Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 24V Spannung invertieren


von Max (max_u)


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Moin,

ich hab hier +24V (und 3.3V) und benötige zusätzlich -24V. Der 
Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen.  Ich habe jetzt z.B. den ICL7662 
gefunden, der geht bis 20V. Gibt es da fertige inverter Chips, die 24V 
vertragen? Ich will da ne Platine bei JLCPCB bestellen. Wäre gut, wenn 
es den da gibt.

Am Ende will ich -24 bis +24V (edit +-20V reicht erstmal) mit nem uC 
(0-3V DAC) einstellen können.  Wo wir gerade dabei sind, geht das 
einfacher/besser als mit nem Opamp wie im Anhang? 
(Einstellgeschwindigkeit <<100Hz. Sollte lieber eine Stabile Spannung 
liefern.)

Danke schonmal für jeden Vorschlag.

Max

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Ladungspumpen für so hohe Spannungen sind selten und teuer.

Nimm doch einen mit Speicherdrossel, da gibts genug Auswahl.

von Harald K. (kirnbichler)


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Max schrieb:
> Wo wir gerade dabei sind,
> geht das einfacher/besser als mit nem Opamp wie im Anhang?

Du hast einen OpAmp, der mit mindestens 48V Versorgungsspannung 
betrieben werden kann?

von Gerald B. (gerald_b)


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https://www.tme.eu/de/katalog/dc-dc-wandler_100320/?params=364%3A162083%3B624%3A16e25f%2C187bfc%2C162069&productListOrderBy=1000014&onlyInStock=1

Es gibt Firmen, die dir derlei Probleme abnehmen, weil sie sich auf 
derartige Produkte spezialisiert haben.
Traco ist am bekanntesten, aber auch am teuersten.

von Andrew T. (marsufant)


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Harald K. schrieb:
> Max schrieb:
>> Wo wir gerade dabei sind,
>> geht das einfacher/besser als mit nem Opamp wie im Anhang?
>
> Du hast einen OpAmp, der mit mindestens 48V Versorgungsspannung
> betrieben werden kann?

OPA 452, OPA554, OPA541,.... und ein Dutzend weitere. zum Beispiel.
ist nun wirklich kein Hexenwerk mehr heutzutage.

von Falk B. (falk)


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Max schrieb:
> ich hab hier +24V (und 3.3V) und benötige zusätzlich -24V. Der
> Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen.

An deinem Ausgang. Der OPV braucht aber auch Strom. HV-Typen sind nicht 
so tierisch sparsam, die brauchen schnell mal 1-5mA für sich selber.

> Ich habe jetzt z.B. den ICL7662
> gefunden, der geht bis 20V. Gibt es da fertige inverter Chips, die 24V
> vertragen?

Kann sein, ist aber schon ziemlich viel. Wahrscheinlich musst du einen 
invertierenden Schaltregler benutzen. Oder eine negative Ladungspumpe 
mit 2 Stufen selber aufbauen. Z.B. mit 12-15V und einem MOSFET-Treiber.

> Ich will da ne Platine bei JLCPCB bestellen. Wäre gut, wenn
> es den da gibt.

Dann such mal in deren Datenbank. Ich fürchte aber, daß die nix haben, 
weil das schon sehr exotisch ist.

> Am Ende will ich -24 bis +24V mit nem uC (0-3V DAC) einstellen können.

Hast du auch einen OPV, der >=48V Versorgungsspannung verträgt? Das 
können nur einige Exoten.

> (Wenn es nur +-23V sind, reicht das auch.) Wo wir gerade dabei sind,
> geht das einfacher/besser als mit nem Opamp wie im Anhang?

Nö. Wenn man +/-24V ausgeben will, braucht man min. +/-24V als 
Versorgung. Real meist 1-2V mehr, denn die OPVs sind nicht alle Rail to 
Rail fähig, vor allem die HV-Typen.

Die Grundschaltung ist aber OK.

von Max (max_u)


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Harald K. schrieb:
> Du hast einen OpAmp, der mit mindestens 48V Versorgungsspannung
> betrieben werden kann?

Guter Punkt... Wie mache ich das sonst?

Gerald B. schrieb:
> Traco ist am bekanntesten, aber auch am teuersten.

Danke für den Link. Wirklich nicht billig. Aber ich behalte das mal im 
Kopf, das ist kein Ausschlusskriterium.

von Falk B. (falk)


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Max schrieb:
>> Du hast einen OpAmp, der mit mindestens 48V Versorgungsspannung
>> betrieben werden kann?
>
> Guter Punkt... Wie mache ich das sonst?

Nichts sonst. Das macht man so. Anders geht es mehr oder weniger nicht.
Deine Dimensionierung ist aber falsch. Der Widerstand oben rechts muss 
15k sein und Vref oben links 1,6V. Dann kann man mit 0-3V -24 - 24V 
ausgeben. Die 10k am DAC-Ausgang sind überflüssig.

: Bearbeitet durch User
von Max (max_u)


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Andrew T. schrieb:
> OPA 452, OPA554, OPA541,....

Danke.

Falk B. schrieb:
> Dann such mal in deren Datenbank. Ich fürchte aber, daß die nix haben,
> weil das schon sehr exotisch ist.

Ok, sehe ich ein. Zumal deren Suche müll ist.

von Max (max_u)


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Zusatzfrage: Wie weit muss ich den Spannungsbereich senken, damit das 
ganze nicht mehr exotenhardware braucht?

von Falk B. (falk)


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Max schrieb:
> Zusatzfrage: Wie weit muss ich den Spannungsbereich senken, damit das
> ganze nicht mehr exotenhardware braucht?

