Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DCDC Wandler 24V(28V) auf 12V und 5V


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von ESP4096 (Gast)


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Moinsen,

folgender Aufbau:

Ich habe eine Steuerplatine (VCU) für einen Elektromotor chinesischer 
Bauart mit 125kW. Auf dem Elektromotor sitzt die MCU mit der ich über 
CAN rede und sage was sie denn gerade mit dem Elektromotor anstellen 
soll.

Aufbau :
VCU Board (meine "Kreation")
 - ESP32 Mini Devboard (nehme 5V Speisung, damit ich keine 3 Spannungen 
hab)
 - W5500 Mini Ethernet Modul über SPI an ESP32 (Damit kommuniziert der 
ESP32 mit dem HMI, hier irrelevant)
 - CAN Modul mit MCP2515 über SPI An ESP32 (braucht 5V)
 - **WIP** Wandler 12v, 5v

MCU (Hirn vom werten Herrn Elektromotor)
 - 12V
 - Rated current ist <=1.5A
 - Peak current ist <= 2.0A
 + 100mA für den Key

24V Energiversorgung geht in VCU rein und 12V kommen zusammen mit dem 
CAN wieder raus und rein in den Motor.
Also ich brauche einmal 5V und einmal 12V aus meiner 24V Autobatterie. 
Mutti sagt, dass man da lieber mit 28V rechnen soll, weil es sonst 
qualmt.

Heute sind meine 5Stk. DCDC "variable" Buck angekommen, die alle kaputt 
waren. Mal wieder Mist gekauft :)

Meine Frage:
Wie würde hier eine Anständige Stromversorgung aussehen?
1. Habe ich jetzt nach vielem lesen verstanden das lineare Wandler gut 
was Verbraten, aber dafür keine Probleme mit ripple und HF haben. (Ich 
mache mir sorgen um die SPI Leitungen die auf dem selben Board sind.) 
Macht es Sinn Linearwandler von 28V auf 12V/5V zu nehmen? Stromverbrauch 
ist nicht kritisch, aber man sollte auch kein Spiegelei drauf braten 
können.

2. Wenn ich erst von 28V auf 12V runter gehe und dann die 12 nochmals 
auf 5V regle, dann wäre das doch effizienter als 28V auf 12V und 28V auf 
5V, oder?

3. Gibt es anständige, fertige Module die den Job erledigen? Ich 
präferiere ein fertiges Modul es das gibt (pro Spannung natürlich) Z.b. 
Auf Amazonia liest man bei den kleinen Modulen für meinen Stromverbrauch 
von Explosionen, Rauch, extremen Ripple und vielen defekten. (Letzteres 
kann ich nach meinem missglückten Versuch bestätigen).

von Boomer1337 (Gast)


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Vielleicht eine eigene Platine mit zwei lm2576 für je die 5V und die 
12V. Die kommen mit der Batteriespannung klar. Die Beschaltung davon ist 
im Datenblatt und quasi narrensicher.

von Martin (Gast)


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Wenn dein Motor eine MCU hat, wird er bestimmt auch per PWM gesteuert. 
Das verursacht bestimmt sehr viel größere Ripple als dein kleiner DCDC. 
Außerdem sind für die meisten reinen Digitalschaltungen die Ripple 
irrelevant. Bei Analogen, Audio oder Messschaltungen solltest du drauf 
achten.

> Wenn ich erst von 28V auf 12V runter gehe und dann die 12 nochmals
> auf 5V regle, dann wäre das doch effizienter als 28V auf 12V und 28V
> auf 5V, oder?

Ist egal wie du es drehst oder wendest, die Spannung wird verheizt. Was 
du bei deinem ersten Vorschlag im 5V Regler an Wärme sparst muss halt 
der andere noch zusätzlich verheizen. Ja, das ist Physik ;-)

von foobar (Gast)


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> einen Elektromotor chinesischer Bauart mit 125kW.

> Also ich brauche einmal 5V und einmal 12V aus meiner 24V Autobatterie.

Und die 5kA für den Motor liefert die auch noch?

Mir läuft's kalt den Rücken runter ...

von Andrew T. (marsufant)


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ESP4096 schrieb:
> 2. Wenn ich erst von 28V auf 12V runter gehe und dann die 12 nochmals
> auf 5V regle, dann wäre das doch effizienter als 28V auf 12V und 28V auf
> 5V, oder?
>

Nein.

> 3. Gibt es anständige, fertige Module die den Job erledigen? Ich
> präferiere ein fertiges Modul es das gibt

z.B. von Traco, 9...36V in, 12V out bzw. 5V out.
Da Du keinen Strom angegeben hast, kann man Dir keinen Modullink sagen.
Aber unter tracopower kannst du das selber in der Auswahlmatrix eingeben 
-- und wirst fündig.

