Hallo, für ein Projekt möchte ich aus handelsüblichen Werkzeugakkus (z.B. Bosch 18V Serie) eine symmetrische Spannung von ca. +/-15VDC...+/-20VDC, sowie eine weitere Gleichspannung von +5VDC erzeugen. Zunächst liegt es ja nahe, beide Akkus in Reihe zu schalten und in der Mitte eine (virtuelle) Masse abzugreifen, so dass man dann +/-18V erhält. Soweit erstmal kein Ding. Schwierig wird es jedoch, weil die +/-18V auch möglichst symmetrisch bleiben sollen, wenn sich die Akkus entladen (Stichwort Entladekurve). Zusätzlich muss sichergestellt werden, dass die ganze Sache automatisch abschaltet, wenn eine gewisse Asymmetrie, bis hin zum Ausfall eines der beiden Akkus auftritt. Weiterhin ist eine Unterspannungsabschaltung zu integrieren, um die Akkus jeweils vor Tiefentladung zu schützen. Die symmetrischen Ausgänge sollten in der Lage sein, jeweils kurzzeitig bis ca. 5A Inrush nach dem Einschalten zu liefern. Die +5VDC würde ich einfach per DCDC-Wandler aus einem der beiden Akkus abzweigen. Hat jemand eine Idee, wie sich das mit möglichst wenig Aufwand realisieren lässt?
Lime schrieb: > Weiterhin ist eine Unterspannungsabschaltung zu integrieren, So eine haben Werkzeugakkus integriert - außer Du möchtest früher (also bei höherer Spannung) abschalten, um sie mehr zu schonen. > Die +5VDC würde ich einfach per DCDC-Wandler aus einem der > beiden Akkus abzweigen. (Und zwar sinnigerweise vom "oberen", egal ob direkt oder aber indirekt aus der "fertigen" Spannung.) Ok, wenn da nur sehr wenig Strom gebraucht wird. Ansonsten aber könnte es allerdings klüger sein, sie potentialgetrennt aus der Reihenschaltung zu gewinnen. > Die symmetrischen Ausgänge sollten in der Lage sein, jeweils > kurzzeitig bis ca. 5A Inrush nach dem Einschalten zu liefern. "Die" Frage wäre m. E.: WOFÜR GENAU brauchst Du das Ganze überhaupt? Denn dadurch würde wirklich alles festgelegt - Notwendigkeiten wie Freiheitsgrade. (Also z.B. ob - falls Akkuspannung hoch genug - überhaupt die von Dir geforderte Konstantspannung nötig, oder (weil "glatt" im Vordergrund, aber "konstant" nicht wirklich nötig) man einfach nur mit der Akkuspannung arbeiten könnte (oder gar sollte)... Ob man vielleicht sogar nur einen Akku bräuchte, und einfach mit Schaltwandlern arbeiten könnte (je nach Akkuspannung diverse, ob nichtisoliert mittels Buck oder Boost jeweils plus Invers- wandler, so gewönne man nämlich auch symmetrische Versorgung, oder ein Switcher isoliert... mit +/- Ausgang), um konstante Spannung zu gewinnen. Oder besser per Linearregler, weil die Spannungen sowohl sehr glatt als auch konstant sein sollten/müßten.) Bitte also immer (!) das eigentliche Ziel ebenfalls nennen.
Allerdings böten zwei Akkus (also ein schon vorh. "GND-Abgriff") bzgl. Schaltwandler theoretisch sogar die Möglichkeit, zwei hierzu passende Switcher mit einem einzigen Schaltsignal zu steuern. (Wobei allerdings, wenn man dann die Gesamtspannung +(GND)- regeln wollen würde, was das klügste wäre in dem Fall (regeln kann man nur eine Größe mit nur einem Regler), doch mindestens ein DiffAmp zum Anheben der IST-Spannung auf GND-Referenzierung nötig wäre.)
Wofür braucht man eine symmetrische Spannung wo der positive und negative Anteil wirklich gleich hoch ist?
Stefan ⛄ F. schrieb: > Wofür braucht man eine symmetrische Spannung wo der positive und > negative Anteil wirklich gleich hoch ist? Rede war ja von 5A Inrush, z.B. Pufferelkos aufladen. Daher evtl. im Spiel: Halbbrücken- (auch wenn das eigentlich keiner so nennt) Leistungs-Verstärker. Vermutliche Anwendung: Moderneres Äquivalent eines Ghettoblasters (2x Class D Verstärker, mehr Leistung und/oder Betriebszeit - und mit den 5VDC könnte man ja ein Empfangsmodul etc. versorgen).
Ohne das zu wissen kann man weder auf Versorgungs-Optionen noch evtl. mögliche Alternativen näher eingehen/direkt was passendes verlinken. Gäbe Vollbrücken-/_bridged_ Verstärker für nur eine Versorgungsrail - auch leistungsmäßig ganz verschiedene. Sogar komplett mit Receiver auf fertigen Boards. Für maximal zielorientierte Beratung wären auch die Präferenzen bzw. Möglichkeiten (Fertigmodul vs. Eigenbau) von Interesse dann. Aber ich greife der Sache vor.
