Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie im Bereich von 1,2Vdc - 117Vdc einstellbare Konstantspannung aus 20Vdc erzeugen?


von Sandra (sdr_f169)


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Für Tests benötige ich sowas und der Leistungsbereich reicht von minimal 
25mA@1,2V im unteren Spannungsbereich (1,2V...3,6V) über ca. 4A@6V, also 
ca. 25VA maximal im mittleren Spannungsbereich (4V...36V), bis 
wenigstens 100mA@117V im oberen Spannungsbereich (40V...117V). Optional 
wäre es wünschenswert, dass man die Spannungsquelle auch als 
Konstanstromquelle im Bereich von 25mA...600mA unter Berücksichtigung 
der maximalen Leistung von ca. 25VA verwenden könnte. Die 
Regeltoleranzen der jeweils eingestellten Konstantspannung bzw. des 
Konstantstromes sollten unter 2,5% liegen. Die 20Vdc Spannungsquelle, 
mit der das erzeugt werden soll, ist fest vorgegeben und nur änderbar, 
wenn es unbedingt erforderlich ist.

Außer einem durch einen Mikrocontroller PWM gesteuertem Buck-/Boost 
(SEPIC?) Converter fällt mir da nichts ein. Weiß aber überhaupt nicht, 
ob das so sinnvoll realisierbar wäre.  Vielleicht hat da jemand Aussagen 
dazu oder andere Ideen?
: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Kauf dir ein Labornetzteil mit analogem oder digitalem Steuereingang.
Wobei die 4A@6V schon eine recht großes und dementsprechend teures 
Modell verlangen.
von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Fuer die schnellere Fortbewegung in meinem Leben braeuchte ich was, was 
sich zuerst wie ein Kinderwagen, dann wie ein Skateboard, dann wie ein 
Fahrrad, dann wie ein Auto und dann noch wie eine Gehhilfe und ein 
Rollstuhl verhaelt. Es muss gruen oder beige sein.

Ob's so sinnvoll ist, das mit einem einzelnen Vehikel loesen zu wollen?
Frage fuer einen Freund.

scnr,
WK
: Bearbeitet durch User
von Hans W. (hanswieland)


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Dergute W. schrieb:
> Es muss gruen oder beige sein.

Am besten mit stufenlos einstellbarer Farbe.
von Rüdiger B. (rbruns)


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Kauf/Bau dir 2-3 Geräte, damit wird es Billiger. Auf die schnelle würde 
ich meine beiden HM8142 nehmen und sie Paralell oder Seriell betreiben.
von Harald K. (kirnbichler)


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Hans W. schrieb:
> Am besten mit stufenlos einstellbarer Farbe.

Also ein Chamäleon. Wenn man es sattelt ...
von Rainer W. (rawi)


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Rüdiger B. schrieb:
> ... sie Paralell oder Seriell betreiben.

Wenigstens die Anzahl der 'l's stimmt.

scnr
: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Sandra schrieb:
> Die Regeltoleranzen der jeweils eingestellten Konstantspannung bzw. des
> Konstantstromes sollten unter 2,5% liegen.

... 2,5% von deinem Bereich oder vom aktuellen Sollwert?
: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Sandra schrieb:
> Außer einem durch einen Mikrocontroller PWM gesteuertem Buck-/Boost
> (SEPIC?) Converter fällt mir da nichts ein

Da du bei hoher Spannung weniger Strom brauchst als bei mittlerer 
Spannung, bietet sich ein Schaltregler an, der begrenzt die Leistung 
primär aus den 20V.

Da du auch geringere Spannungen am Ausgang haben willst als rein gehen 
geht entweder nur ein Buck-Boost oder ein step up mit nachgeschaltetem 
Linearregler.

DPS5005 macht so was ähnliches  aber 120V schafft es nicht. Ein TPS1203H 
with USB Encoder Adjustment DC power supply 120V schafft nur 3A. Man 
wird also nach so einem Exoten suchen müssen.
von Sandra (sdr_f169)


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Rainer W. schrieb:
> Sandra schrieb:
>> Die Regeltoleranzen der jeweils eingestellten Konstantspannung bzw. des
>> Konstantstromes sollten unter 2,5% liegen.
>
> ... 2,5% von deinem Bereich oder vom aktuellen Sollwert?

