Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsregler 12V 3A


von Knipex W. (spektrometer)


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Hallo,

ich suche einen Spannungsregler für folgendes Problem:

Eingangsspannung: 12-32V


Last: Ein 12V Relais mit 9 Ohm

Das Relais wird nur für max. 1 Minute zugeschaltet und dann ist die 
Schaltung wieder unbelastet.
Der Ausgang muss auch Kurzschlussfest sein.

Ich habe schon einen L200 und LM317 probiert, aber die beiden werden 
einfach zu heiß und ich habe keine Möglichkeit riesige Kühlkörper 
einzubringen.

Überlege nun eine Lösung mit Längsregler in Kombination mit einem 
Regler...


Kennt ihr geläufige IC die man benutzen kann? (sollten auch möglichst 
einfach zu beschaffen sin)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Knipex W. schrieb:
> Kennt ihr geläufige IC die man benutzen kann?
Kauf dir ein fertiges Schaltreglermodul (aka Stepdown) beim EBAY. Nimm 
eines aus der 10A Liga (europäische Ampere sind offenbar 
leistungsstärker als chinesische Ampere, deshalb braucht man von 
letzteren deutlich mehr). Also gib bei EBAY "Stepdown 10A" ein.

> Last: Ein 12V Relais mit 9 Ohm
Woher kommen da die 3A? Nach meiner Mathematik sollten da nicht 
wesentlich mehr als 1,5A anfallen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Knipex W. (spektrometer)


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Ich muss die Schaltung selbst aufbauen. Also stehen Ebay, Alibaba auch 
nicht zur Option.


Ich möchte die Schaltung so aufbauen, dass evtl noch andere Lasten 
angelegt werden können.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Knipex W. schrieb:
> Ich muss die Schaltung selbst aufbauen.
Aha, Hausaufgabe...

> Also stehen Ebay, Alibaba auch nicht zur Option.
Dann sieh dir doch einfach mal an, wie die das gemacht haben. Oder 
darfst du das auch nicht?

> Ich möchte die Schaltung so aufbauen, dass evtl noch andere Lasten
> angelegt werden können.
Dann kauf ein Evalboard z.B. zum MAX17504 und bau das nach. Ich mache 
das auf jeden Fall so...

: Bearbeitet durch Moderator
von Andrew T. (marsufant)


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von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Empfehlenswerte Schaltregler für derartige Anwendungen gibt es in der 
SimpleSwitcher-Familie von TI, ehemals National Semiconductor.

von hinz (Gast)


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Für Anfänger: LM2576T-12

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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hinz schrieb:
> Für Anfänger: LM2576T-12
Und dann trotzdem beim  Layout aufpassen:
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler

von Knipex W. (spektrometer)


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Der LM 2576 sieht nach einer Option aus.
Die anderen Schaltungen haben alle den CA 3085A. Weiß nicht wo man den 
bestellen soll. Das Teil gibt nirgends...

von hinz (Gast)


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Knipex W. schrieb:
> Die anderen Schaltungen haben alle den CA 3085A.

Literatur von vor WW-II?


> Weiß nicht wo man den
> bestellen soll.

Bei der Firma TimeWarp.


> Das Teil gibt nirgends...

Braucht auch niemand mehr.

von Michael B. (laberkopp)


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Knipex W. schrieb:
> aber die beiden werden einfach zu heiß

Tja, das ist das Prinzip eines Spannungsreglers.

Einzige Abhilfe: Ein Schaltregler.

Bei Relais geht das einfach durch PWM, also schnelles ein- und 
ausschalten der Relaisspule, die dann ihrerseits als Induktivität 
stromglättend wirkt, was wiederum zu einer mittleren konstanten Spannung 
am Relais führt, so daß es nicht überhitzt.

Die prozentuale Einschaltdauer ergibt sich dann aus der Spannung, bei 
12V 100%, bei 32V 25%.

Besonders genau muss es nicht sein, Relaisspulen sind genügsam.

Wahrscheinlich reicht schon 100% bis 16V, 50% von 16 bis 32V.

Hier eine Lösung von Panasonic (Einschaltdauer über Spulenstrom, warum 
6.8V für IRF840 dessen Schaltzeichen auch verwirrt reichen sollen ist 
aber unklar, ZD12 wäre wohl besser, und warum eine 1N4004 als 
Freilaufdiode bei hoher Frequenz eingesetzt wird ebenfalls, besser eine 
US1G):
https://www.panasonic-electric-works.com/de/senkung-der-spulenverlustleistung-mit-vielfachem-nutzen.htm

von Wolfgang (Gast)


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Knipex W. schrieb:
> Der LM 2576 sieht nach einer Option aus.

Bei 15 ... 32V Eingangsspannung und 3A Ausgangsstrom liegt der 
Wirkungsgrad lt. DS realistisch bei etwa 85%. Die Verlustleistung 
beträgt dann etwa 5,5W.
Um das weg zu kühlen, wirst du um einen Kühlkörper nicht drumrum kommen.