Lime schrieb: > Hat jemand eine Idee, wie sich das mit möglichst wenig Aufwand > realisieren lässt? Der Horowitz/Hill beinhaltet eine Musterschaltung für den von Dir gewünschten Zweck, aber "wenig Aufwand" würde ich das nicht nennen wollen.
Hallo, der Verwendungszweck kann leider nicht offengelegt werden. Das muss als Antwort genügen. Es geht im Prinzip darum, mittels Akkus ein Gerät zu betreiben, welches aktuell per Labornetzteil versorgt wird (+18V/-18V, +5V). Alle Spannungen sollen unabhängig vom Ladezustand der Akkus konstant gehalten werden. Da die Schaltung auch mit +/-15VDC noch läuft, überlege ich aktuell, einfach zwei DC/DC-Konverter zu verwenden. Einer erzeugt die +/-15V (XP Power MTC15028D15), ein anderer die +5V (z.B. TRACO THM 30-2411WI). Damit wäre das Thema Symmetrie vermutlich erledigt. Beide DC/DC-Konverter laufen laut Datenblatt direkt an einem 18V-Akku, was die Sache auch erleichtert. Eine Unterspannungsabschaltung wäre damit auch überflüssig. Einzig der Fakt, dass der angeschlossene Verbraucher eine gemeinsame Masse für alle 3 Spannungen erwartet, ist mir noch unklar. Kann man die GND- bzw. COM-Pins der beiden DC/DC-Konverter einfach zusammenführen?
Lime schrieb: > Hallo, > > der Verwendungszweck kann leider nicht offengelegt werden. Das muss als > Antwort genügen. > Sowas hören wir natürlich sehr gern... Mann O Mann Aber um Hilfe betteln..
Lime schrieb: > Einzig der Fakt, dass der angeschlossene Verbraucher eine gemeinsame > Masse für alle 3 Spannungen erwartet, ist mir noch unklar. Kann man die > GND- bzw. COM-Pins der beiden DC/DC-Konverter einfach zusammenführen? Musst du prüfen. Entweder mindestens einer der beiden ist ein isolierender (galvanisch getrennter) DC/DC Wandler oder beide müssen ihren Masse Ausgang direkt! mit dem negativen Eingang verbunden haben.
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Marcello E. schrieb: > Sowas hören wir natürlich sehr gern... Mann O Mann > Aber um Hilfe betteln.. Sorry, da sind mir einfach die Hände gebunden. Trotzdem halte ich es für eine sinnvolle Idee, das Community-Know-How "anzufragen"...
Marcello E. schrieb: > Sowas hören wir natürlich sehr gern.. Wer hat die eigentlich erlaubt, in meinem Namen zu sprechen?
Als kleiner Hinweis sei mitgegeben, dass Endstufen (nicht nur Audio) in der Regel bis zu 5V Schieflage der symmetrischen Versorgungsspannung aushalten. Die Unterspannungsabschaltung daher unbedingt so auslegen, dass beide Spannungen zugleich abgeschaltet werden. Schliesslich kann der Verwendungszweck nicht mitgeteilt werden. Sonderfaelle daher Fehlanzeige.
Lime schrieb: > Die +5VDC würde ich einfach per DCDC-Wandler aus einem der beiden Akkus > abzweigen. Das ist das ungeschickteste was man machen kann, wenn man sie gleichmässig entladen will. Natürlich beide in Reihe, mit einem isolierenden geregelten DC/DC Wandler https://www.ebay.com/itm/233964361546 Und wenn deine +/-18V/5A nicht mit der Alkuspannung runter gehen sollen, dann natürlich die auch geregelt. https://www.mouser.de/ProductDetail/TRACO-Power/THM-60-2423WI Wer besondere Anforderungen hat und keine Kompromisse eingehen will, muss halt zahlen Alle anderen stört es nicht wenn die Spannung absibkt und leicht asymmetrisch wird.
J. T. schrieb: > Marcello E. schrieb: >> Sowas hören wir natürlich sehr gern.. > > Wer hat die eigentlich erlaubt, in meinem Namen zu sprechen? Natürlich.. Entschuldigung... "Sowas höre ich" Verzeihung Master
Lime schrieb: > Einer erzeugt die +/-15V (XP Power MTC15028D15), > ein anderer die +5V (z.B. TRACO THM 30-2411WI). Aha, beide isoliert. Normalerweise verlinkt man ja schon direkt die Datenblätter: https://www.mouser.de/datasheet/2/942/SF_MTC35-150-1508865.pdf https://eu.mouser.com/datasheet/2/687/thm30wi_datasheet-2309074.pdf Betreibe -wie Du zuletzt sagtest- beide von einem 18V Akku aus, UND_schließe_auch_beide_Ausgangs_GND_zusammen ... Dein Problem ist gelöst: Die 5V sind dann nämlich auf das gleiche GND bezogen/referenziert wie die symmetrische Versorgung. Immerhin hast Du dann die GNDs (davor ja Mehrzahl) selbst verbunden. (Genau das ist mit isolierten DC-DC möglich - zum Glück für Dich. ;-) Die mögliche Laufzeit wird sich allerdings schon in Grenzen halten - außer die Wandler laufen meist nur auf Sparflamme (also: "Verbraucher ziehen meist weit weniger als den Maximalstrom").
