Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsanpassung: von 12V auf 18V


von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Guten Abend allerseits,

Ich habe eine Problemstellung / Frage, bei der ich leider nicht mehr 
weiterkomme und ich wollte mal schauen, ob jemand einen Lösungsansatz 
für mich hat.

Nun beschreibe ich mein Problem:

Ich habe ein geregeltes 12V/DC Netzgerät (30A) und möchte damit eine 
Spannung von 18V/DC erreichen, welche ich am besten auch noch einstellen 
kann (ca. 15V-18V). Das ganze müsste einen Ausgangsstrom > 5A liefern 
können. Einen geeigneten, einfachen, DC/DC-Wandler habe ich nicht finden 
können. Ach ja, es sollte alles auf einer Printplatte montiert werden 
können (THT oder SMD spielt aktuell keine Rolle). Durch Beiträge hier im 
Forum (Beitrag "DC DC Wandler - Step Up Converter, 12 auf 16 - 18V") und 
Internetsuche bin ich auf Step-Up Regler gestossen, wie beispielsweise 
den LTC3780. Jedoch ist bei diesem der Maximalstrom von 3A gegeben. 
Durch weiteres herumstöbern habe ich keinen gefunden, welche meinen 
Anforderungen gerecht wird. Entweder ist die Ausgangsspannung zu hoch 
oder der Maximalstrom ist, wie oben, zu tief.

Meine Frage wäre nun, ob jemand diesbezüglich eine Idee oder damit schon 
Erfahrung hat.

Vielleicht noch wichtig zu wissen ist, dass die andere Elektronik, 
welche ich bei meiner Modellbahnanlage verwende (ach ja das wäre 
übrigens der Verwendungszweck), schon mit diesem 12V Netzgerät betrieben 
wird. Deshalb möchte ich die Eingangsspannung nicht ändern.

Vielen Dank für die Zeit, die ihr hier investiert und für alle 
Antworten!

Gruss Tobias

von René F. (Gast)


Lesenswert?

Die im Datenblatt genannten 3A beziehen sich nicht auf die Last, sondern 
auf den Strom zum umladen der Gates, der Ausgangsstrom wird durch deine 
umgesetzte Aussenbeschaltung bestimmt.

von MaWin (Gast)


Lesenswert?


von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Huch, ok da habe ich mich wohl geirrt. Werde das Datenblatt mal etwas 
gründlicher studieren. Danke!

Und was die Elektronik vom Chinesen betrifft: Wäre eine Idee, da es 
allerdings ums Hobby geht, würde ich mir lieber Zeit nehmen, etwas 
eigenes zu kreieren. Wenn es aber wirklich nicht geht, ist dies wohl 
eine praktikable Lösung. Danke!

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

René F. schrieb:
> Die im Datenblatt genannten 3A beziehen sich nicht auf die Last, sondern
> auf den Strom zum umladen der Gates, der Ausgangsstrom wird durch deine
> umgesetzte Aussenbeschaltung bestimmt.

Ach ja hab es nun gesehen. Werde evtl. auf den Beitrag zurückkommen, 
sollte ich beim dimensionieren der Aussenschaltung Schwierigkeiten 
haben. Vielen Dank für die "einfache" Lösung :D

: Bearbeitet durch User
von Frank K. (fchk)


Lesenswert?

Vom Wirkungsgrad her ist es am sinnvollsten, ein weiteres Netzteil zu 
verwenden. Die 5A auf 18V müssen ja auch irgendwo her kommen.

Z.B. das hier:

https://www.reichelt.de/schaltnetzteil-geschlossen-100-w-15-v-7-a-mw-lrs-100-15-p202975.html?&nbc=1

Laut Datenblatt kannst Du die Ausgangsspannung zwischen 13.5 und 18V mit 
einem Trimmer einstellen.

Und vom Preis her ist dieser Vorschlag auch noch konkurrenzfähig.

fchk

von Christian S. (roehrenvorheizer)


Lesenswert?

Frank K. schrieb:
> Vom Wirkungsgrad her ist es am sinnvollsten, ein weiteres Netzteil zu
> verwenden. Die 5A auf 18V müssen ja auch irgendwo her kommen.