Die Module nicht nicht billig, aber laufen stabil.

von Helge (Gast)


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Gegen die Verluste beim steuern eines 5000A Motors sind die Verluste von 
Linearreglern lächerlich klein.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ESP4096 schrieb:
> 2. Wenn ich erst von 28V auf 12V runter gehe und dann die 12 nochmals
> auf 5V regle, dann wäre das doch effizienter als 28V auf 12V und 28V auf
> 5V, oder?
Es ist im Grunde egal, ob du das Wasser aus der Leitung (28V) direkt in 
dein Trinkglas (5V) zapfst oder erst noch in eine Karaffe (12V) 
abfüllst, wenn du die Karaffe für deine Gäste sowieso brauchst.
Wenn dir eine völlig unabhängige Versorgung deiner Hardwarekomponenten 
wichtig ist, dann wandle 12V und 5V direkt aus den 28V.
Wenn du die 5V aus den 12V machst, dann hast du mehr Auswahl für die 
Bausteine.

> und vielen defekten
> (kann ich nach meinem missglückten Versuch bestätigen).
Wundert mich nicht. Man macht da keine "Versuche", sondern man berechnet 
die nötige Hardware einmal anständig, baut sie auf und nimmt sie in 
Betrieb.

> Ich habe eine Steuerplatine (VCU) für einen Elektromotor chinesischer
> Bauart mit 125kW.
Das ist dann aber sicher keine "Platine", sondern ein richtig großer 
Kasten mit dicken Anschlüssen. Oder du hast einfach nur ein paar 
Zehnerpotenzen zuviel ins Spiel gebracht.

> ESP32 Mini Devboard (nehme 5V Speisung, damit ich keine 3 Spannungen hab
Hast du trotzdem, denn der ESP geht bei 5V kaputt. Er wird also irgendwo 
irgendwie sowieso mit 3,3V versorgt.

von Christian M. (likeme)


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eine 24V Basisversorgung für 125kW braucht viel Kupfer, schon gewusst?

von Peter D. (peda)


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ESP4096 schrieb:
> Heute sind meine 5Stk. DCDC "variable" Buck angekommen, die alle kaputt
> waren. Mal wieder Mist gekauft :)

Ich würde da eher auf einen Schaltungsfehler Deinerseits tippen.
Man nimmt fürs erste Einschalten ja auch immer einen dicken Autoakku, 
der beim kleinsten Fehler auch garantiert alles zerstört.
Nur Warmduscher nehmen zuerst ein Labornetzteil mit einstellbarer 
Strombegrenzung und drehen vorsichtig hoch.

Man liest aber auch von Chinareglern, wo der Potibereich nicht mit 
Widerständen sinnvoll begrenzt ist. Sprich, mit Poti am Endanschlag 
rauchts.

von Peter D. (peda)


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Andrew T. schrieb:
> z.B. von Traco, 9...36V in, 12V out bzw. 5V out.

Ich nehme die auch oft, die machen keine Probleme.

von Peter D. (peda)


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Die Traco haben auch den Vorteil, sie haben nur 3 Anschlüsse, d.h. GND 
ist für Ausgang und Eingang gemeinsam.

Unbekannte Regler mit 4 Anschlüssen dürfen nur dann eine gemeinsame 
Verbindung zwischen Eingang und Ausgang bekommen, wenn es explizit 
erlaubt ist!
Z.B. gibt es Schaltungen, die den negativen Pol regeln oder einen Shunt 
in der negativen Leitung als Überstromschutz haben.

von Wili (Gast)


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Hallo, TO noch da?

von ESP4096 (Gast)


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Moin,

habe den ersten Rat von Boomer1337 befolgt und lm2576 Module gekauft. 
Ripple bei ca 50mV. Läuft alles problemlos.

Und an die Leute hier die sich an den 125kW aufhängen. Die richtige 380V 
Versorgungsleitung ist natürlich komplett separat und wird nicht aus der 
Autobatterie gespeist wie man sich denken kann.
Mit diesem Teil habe ich nichts zu tun und ist nicht meine Baustelle.

Danke für die Antworten bzgl. Wandlung in Reihe oder parallel.

von ESP4096 (Gast)


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> Unbekannte Regler mit 4 Anschlüssen dürfen nur dann eine gemeinsame
>Verbindung zwischen Eingang und Ausgang bekommen, wenn es explizit
>erlaubt ist!
>Z.B. gibt es Schaltungen, die den negativen Pol regeln oder einen Shunt
>in der negativen Leitung als Überstromschutz haben.

Danke für den Hinweis! Wusste ich nicht, aber habe ich intuitiv befolgt. 
-24V -12V und -5V habe ich nicht zusammengeschlossen.

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