Danke, dann scheint das Konzept ja realisierbar zu sein. Das Thema Kosten spielt hier erfreulicherweise zunächst nur eine untergeordnete Rolle. Der geforderte Maximalstrom auf der symmetrischen Versorgung wird nur kurzzeitig beim Start gezogen. Danach bewegt sich die Leistung je Spannung irgendwo unterhalb von 10 Watt. Wenn ich mit einem handelsüblichen Werkzeugakku mit z.B. 3Ah (=54Wh) eine Laufzeit von 30min erreichen kann, reicht das aus. Zur Not wird es halt ein größerer Akku. Vielen Dank für die Infos!
Lime schrieb: > der Verwendungszweck kann leider nicht offengelegt werden. > Das muss als Antwort genügen. Damit kommst Du hier sehr gut an! Lime schrieb: > Der geforderte Maximalstrom auf der symmetrischen Versorgung wird nur > kurzzeitig beim Start gezogen. Danach bewegt sich die Leistung je > Spannung irgendwo unterhalb von 10 Watt. Dann wünsche ich mal guten Schiffbruch mit Deinem Geheimprojekt, wenn die Wandler aus ebenso geheimen Gründen abschalten. Denke über die Spannungen nach: 18 Volt wäre die Akkuendspannung für 5 LiIon, die unter Last und während der Entladung absinken wird.
Ein wesentlicher Aspekt wäre, ob der Laststrom sich auf GND bezieht oder auf die gegenüberliegende Versorgungsspannung. Denn wenn der Strom auf GND nur gering ist, macht eine 36V Versorgung mit virtueller Masse ggf. Sinn. Diese kann man recht billig mit einem TDA2030 erzeugen. Dieser würde nebenbei auch für die Symmetrie sorgen. Aber solange das Projekt geheim ist, fehlt mir der Anreiz, diesen Gedanken weiter zu durchdenken. Projekte sind meisten deswegen geheim, damit es niemand nachbaut und man ganz alleine profitiert. Damit entfällt meiner Meinung nach die Berechtigung, die Community an der Entwicklung zu beteiligen. Entweder ist das ein offenes Projekt, oder nicht. Sage deinem Chef, er soll sich entscheiden.
Der Kollege Lime erinnert mich an den hier: Beitrag "Ehemals defekter Lime Gen 3 reverse Engineering Motor Controller" Beitrag "Lime E-Scooter upcyceln?"
Hi, Peter M. schrieb: > Der Kollege Lime erinnert mich an den hier: > > Beitrag "Ehemals defekter Lime Gen 3 reverse Engineering Motor > Controller" > Beitrag "Lime E-Scooter upcyceln?" ...also das mit meinem Nick und der Sache mit dem Lime Scooter ist reiner Zufall. Mit solchen E-Rollern hab ich nichts am Hut, ich bevorzuge ein richtiges Motorrad zur Fortbewegung... Stefan ⛄ F. schrieb: > Ein wesentlicher Aspekt wäre, ob der Laststrom sich auf GND bezieht oder > auf die gegenüberliegende Versorgungsspannung. Die Belastung der beiden Versorgungsspannungen erfolgt übrigens gegenüber der gemeinsamen Masse (COM) und nicht zwischen pos. und neg. Spannung. Stefan ⛄ F. schrieb: > Aber solange das Projekt geheim ist, fehlt mir der Anreiz, diesen > Gedanken weiter zu durchdenken. Projekte sind meisten deswegen geheim, > damit es niemand nachbaut und man ganz alleine profitiert. Damit > entfällt meiner Meinung nach die Berechtigung, die Community an der > Entwicklung zu beteiligen. > > Entweder ist das ein offenes Projekt, oder nicht. Sage deinem Chef, er > soll sich entscheiden. Wenn ich für mich entscheide, das Projekt nicht offenzulegen, dann kann man das akzeptieren oder doof finden. Im ersten Fall könnte man versuchen, dem Threadersteller mit Know-How weiterzuhelfen (z.B. aus Hilfsbereitschaft) - im zweiten Fall muss man ja nicht antworten. In diesem Sinne vielen Dank nochmal an alle, die kein Problem damit haben, ein paar Ratschläge zu geben, ohne den genauen Verwendungszweck kennen zu müssen.
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