Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stepup Spannung von 5V auf ~28V


von Rudi W. (cybergoofy)


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Hallo,

ich würde gerne eine Schaltung bauen wo ich den Prozessor für das 
erzeugen einer Spannung verwende.
Aktuell hab ich 5V Input Spannung und würde gerne etwas um die 28V 
erzeugen. Bisher hab ich dafür feste Spannungs ICs verwendet, was mir 
jedoch zu unflexibel ist (ich würde gerne die 28V flexibel gestalten 
27-29V je nachdem was die Temperatur macht).
Ich hab mal etwas gerechnet mit einer Spule und dem Prozessor 48Mhz 
(STM32F030C8T6)

Könnt Ihr mir etwas auf die Sprünge helfen? Hat jemand eine gute Idee 
wie man das prinzipiell angehen könnte?

Vg

: Verschoben durch Moderator
von Günni (Gast)


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Natürlich geht so etwas. Man könnte mit dem Prozessor eine PWM erzeugen 
und damit einen Leistungsschalter ansteuern, der den Strom durch die 
Spule fließen lässt. Wenn der Leistungsschalter sperrt, wird über eine 
Diode und einen Elko die "Hochspannung" erzeugt. Diese kann über einen 
Spannungsteiler auf den Analogeingang des Prozessors gegeben werden, der 
dann durch Änderung des PWM-Signals die genaue gewünschte Spannung 
einstellen kann.

Aufpassen muss man nur, dass die Spule nicht in die Sättigung kommt. 
Deshalb würde ich zur Sicherheit als Leistungsschalter einen 
Low-side-swich mit einstellbarer Strombegrenzung verwenden.

Natürlich gibt es fertige Step-Up-Wandler, bei denen die 
Ausgangsspannung über den Referenzeingang beeinflusst werden kann. Aber 
danach war ja hier nicht gefragt.

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


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Rudi W. schrieb:
> Hat jemand eine gute Idee wie man das prinzipiell angehen könnte?
Ich würde das prinzipiell mit einem dedizierten externen Wandler 
machen, weil der auch auf einem Breakpoint und bei einem Programmfehler 
nicht Amok läuft. Und diesen eigensicheren dedizierten Wandler kann ich 
dann ja mit dem µC in "ungefährlichen" Bereichen steuern.

: Bearbeitet durch Moderator
von wdh (Gast)


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Wie Lothar schon sagte (und eigentlich auch Günni) ist es einfacher und
zugleich besser, für einen simplen Spannungs-(Aufwärts-)Wandler keine
Digitale Regelschleife zu nutzen, sondern nur beim analog aufgebauten
(sehr zuverlässigen) Controller (oder mit integr. Mosfet(s) "Converter")
an FB leicht zu schieben und/oder ziehen.

[Da Du leider überhaupt nichts zur Art des Verbrauchers ("Last") gesagt,
ja nicht mal ansatzweise den Strom (oder die Leistung) erwähnt hast...
sind weiterführende Tipps (ob z.B. besser zweiter Fet statt Diode auf
der "Highside") leider nicht möglich.]

von Rudi W. (cybergoofy)


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vielen Dank für eure Antworten.
ja klingt plausibel, hättet Ihr mir einen Vorschlag für ein geeignetes 
IC?
Hab da wirklich sehr wenig Last < 40mA

von Helge (Gast)


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Irgendein Wandler-Baustein, den du gut bekommen kannst und mit dem du 
zurechtkommst :-)

Deine Steuerspannung koppelst du mit in das Widerstandsnetzwerk ein für 
die Spannungsregelung.

Jeder Versuch einer Spannungs- oder Stromregelung ohne Reglerbaustein, 
den ich bis jetzt gesehen habe, war unbefriedigend. Immer war die 
Regelung zu langsam oder zu schlecht.

von MaWin (Gast)


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Rudi W. schrieb:
> Könnt Ihr mir etwas auf die Sprünge helfen? Ha

Na ja, von 5V auf 28V ist ein step up boost Schaltregler. Von deinem 
Strombedarf hast du NATÜRLICH nichts erzählt.

