bekommst eine ordentliche Lösung zum vernünftigen Preis.

von Klaus (Gast)


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Peter schrieb:
> ich suche einen DCDC Wandler mit einer Eingangsspannung von 12V (+-2V)
> und einer Ausgangsspannung von 60V. Es gibt einen kurzen Spitzenstrom
> (kleiner Motor 1,2A) ansonsten benötige ich nur 0.4A.

Ich würde erst mal probieren, ob der Motor nicht auch mit 48V läuft. 
Motore sind da recht anspruchslos. Mit mit etwas Sanftanlauf braucht der 
auch keine 1,2A.

Der nächste Versuch wäre, den Motor durch einen 12V Typ zu ersetzen.

Alles andere wird nichts. Nur um ein solches Problem zu lösen sich in 
die Entwicklung von Schaltwandlern einzuarbeiten ist Kanonen auf Spatzen 
schießen lassen.

MfG Klaus

von Willi S. (ws1955)


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Fertig zu kaufen habe ich nichts gescheites gefunden. Die Bastlermodule 
sind auf dem technischen Stand der 80er Jahre mit meist riesigem 
Kühlkörper. Ok, billig sind sie ja. Die Evaluationboards sind sowieso 
unverschämt teuer und für 60V gar nichts gefunden, meist nur 24V.

Wenn man was gescheites haben will, ist Basteln angesagt.

Eine Platine für nur 1-2 Stück entwerfen ist aber schon extrem verrückt. 
Mit Lochraster kommt man heutzutage wegen SMD nicht weit. Ich habe mir 
jetzt aber eine Lösung einfallen lassen, die lediglich für den IC eine 
SMD-Adapterplatine braucht und ein IC ohne Powerpad gefunden, weil es 
eben keine Kühlung braucht. Ein IC im SSOP-28 Gehäuse auf eine käufliche 
Adapterplatine löten, gelingt sogar mir 60++ und das will was heissen...

Somit kann man den Wandler auf Lochraster oder sogar ein Steckbrett 
bauen!

Die Schaltung um den LTC3813 schaut komplizierter aus als sie in 
Wahrheit ist. Bei Verwendung alternativer Mosfet zB im TO220-Gehäuse 
auch auf die AC-Daten achten !! (Ladungen nC, pF, Flankenzeiten 
tr/tf...) Bei Bedarf schaue auch ich mich um.

Ein bisschen Kühlung wird es schon brauchen, aber nicht die 
Kühlkörperprügel vom Chinaschrott.

IC-Alternativen im MSOP16-Gehäuse und mit Powerpad: LTC3786, LTC3814-5

von Willi S. (ws1955)


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Einfacher:
Googeln nach "LM2577 breakout"
liefert dutzende Ergebnisse für im Prinzip geeignete Module.

Meistens nur für Vout bis 35V spezifiziert, aber das Aufbohren für 60V 
ist wirklich simpel. Die C am Ausgang und die Diode müssen natürlich 60V 
bzw besser 80V aushalten und ggfs ausgewechselt werden. Der LM2577 an 
sich hält 65V aus. Schaltstrom maximal 3A. Das reicht für die Dauerlast 
von 0.4A locker aus (60V/10V*0.4A +Verluste). Beim Anlaufen bricht es 
halt etwas ein, kein Problem. Ggfs am Ausgang ein größerer Elko.

Der Wirkungsgrad vom LM2577 ist im Vergleich zu heutigen Hightech-IC 
recht bescheiden, aber was soll's und schließlich wird ja nur ein Motor 
betrieben, der Ripple etc ist dafür ziemlich wurscht.

Diese Module gibt es für ein Spottgeld und sie erfüllen ihren Zweck.

Lieber ein Modul mit quadratischer SMD-Spule statt offener Ringkernspule 
nehmen! Letzteren vertraue ich bei unbekannter Herkunft nicht, ob es 
wirklich Speicherdrosseln sind. HF-Drosseln schauen genauso aus, sind 
aber für diese Anwendung effektiv ungeeignet.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Willi S. schrieb:
> Fertig zu kaufen habe ich nichts gescheites gefunden.

Na, dann gib doch mal "60Volt out" in die Suchmaschine ein.

von Falk B. (falk)


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Peter schrieb:
> Ah, vielen Dank für die Tips! Also kann ich die DC/DC Wandler einfach
> Hintereinander schalten, sodass ich meine 60V erhalte?

Wer hat das gesagt? Du sollst sie am Ausgang in Reihe schalten,, das ist 
was anderes.

> Wie sieht es da mit der Leistung aus? Kann ich hier (wenn ich 70W
> benötige) 2x 35W nehmen?

Ja!

von oszi40 (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Ausgang in Reihe schalten

Könnte gehen, aber hinten Schutzdioden von + nach Minus wären nicht 
verkehrt um Verpolungen zu vermeiden (wenn ein Wandler später 
einschaltet oder krank ist).