Normale OPVs kommen bis 36, ggf. auch 44V Versorgung (z.B. MC33171). Mit 
+/-22V Versorgung kann man dann solide +/-20V ausgeben.

von H. H. (Gast)


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Du brauchst keine Exotenhardware. Gerald und Andrew haben dir doch einen 
brauchbaren Weg gezeigt.

von Rüdiger B. (rbruns)


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von Max (max_u)


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Falk B. schrieb:
> Normale OPVs kommen bis 36, ggf. auch 44V Versorgung (z.B. MC33171).

Danke!

von Armin X. (werweiswas)


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Hi
Ich kenne deine Ansprüche an deine Anwendung nicht, aber vom LTC2057 
gibt es eine 60V Variante. Kostet halt entsprechend.

von H. H. (Gast)


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Armin X. schrieb:
> Hi
> Ich kenne deine Ansprüche an deine Anwendung nicht, aber vom LTC2057
> gibt es eine 60V Variante. Kostet halt entsprechend.

TDA7293...96

von Falk B. (falk)


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H. H. schrieb:
>> Ich kenne deine Ansprüche an deine Anwendung nicht, aber vom LTC2057
>> gibt es eine 60V Variante. Kostet halt entsprechend.
>
> TDA7293...96

Für einen Ausgangsstrom von 0,1mA?

"Der Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen. "

von H. H. (Gast)


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Falk B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>>> Ich kenne deine Ansprüche an deine Anwendung nicht, aber vom LTC2057
>>> gibt es eine 60V Variante. Kostet halt entsprechend.
>>
>> TDA7293...96
>
> Für einen Ausgangsstrom von 0,1mA?
>
> "Der Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen. "

Ja, ist übertrieben dick, aber dafür billig und bei vielen Händler zu 
haben.

von Andrew T. (marsufant)


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Max schrieb:
> Ok, sehe ich ein. Zumal deren Suche müll ist.

Ti.com

Suche dort erlaubt problemlos den Spannungsbreich (min 48V, max 
unlimited...) einzugeben.

Und TI versendet kostenlose _Muster (bis zu 5) -- sowas ist definitiv 
kein Müll bei der Suche und der Verfügbarkeit .-)

von H. H. (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Und TI versendet kostenlose _Muster (bis zu 5)

Aber schon länger nicht mehr so ohne weiteres.

von Andrew T. (marsufant)


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H. H. schrieb:
> Andrew T. schrieb:
>> Und TI versendet kostenlose _Muster (bis zu 5)
>
> Aber schon länger nicht mehr so ohne weiteres.

Aber sicher doch, ich hatte da keine Problem als Privatier,
 und jeder der sich OHNE gmx Adresse da anmeldet kriegt die Anmeldung 
problemlos gebacken.

von H. H. (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Andrew T. schrieb:
>>> Und TI versendet kostenlose _Muster (bis zu 5)
>>
>> Aber schon länger nicht mehr so ohne weiteres.
>
> Aber sicher doch, ich hatte da keine Problem als Privatier,
>  und jeder der sich OHNE gmx Adresse da anmeldet kriegt die Anmeldung
> problemlos gebacken.

Wann und was hast du bekommen?

Bei den lokalen Distris lagernde Teile liefern die nur noch an bekannte 
größere Kunden als Muster.

von Bauform B. (bauformb)


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Bei 0.1mA Ausgangsstrom könnte man eine Endstufe aus einem PNP und zwei 
Widerständen hinter einen normalen OP hängen. Der braucht dann auch nur 
0 und +24V. Die Gegenkopplung wird etwas anspruchsvoller, aber es gibt 
ja LTspice.

von Klaus R. (klara)


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Max schrieb:
> ich hab hier +24V (und 3.3V) und benötige zusätzlich -24V. Der
> Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen.  Ich habe jetzt z.B. den ICL7662
> gefunden, der geht bis 20V. Gibt es da fertige inverter Chips, die 24V
> vertragen?

Das Zauberwort heißt Spannungsvervielfachung. Damit kannst Du aus 12 V 
Deine 24 V erzeugen.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0604171.htm
mfg klaus

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


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Max schrieb:
> benötige zusätzlich -24V. Der Strombedarf ist niedrig, 0.1mA reichen.
Welchen OP hast du da so ins Auge gefasst? Denn wenn der selber zur 
Versorgung z.B. schon 100µA Strom braucht, dann reichen die 0.1mA schon 
mal  nicht, wenn du auch noch einen Srom ausgeben willst, weil du z.B. 
eine Last angeschlossen hast und ein Laststrom fließen soll.

Womit wir beim Knackpunkt angekommen sind: welche Last hast du denn da 
hinter dieser Treiberstufe angeschlossen?

von Peter D. (peda)


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


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Wenn ich aus einer positiven eine negative Spannung machen müsste, dann 
würde ich einen kleinen SOT23 Buck-Regler (wie z.B. den LMR51420 oder 
den AOZ1282CI) passend verschalten wie im 
Beitrag "Re: IC für -5V Generierung gesucht (min. 120mA)"

von Robert M. (r0bm)


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Max schrieb:
> Am Ende will ich -24 bis +24V (edit +-20V reicht erstmal) mit nem uC
> (0-3V DAC) einstellen können.  Wo wir gerade dabei sind, geht das
> einfacher/besser als mit nem Opamp wie im Anhang?

Wenn kein HV-OPV in Frage kommt, dann kann auch auf normale OPVs, die 
nur +/-15V vertragen, zurückgegriffen werden. Anbei eine Variante mit 
OPVs in Bootstrapschaltung. Die für das Bootstrapping zuständigen OPV 
können bei Bedarf durch komplementäre Transistoren ersetzt werden.
Da nur wenig Strom benötigt wird, lässt sich die bipolare 
Betriebsspannung mit Hilfe von Ladungspumpen erzeugen.

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