Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC/DC LM317 richtig einbauen


von Philipp (philipp_ha)


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Hallo Zusammen,

ich will über eine sehr einfache Schaltung Leuchtschnüre/EL-Wire dimmbar 
betreiben. Der Aufbau ist simpel:

Batterie - DC/DC Wandler - DC/AC Wandler - Leuchtschnur

Der mittlere DC/DC Wandler ist einstellbar, basierend aus seiner 
Ausgangsspannung wird die Leutschnur gedimmt.


Als DC/DC Wandler habe ich mir den LM 317 rausgesucht. Leider bin ich 
nicht in der Lage diesen korrekt in die Schaltung einzubauen um damit 
die richtige Spannung zu bekommen.


Das angehängte Bild "LM317_basic" zeigt den Aufbau wie er in dem LM317 
Datenblatt aufgezeigt ist 
(https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/LM317_ST.pdf).

Das andere Bild zeigt meinen Aufbau. "Last" ist die Leuchtschnur.


Die Stromquelle ist auf 9V eingestellt und ich will nach dem DC/DC 
Wandler 10, 15 und 19V haben (ist nicht "dimmbar" aber erstmal müssen 
einzelne diskreten Zustände funktionieren).

Für R1 habe ich 220 Ohm genommen.
Entsprechend für
10V -> R2: 1,5kOhm
15V -> R2: 2.2kOhm
19V -> R2: 3.2kOhm
Nach der Formel auf Seite 10 im Handbuch.

Leider messe ich komplett andere Werte: 6,7V; 7,1V und 7,2V. Also weit 
weg von den 10V, 15V und 19V. Ebenso sind alle Messwerte unter den 9V 
der Quelle.

Kann mir bitte jemand sagen wo mein Fehler ist? Habe ich ein falsches 
Bauteil ausgewählt?

von Bruno V. (bruno_v)


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Der LM317 ist ein Linearregler. Kein DC/DC-Wandler.

Er hat am Ausgang (Vo) immer weniger Spannung als am Eingang (Vi).


(braucht keine Spule, hat (Vi-Vo)*I als Verlustleistung)

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


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Philipp schrieb:
> Die Stromquelle ist auf 9V eingestellt und ich will nach dem DC/DC
> Wandler 10, 15 und 19V haben
Du brauchst einen Stepup-Schaltregler, wenn die Ausgangsspannug höher 
sein soll als die Eingangsspannung. Der LM317 kann nur abwärts wandeln, 
und das zudem sehr verlustbehaftet.

> "Last" ist die Leuchtschnur.
Welche Art von "Leuchtschnur" ist das denn? Wieviel Stom braucht die? 
Gibt es einen Link dorthin? Was ist das für ein "DC/AC"-Wandler?

> Nach der Formel auf Seite 10 im Handbuch.
Du hast selektiv gelesen. Schon ganz vorne im Datenblatt steht, dass das 
Bauteil nur dann funktioniert, wenn die Eingangsspannung mindestens 3V 
höher ist als die gewünschte Ausgangsspannung.

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp (philipp_ha)


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Danke für die schnellen und hilfreichen Antworten!
Ja, da habe ich wohl wirklcih viel zu selektiv gelesen.

Dann suche ich mal nach einem passenden Stepup-Schaltregler.

Ich habe die 1,4mm Durchmesser Leuchtschnur von hier:
https://www.el-kabel.de/colorsMT.html
Dazu hier das Datenblatt:
https://www.el-kabel.de/EL-Wire-GSpec.pdf

Als DC/AC Wandler benutzte ich von der selben Seite den ICL5-9V
https://www.el-kabel.de/el-treiber.html

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


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Philipp schrieb:
> ich will nach dem DC/DC Wandler 10, 15 und 19V haben
Der verlinkte Wandler ist für eine 9V Blockbatterie spezifiziert. Die 
hat unter Last selten mehr als 9V. Insofern könte ich mir vorstellen, 
dass die 15V ud die 19V das Bauteil überfordern.
Hast du vorneweg mal mit einem (einstellbaren Labor-)Netzteil 
ausprobiert ob das gutgeht?

von Bauform B. (bauformb)


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Philipp schrieb:
> ich will nach dem DC/DC Wandler 10, 15 und 19V haben

Philipp schrieb:
> Als DC/AC Wandler benutzte ich von der selben Seite den ICL5-9V
> https://www.el-kabel.de/el-treiber.html

Bist du sicher, dass der bei 19V nicht kaputt geht?

Wenn 19V tatsächlich ok sind, könntest du zwei 9V-Block in Reihe 
schalten, dann funktioniert die ursprüngliche Idee mit dem LM317 wieder 
- auch ohne Stepup-Schaltregler.

von Philipp (philipp_ha)


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Ja, ich habe den AC/DC schon direkt an das Labornetzteil angeschlossen 
und bis 19V betrieben. Gehen tut das. Ob das aber so richtig gut ist... 
evtl. wird der AC/DC aber noch ersetzt werden.