Beitrag #5718707 wurde vom Autor gelöscht.
von Chink (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Da würde ich nach Wandlern mit Trafo suchen. Da kannst Du dann
> beliebige Ausgansspannung durch Ändern des Wicklungverhältnis
> einstellen. Eine Grundlage dafür könnte z.B. ein 12V -> 230V
> Wandler fürs Auto sein.

Vorsicht, mit dem Abwickeln sinkt die Ausgangsleistung. Man kann
so natürlich bis 60VDC herunterwickeln (wobei man sich auch ums
Feedback für die Regelung kümmern muß), doch müßte die Wicklung
schon von Anfang an für mind. 1,2A gedacht gewesen sein... aber
das "merkt" man eh auch schon beim Eingang, da auch dort über
6 Ampere ausgehalten werden müssen.

Wäre möglich, aber für Anfänger evtl. etwas schwerer umzusetzen.


Peter schrieb:
> Es gibt zwar anscheinend ein Chinesisches 60V 600W
> Modul zu kaufen (Ebay, Amazon etc.), jedoch wollte
> ich gerne etwas "qualitativ hochwertigeres".

Das wäre sowieso Unsinn: Einen Switcher für rund die 10fache Leistung?
Je nach Konstruktion wäre Hiccup zu erwarten, von dieser unabhängig
jedenfalls kein guter Wirkungsgrad.

Eine legitime Lösung hierfür aber wäre, statt der verbauten Drossel
eine mit weit höherer Induktivität zu benutzen - je nach Konstruktion
des Wandlers wären noch ein, zwei Anpassungen nötig.

Man kann einen solchen Wandler durchaus für 1/10 Leistung umbauen
(sogar mit sehr gutem Wirkungsgrad, wegen geringerer Leitverluste).
Umgekehrt, für mehr Leistung, geht übrigens schlecht.


Du hast zwischen 2 schnellen (wenig Aufwand) Möglichkeiten die
Wahl: Falks isolierte Wandler, und einen China- bzw. günstigen Boost
höherer Leistung an die niedrige Leistung anzupassen.


Durch die weit niedrigeren Ströme könnte eventuell der unterarbeitete
billig-Boost ähnlich lange oder

(bitte um Stellungnahme von anderen Usern, ich denke, das trifft zu:
Sämtliche Teile auf 5-10fachen Strom ausgelegt, könnte man das sagen)

sogar länger (!) halten, als die (teuren) isolierten Qualitäts-Module.
Die Hersteller letzterer kochen auch nur mit Wasser...
Ich meine diese Vermutung durchaus ernst.

von Willi S. (ws1955)


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Vorschlag: Siehe Bild (Quelle: prodctodc.com), $4.40/1

Zur Belastbarkeit vom LM2577 für die angefragte Aufgabe
siehe meine Erklärung weiter oben.

von Sherlock (Gast)


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Car-Audio-Endstufen haben einen Gegentakt-Wandler drin, der macht 
meistens +/- 30V und 70 oder mehr Watt sind auch kein Thema.

von qwerzuiopü+ (Gast)


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Willi S. schrieb:
> Eine Platine für nur 1-2 Stück entwerfen ist aber schon extrem verrückt.

So unterschiedlich können Meinungen sein. Ich finde es verrückt, mit 
250kHz 6A schalten zu wollen mit einem IC, das auf einer 
Adapterplatine auf Lochraster einen TO220 MOSFET ansteuern soll. An 
was für eine THT Spule dachtest du denn bei 6A(+40% Ripple) und 16µH?

Die paar Bauteile sind ja recht flott platziert, für die 
Leistungsbauteile muss man ein bisschen Grips investieren. Bleibt die 
Platine schön klein, kann man das günstig bei Aisler bestellen (Sonst in 
China und länger warten).

von Michael B. (laberkopp)


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Falk B. schrieb:
> D.h. der Wandler muss auf 1,2A Nennstrom ausgelegt sein,

Das ist die Frage.

Vielleicht meint er auch, daß der 1.2A Nennstrom Motor nur kurz läuft (1 
Minute pro Stunde), nach dem er beim Einschalten die 12A Anlaufstrom 
gezogen hat ...

Vielleicht hat er aber auch eine stromregelnde Motortreiberstufe.

Wer weiss das bei den undeutlichen Beschreibungen der Fragenden schon.

Jedenfalls will er was fertiges.

Da hilft ihm eine Schaltung auch nix.
1
+12V -------------+----100uH/12A-----+---|>|---+----+-- +60V/1.2A
2
                  |                  | MURS340 |    |
3
          +---------------+          |         |    |
4
          |      VCC  Comp|---+---+  |       57.5k  |
5
          |               |  22k 1n  |         |    |
6
  +---+---|Vref         FB|---+---+--(---------+    |
7
  |   |   |     UC3843    |          | FDP     |  1000u
8
  |  22k  |            OUT|---------|I 16AN08  |    |
9
  |   |   |               |          |S        |    |
10
100n  +---|RC        Sense|---+--1k--+        2k5   |
11
  |   |   |      GND      |   |      |         |    |
12
  |  1n   +---------------+  100p  0.1R        |    |
13
  |   |           |           |      |         |    |
14
--+---+-----------+-----------+------+---------+----+-- GND

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