Sehe ich auch so. Immerhin willst Du 5A haben bei 18V. So ein 
Aufwärtswandler kann eine intensive Quelle von neuen elektrischen 
Störungen darstellen, die Du in Deiner sicherlich nicht im unteren 
Preissegment angesiedelten Modellbahn für Erwachsene nicht haben 
möchtest. Ein zweites Gerät stellst Du sowieso hin, mit oder ohne 
Gehäuse und der Aufwärtswandler wird auch warm bei 90 Watt. Also besser 
ein separates einstellbares Netzgerät dazu.

Das oben vorgeschlagene ist ja wirklich supergünstig. 
"Ausgangsspannungsjustierung: ±10%"


mfG

: Bearbeitet durch User
von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Wahrscheinlich habt ihr Recht und es wäre sinnvoller ein externes 
Netzgerät zu wählen. In diesem Falle wäre mein 12V/DC Netzgerät jedoch 
ziemlich überdimensioniert, allerdings ist es schon aufgebaut und 
verdrahtet und ich habe diese Netzgeräte von der Arbeit (gerettet). Die 
wollten 5 Stück davon (voll funktionsfähig) in den Elektronikschrott 
schmeissen.

Leider kann man diese nicht auf 18V einstellen, aber ich habe auch bei 
Reichelt etwas geschaut (über den Link von oben) und habe dieses hier 
gefunden: 
https://www.reichelt.de/ch/de/schaltnetzteil-geschlossen-330-w-15-v-22-a-snt-hrp-300-15-p108277.html?&trstct=pol_7&nbc=1
Dieses lässt sich auch einstellen und ist auch preiswert. Schon nur der 
Gedanke ans berechnen / austesten des richtigen Kühlkörpers bereitet mir 
etwas Kummer. Dazu wird der DCC Booster, für den diese Spannung ist, 
gleich etwas kleiner. Hat also viele Vorteile so ein eigenes Netzgerät.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Dein Booster braucht einen Lüfter. Ich glaube kaum, dass das am Ende 
platzsparender wird, als ein zweites Netzteil.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Tobias Z. schrieb:
> In diesem Falle wäre mein 12V/DC Netzgerät jedoch
> ziemlich überdimensioniert

Es kann gut sein, das dieses Netzteil vor der internen Regelung die 
18V noch bietet. Das kann man mal messen und evtl. ein Netzteil 
(scheinst ja mehrere davon zu haben) so umzubauen, das man es auf 18V 
einstellen kann.

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Lüfter wäre vorhanden. Es ist ein System, das ich in ein 19 Zoll Rack 
verbaue mit Europakarten. Darunter ist ein ziemlich starker Lüfter von 
Siemens, dies wäre also gegeben.

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

> Es kann gut sein, das dieses Netzteil vor der internen Regelung die
> 18V noch bietet. Das kann man mal messen und evtl. ein Netzteil
> (scheinst ja mehrere davon zu haben) so umzubauen, das man es auf 18V
> einstellen kann.

Gute Idee, Garantie haben diese sowieso nicht mehr. Versuche ich heute 
mal.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Matthias S. schrieb:
> ein (12V) Netzteil so umzubauen, das man es auf 18V einstellen kann.

Aufpassen, dass die Ausgangs-Elkos nicht überlastet werden. Bei einem 
12V Netzteil sind 16V Kondensatoren denkbar.

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Ich habe gerade eine Beschreibung gesucht, aber keine gefunden. Es sind 
Netzgeräte, die man auf 12V  24V  36V / 48V einstellen kann von der 
Firma Gutor. Habe die Anleitung auf Papier auch gerade nicht zur Hand. 
Diese ist im Vereinslokal.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Du willst wirklich ein 30A Netzteil an die Eisenbahn anklemmen?

Dir ist aber schon klar, daß bei einem Kurzschluss (metallisches Teil 
auf die Schiene gefallen, gelegt) dir ganz schnell ein Kabelbaum 
abbbrennt, Schalter überlastet werden und die Schiene einen schönen 
Schweißpunkt hat und ggf sogar kaputt ist.

von Udo S. (urschmitt)


Lesenswert?