Wobei die Aufschrift auf dem Wandler nun aber auch nicht unbedingt 
heißen soll dass er nicht noch wesentlich mehr sehen darf. Für mich ist 
das erstmal nur ein Name vom Verkäufer.

Bei 2*9V Batterien ist die maximale Ausgangsleistung 15V. Muss ich mir 
nochmal anschauen ob das für mich reicht. Ich schaue mir erstmal kurz an 
wie kompliziert es ist einen Stepup-Schaltregler einzubauen.

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


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Philipp schrieb:
> wie kompliziert es ist einen Stepup-Schaltregler einzubauen.
Da ist sehr einfach z.B. mit so einem Modul:
- https://www.ebay.de/itm/291788213346

Zuleitung abschneiden, Modul einlöten, fertig.

Wen die 9V allerdings aus einer Blockzelle kommen, dann wirst du die 
recht oft wechseln müssen...

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp (philipp_ha)


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Das Problem mit so einem kompletten Modul ist, dass der Spannungsausgang 
nicht ferngesteuert werden kann.
Dort ist dieses blaue Modul mit einer Schraube drin um das Manuel 
einzustellen. Ich brauche aber etwas das ich mit einem µC später steuern 
kann.

Das mit dem Wechsel der Blockbatterie später ist ok. Das Gerät muss nur 
wenige Minuten laufen und nicht dauerhaft.

: Bearbeitet durch User
von (prx) A. K. (prx)


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Philipp schrieb:
> Dort ist dieses blaue Modul mit einer Schraube drin um das Manuel
> einzustellen. Ich brauche aber etwas das ich mit einem µC später steuern
> kann.

Kann man erreichen, indem man an der Mittelanzapfung des Trimmpotis - 
das "blaue Modul" - geschaltete Widerstände hinzufügt, oder über einen 
Widerstand eine steuernde Gleichspannung einspeist. Letztere kann man 
per PWM und R/C Glied aus einem µC gewinnen, wenn der keinen DAC 
enthält.

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


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Philipp schrieb:
> Das Problem mit so einem kompletten Modul ist, dass der Spannungsausgang
> nicht ferngesteuert werden kann.
Wie hättest du das denn mit dem LM317 gemacht?

(prx) A. K. schrieb:
> oder über einen Widerstand eine steuernde Gleichspannung einspeist.
> Letztere kann man per PWM und R/C Glied aus einem µC gewinnen
Genau so geht das. Man muss "nur" aufpassen, dass die Schaltung so 
ausgelegt ist, dass beim Reset nicht die "maximal mögliche Spannung" 
ausgegeben wird.

von (prx) A. K. (prx)


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Beispiel einer per µC und Step-Down Schaltregler erzeugten 
Gleichspannung in einer Lüftersteuerung. R1+R2 entsprechen dem Trimmpoti 
eines üblichen Schaltreglermoduls. Step-Up sieht diese Einkopplung über 
R3,C3,R18 auch nicht grundsätzlich anders aus.

: Bearbeitet durch User
von Philipp (philipp_ha)


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Beim LM315 hätte ich R2 gegen ein digitales potentiometer getauscht.

Ok, danke erstmal für den ganzen Input, ich brauch jetzt erstmal etwas 
Zeit das alles zu prüfen und zu verdauen :)

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


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Philipp schrieb:
> Beim LM315 hätte ich R2 gegen ein digitales potentiometer getauscht.
Digitale Potis nehmen vorrangig Profis und Laien. Die einen, weil die 
wissen, was sie tun. Die anderen, weil sie meinen, zu wissen, was sie 
tun. Ein digitales Poti an dieser Stelle als Rheostat verschaltet sorgt 
schnell mal für eine nichtlineare und teils sprunghafte 
Einstellkennlinie.

: Bearbeitet durch Moderator
von Philipp (philipp_ha)


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Guter Punkt, danke für den Hinweis. Besonderst bzgl. dem nichtlinearen, 
aber jetzt muss ich erstmal den DC/DC part lösen, evtl. muss ich eben 
eine Messungen machen und via µC Ansteuerung den Hochlauf kompensieren. 
Ich vermute, dass danach die nicht linearitäten so gering sind dass sie 
nicht in den 5s gesehen werden in denen die Schnüre gedimmt werden.
Aber ich bin auch Laie daher passt dein Satz schon ganz gut zu mir :D

Wenn es erstmal zur Ansteuerung kommt mache ich mir weniger Sorgen, mit 
programmierung und digitalem kenne ich mich deutlich besser aus :)

Mir ist ausser dem Digitalpotentiometer leider keine Möglichkeit bekannt 
die Leuchtschnüre zu dimmen. Falls jemand eine andere Möglichkeit sieht 
bin ch absolut offen dafür!

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