Rudi W. schrieb:
> je nachdem was die Temperatur macht)

?!?

Ein kleiner Pt1000 in der feedback-Ruckkopplungsschleife ? Klingt ja 
nach Bleiakkulader, also wird es um einige Ampere gehen. Die sind auf 5V 
Seite dann naturlich 6 mal höher. Und der geschaltete Spitzenstrom ist 
noch höher, es kommt eigentlich nur ein continuos conduction Regler in 
Frage.

Rudi W. schrieb:
> Ich hab mal etwas gerechnet mit einer Spule und dem Prozessor 48Mhz
> (STM32F030C8T6)

Was willst du da mit einem Prozessor ? Relevant ist das Schaltelement, 
ein MOSFET der vielleicht 20A schaltet, und Sicherheit gegen jede Art 
von Fehler: Überstrom durch Kurzschluss und das Aufladen des 
Ausgangselkos auf Verbraucherseite, vermutlich Stromregelung wenn es 
wirklich um einen Akkulader geht, Erkennung von unterbrochener 
Feedback-Schleife, von Unterspannung am Eingang. Die PWM Erzeugung ist 
der kleinste Teil, das könnte ein dummer NE555.

Besser nimmt man aber gescheitete boost Wandler IC, wenn man deinen 
Strom und die Frage nach der Strombegrenzung wüsste.

Rudi W. schrieb:
> Hab da wirklich sehr wenig Last < 40mA

Aha, na ja, viel einfacher, ein spottbilliger MC34063 macht das quasi 
nebenbei. Lege ihn auf DOPPELTE Belastung aus. Mit 1nF, 100uH/1.5A 
Spule, 0.27Ohm Rs, 22uF Ausgangselko geht der.

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


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Rudi W. schrieb:
> hättet Ihr mir einen Vorschlag für ein geeignetes IC?
Probiers mal da: 
https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator

Nochn Tipp: bei den kleinen MHz-Biestern solltest du dir den Abschnitt 
"Layout Recommendations" genau ansehen und nur davon abweichen, wenn du 
weißt, was du tust. Also Stand heute: gar nicht.

: Bearbeitet durch Moderator
von Frank K. (fchk)


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Rein interessehalber kannst Du Dir mal den PICKIT3-Programmer für PICs 
anschauen. Der muss nämlich für alte PICs eine Programmierspannung bis 
zu 13V erzeugen.

Hier ist das Handbuch. Auf Seite 75/76 ist der Schaltplan.

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/51795B.pdf

fchk

von Harald (Gast)


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Rudi W. schrieb:
> hättet Ihr mir einen Vorschlag

LMR64010

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


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Der ist tatsächlich ganz vorn mit dabei und wird nur noch von TLV61046A 
und TPS61046 überrundet...

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Diese Schaltung habe ich mal aufgebaut, damit der Oszillator besser 
startet, sollte über R4 noch ein RC-Glied (100R und 10nF) gelegt werden. 
Die 12V Z-Diode bestimmt die Ausgangsspannung. Ohne diese Z-Diode kommen 
bis zu 50V raus.

https://www.eleccircuit.com/

(Q1 ist natürlich auch ein BC550).

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Der Link hat nicht richtig funktioniert, aber ich meinte diese 
Schaltung:

von Lötlackl *. (pappnase) Benutzerseite


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Gab es hier schon mal:
Der hatte allerdings eine negative Hilfsspannung erzeugt.
Beitrag "Re: LCD Controller für 640x480 LCD mit mega8515"
https://www.mikrocontroller.net/attachment/8494/V_LCD.gif

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (bmk)


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Wenn es ein Modul sein darf:

https://www.ebay.de/itm/171951653585

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