Ob der nach deinen Maßstäben "riesig" ist, musst du selber entscheiden.

Knipex W. schrieb:
> ... und ich habe keine Möglichkeit riesige Kühlkörper einzubringen.

Bei 12V Eingangsspannung wirst du nicht auf eine geregelte 
Ausgangsspannung von 12V kommen. Das Datenblatt spricht von mind. 15V.

von Minimalist (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Bei Relais geht das einfach durch PWM, also schnelles ein- und
> ausschalten der Relaisspule, die dann ihrerseits als Induktivität
> stromglättend wirkt, was wiederum zu einer mittleren konstanten Spannung
> am Relais führt, so daß es nicht überhitzt.

Das ist schon der korrekte Ansatz. Ggf ist es sogar einfacher den 
Haltestrom zu ermitteln und dann mittels Komparator einen 
Zweipunktregler auszubauen. Weil eine Spannung muss eh gemessen werden, 
warum dann nicht die über einem Shunt?
Vorteil wäre, dass sich immer von selbst der ideale Strom einstellt.
Ist dann im Prinzip ein Schaltregler als Stromquelle.

von Michel M. (elec-deniel)


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von Jörg R. (solar77)


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Lothar M. schrieb:
> Woher kommen da die 3A? Nach meiner Mathematik sollten da nicht
> wesentlich mehr als 1,5A anfallen...

Und da stellt sich mir die Frage ob das Relais tatsächlich 9R 
Spulenwiderstand hat. Wird wohl ein sehr großes Relais sein;-)

Solllte ein NC Kontakt übrig sein würde ich den Relaisstrom, bzw. die 
Spulenspannung, nach anziehen des Relais verringern.


Knipex W. schrieb:
> Ich muss die Schaltung selbst aufbauen.

Zeige die Hausaufgabe mal...


> Also stehen Ebay, Alibaba auch nicht zur Option.

Weshalb nicht? Vermutlich wegen der Lieferzeit. Muss die Schaltung 
überhaupt real aufgebaut werden, oder nur auf dem Papier existieren? Was 
wieder die Frage nach dem Relais aufwirft. Mir ist noch kein Relais mit 
1,33A Spulenstrom untergekommen.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Lothar M. schrieb:
>> Last: Ein 12V Relais mit 9 Ohm
> Woher kommen da die 3A? Nach meiner Mathematik sollten da nicht
> wesentlich mehr als 1,5A anfallen...

Vom TO

Knipex W. schrieb:
> Ich möchte die Schaltung so aufbauen, dass evtl noch andere Lasten
> angelegt werden können.

von Jörg R. (solar77)


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Wolfgang schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>>> Last: Ein 12V Relais mit 9 Ohm
>> Woher kommen da die 3A? Nach meiner Mathematik sollten da nicht
>> wesentlich mehr als 1,5A anfallen...
>
> Vom TO
>
> Knipex W. schrieb:
>> Ich möchte die Schaltung so aufbauen, dass evtl noch andere Lasten
>> angelegt werden können.

Bei solchen Vorgaben des TO bin ich etwas skeptisch. Wie schon 
geschrieben bin ich über das Relais verwundert, aber auch der 
Hintergrund des weiten Spannungsbereichs würde mich interessieren.

von Harald W. (wilhelms)


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Lothar M. schrieb:

>> Für Anfänger: LM2576T-12
> Und dann trotzdem beim  Layout aufpassen:

Im m.E. sehr guten Datenblatt dieses ICs gibts aber einige Hinweise
über den richtigen Aufbau. Ausserdem sind die Probleme bei der ver-
hältnismäßig niedrigen Frequenzen doch geringer als bei MHz-ICs.

von Harald W. (wilhelms)


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Jörg R. schrieb:

> Mir ist noch kein Relais mit
> 1,33A Spulenstrom untergekommen.

Ooch, im Automobilbereich findet man sowas durchaus.

von Jörg R. (solar77)


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Harald W. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>
>> Mir ist noch kein Relais mit
>> 1,33A Spulenstrom untergekommen.
>
> Ooch, im Automobilbereich findet man sowas durchaus.

Mir ist bewusst das es so etwas gibt. Mich würde aber trotzdem 
interessieren ob der TO den Wert korrekt angegeben hat. Wie gesagt 
wundert mich der Wert etwas, dazu der weite Versorgungsspannungsbereich. 
Das der TO bei >24V mehr Energie verheizt (bei einem Linearregler) wie 
das Relais braucht scheint ihm nicht bewusst zu sein. Dann kommt wieder 
die Frage nach der Anwendung. So ein fettes Relais soll ja vermutlich 
auch etwas schalten. Eine 20mA Led wird es nicht sein;-) Aber wer 
weiß....

: Bearbeitet durch User
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