Tobias Z. schrieb:
> Ich habe gerade eine Beschreibung gesucht, aber keine gefunden. Es sind
> Netzgeräte, die man auf 12V  24V  36V / 48V einstellen kann

Dann wäre es doch einfacher das Teil auf 24V zu stellen und dann 
herunter zu regeln.
Wenn man einen Schaltplan hätte könnte man prüfen ob man das nicht sogar 
über den Feedback Spannungsteiler machen könnte.

von Stromberg B. (Gast)


Lesenswert?

Udo S. schrieb:
> Dann wäre es doch einfacher das Teil auf 24V zu stellen und dann
> herunter zu regeln.

Man könnte jetzt auch von den 24V die 6V Dropspannung bequem für eine 
Filterung, Strombegrenzung und Spannungsstabilisierung verwenden.

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Udo S. schrieb:
> Du willst wirklich ein 30A Netzteil an die Eisenbahn anklemmen?
>
> Dir ist aber schon klar, daß bei einem Kurzschluss (metallisches Teil
> auf die Schiene gefallen, gelegt) dir ganz schnell ein Kabelbaum
> abbbrennt, Schalter überlastet werden und die Schiene einen schönen
> Schweißpunkt hat und ggf sogar kaputt ist.

Nein um Gottes Willen nicht. Es geht mir nur um die Versorgung meines 
Boostersystems. Das ganze wird natürlich fein säuberlich über 
Gleichstrom-Sicherungen abgesichert und verteilt. Die ganze Anlage 
benötigt schlussendlich wahrscheinlich gegen 30A - 60A (weiss noch 
nicht, welches Ausmass sie schlussendlich hat) bei 18V Fahrspannung. 
Aber natürlich mit dem DCC Signal "modelliert". ;D

von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

Habe nun eine Anleitung zu meinem Netzteil gefunden. Hatte ich noch 
vergessen zu sagen, ist eigentlich ein Batterieladegerät, wurde aber bei 
uns in der Firma als stinknormales Netzgerät verwendet.

https://www.camtec-netzteile.de/data-12/1/camtec_gl1800-e092019-01-0.pdf

Habe nun gesehen, dass man es auf 17V/DC einstellen kann, jedoch spricht 
hierbei der Überspannungsschutz (15.6V) an und das Gerät schaltet sich 
aus. Ein Schema habe ich bis jetzt nicht gefunden, aber ggf. könnte man 
diese Überwachung auf 18V anpassen. Aber ohne Schema wird das schwierig. 
Habe es auch geöffnet aber wurde (noch) nicht schlau dabei...

Wird dementsprechend wohl ein neues Netzgerät von Reichelt.

von Joachim B. (jar)


Lesenswert?

Tobias Z. schrieb:
> Wahrscheinlich habt ihr Recht und es wäre sinnvoller ein externes
> Netzgerät zu wählen

oder man probiert
https://www.ebay.de/itm/5A-6A-8A-10A-15A-DC-DC-Boost-Converter-Step-Up-Power-Adjustable-portable-charger-/272344336919

ist ja nicht teuer
EUR 10,74/Stk.
wenn es klappt einen Lüfter kann man ja noch dazu nehmen.
So klein wie das Modul ist passt es vielleicht noch in den Netzgerät.

Input voltage : 10V -60V -> passt
Input Current: Maximum input current of 15A -> passt vielleicht
Output voltage : 12V -80V continuously adjustable -> passt
Output current: maximum output current of 10A ( adjustable ) -> 
gefordert 5A
Output power: the effective power P = input voltage V * 10A  -> passt

gegeben 12V * 30A -> 360W passt
max Input DC 15A -> passt
gewünscht max Output 18V >5A vielleicht, denn auch 20A sind größer als 
5A

aber bei 120W gibt es bei 18V einen maximalen Strom von 6,5A also >5A

ist natürlich ohne doppelte Sicherheit die ich gerne bei Chinaware 
einrechne.

Die meisten Wandler bis 600W zeigen immer dasselbe günstige Modul nur 
bis zum 3-fachen Preis und die 600W gelten nur bei 60V Uin

: Bearbeitet durch User
von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

> oder man probiert
> Ebay-Artikel Nr. 272344336919

Wäre einen Versuch wert. Lüfter ist auf jeden Fall da und die 
herausgeschriebenen Daten stimmen für mich auch. Ich denke ich bestelle 
einmal etwas in dieser Richtung und teste es.

Vielen Dank für die Hilfe!

von michael_ (Gast)


Lesenswert?

Nimm aber bei den A-Werten reichlich.
Das sind PMPO-A.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Tobias Z. schrieb:
> Die ganze Anlage
> benötigt schlussendlich wahrscheinlich gegen 30A - 60A (weiss noch
> nicht, welches Ausmass sie schlussendlich hat) bei 18V Fahrspannung

Das ist mehr als ein kW - willst du dem Hamburger Wunderland Konkurrenz 
machen? Und hast du eine passende Klimaanlage?

Georg

von Mampf F. (mampf) Benutzerseite


Lesenswert?

Ich hab den LTC3780 erst in einer eigenen Schaltung eingesetzt und zuvor 
eins der China-Module benutzt.

Wirklich topp, muss ich sagen!

Außergewöhnlich guter Wirkungsgrad. Bei meiner Anwendung war es 
Buck/Boost eines 4s2p Li-Ion-Akku-Packs auf 12V @ 5A und warm wurde die 
China-Version schon nicht.

Kann ich empfehlen!

*edit*: Das war dieses hier: 
https://www.ebay.de/itm/LTC3780-10A-DC-5V-32V-to-1V-30V-Automatic-Step-Up-Down-Regulator-Charging-Module/272508261024?hash=item3f72c212a0:g:lZ0AAOSwvwRcIaj-

*edit2*: Es gibt auch noch ein anderes Modul, das statt dem LTC3780 im 
SSOP einen im QFP Gehäuse verwendet. Das hat auf der Rückseite dann 
sogar noch eine Metallplatte dran zur Kühlung. Preis und Funktion aber 
ziemlich gleich. 
https://www.ebay.de/itm/LTC3780-DC-5V-32V-1V-30V-10A-Einstellbares-automatisches-Reglermodul-LP/402284492457?hash=item5daa0636a9:g:5pwAAOSwKrte2Hgx

: Bearbeitet durch User
von Tobias Z. (toubyy)


Lesenswert?

> Das ist mehr als ein kW - willst du dem Hamburger Wunderland Konkurrenz
> machen? Und hast du eine passende Klimaanlage?
>
> Georg

Das ist das Problem der Zweileiteranlagen, welche auf eine 
originalgetreue Rückmeldung setzten. Bei der Rückmeldung der Züge macht 
man eine Strommessung der einzelnen Abschnitte, bei der jedes 
Drehgestell (ausser bei Triebzügen oder Wagen mit Innenbeleuchtung) 
einen Widerstand an der Achse haben und daher jeder Wagen somit Strom 
verbraucht. Handelsübliche Rückmeldedecoder haben hier einen 
Widerstandswert von 10kOhm (ich habe einen für unsere Anlage gemacht, 
der mit 20kOhm auskommt). Somit hat man bei 64 Achsen (32 Wagen) + Lok 
schon einen ziemlichen Stromverbrauch. Mit 10kOhm gerechnet gibt das 
dann einen Summenstrom von ca. 120mA + 2-4 Loks (Maximalstrom pro Lok 
1A) ca. 1A. Gut gerechnet gibt das somit etwas über 1.1A. Im Stillstand 
verbraucht es diesen Strom natürlich auch, jedoch natürlich weniger. 
Messungen bei mir ergaben etwa 100mA, vor allem bei etwas älteren Loks 
sind die Ströme etwas höher. Und ich will mit meinen Loks natürlich 
fahren. :D

Nun ja da scheiden sich die Geister so oder so schon lange bei der 
Modellbahn.

Ich rechne daher besser mit etwas mehr Leistung als zu wenig.

Klimaanlage nicht direkt, aber eine gute Lüftung ist verbaut. Keine 
Ahnung was für ein System, aber es sind grosse Lufteinlässe und Auslässe 
installiert.

von Georg (Gast)


Lesenswert?

Tobias Z. schrieb:
> Gut gerechnet gibt das somit etwas über 1.1A

Um so auf die von dir veranschlagten 60 A zu kommen gibt es zwei 
mögliche Erklärungen:

1. Du willst 50 Züge gleichzeitig fahren lassen.

2. Du kannst nicht rechnen.

Georg

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.