Toleranz +/-2,5% vom jeweils eingestellten Sollwert und die Toleranz 
muss dann auch last-/zeitabhängig eingehalten werden.

Die Einstellung des Sollwertes und ob als Konstantspannungs- oder 
Konstantstromquelle funktionierend soll von einem selbst programmierten 
Messprogramm für die Tests erfolgen. Gemessene Testwerte werden dann mit 
dem Messprogramm auch protokolliert und ausgewertet. Wie die 
Einstellungen durch das Messprogramm erfolgen können, ist eigentlich 
unerheblich, weil ich das beim Messprogramm selber entsprechend 
berücksichtigen kann.
von Thomas B. (thombde)


Angehängte Dateien:

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Wie sieht es denn mit dem TL783 aus?
von Gregor J. (Firma: Jasinski) (gregor_jasinski)


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Sandra schrieb:
> Für Tests benötige ich sowas und der Leistungsbereich reicht von minimal
> 25mA@1,2V im unteren Spannungsbereich (1,2V...3,6V) über ca. 4A@6V, also
> ca. 25VA maximal im mittleren Spannungsbereich (4V...36V), bis
> wenigstens 100mA@117V im oberen Spannungsbereich (40V...117V). Optional
> wäre es wünschenswert, dass man die Spannungsquelle auch als
> Konstanstromquelle im Bereich von 25mA...600mA unter Berücksichtigung
> der maximalen Leistung von ca. 25VA verwenden könnte. Die
> Regeltoleranzen der jeweils eingestellten Konstantspannung bzw. des
> Konstantstromes sollten unter 2,5% liegen. Die 20Vdc Spannungsquelle,
> mit der das erzeugt werden soll, ist fest vorgegeben und nur änderbar,
> wenn es unbedingt erforderlich ist.

Die Idee, alles in einem haben zu wollen, ist der falsche Ansatz – 
solltest Du versuchen, so etwas jemals bauen zu wollen, wirst Du es 
unterwegs hoffentlich bitter feststellen müssen. Das kann und wird in 
machen Fällen sogar so weit gehen, dass Deine einstellbare 
Supa-Dupa-Spannungs/Stromquelle die daran angeschlossenen Bauteile hin 
und wieder mal zerstören wird.
: Bearbeitet durch User
von Karl B. (gustav)


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Sandra schrieb:
> ist eigentlich
> unerheblich, weil ich das beim Messprogramm selber entsprechend
> berücksichtigen kann.

Wie sieht das Messprogramm aus?
Hör Dich mal in einschlägigen Testlabors um, wie die an die Sachen 
herangehen. Das Rad muss nicht jedesmal neu erfunden werden.

ciao
gustav
von Michel M. (elec-deniel)


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Gregor J. schrieb:
> Die Idee, alles in einem haben zu wollen, ...
könnte das Buget etwas belasten :-)

https://www.meilhaus.de/b2960c.htm
von Michael B. (laberkopp)


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Michel M. schrieb:
> könnte das Buget etwas belasten

3A reicht ihm nicht.
von Thomas B. (thombde)


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Sandra schrieb:
> Die 20Vdc Spannungsquelle,
> mit der das erzeugt werden soll, ist fest vorgegeben und nur änderbar,
> wenn es unbedingt erforderlich ist.

Genau das ist das Problem.
von Sandra (sdr_f169)


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Karl B. schrieb:
> Sandra schrieb:
>> ist eigentlich
>> unerheblich, weil ich das beim Messprogramm selber entsprechend
>> berücksichtigen kann.
>
> Wie sieht das Messprogramm aus?
> Hör Dich mal in einschlägigen Testlabors um, wie die an die Sachen
> herangehen. Das Rad muss nicht jedesmal neu erfunden werden.
>
> ciao
> gustav

Das ist ein eigenes Messprogramm. Naja, eigentlich erstmal im Ansatz für 
einen PC programmiert, was über irgendeine Schnittstelle wie z.B. 
USB/Seriell-Adapter mit eigener Messtechnik wie z.B. Mikrocontroller mit 
ADCs für die Messwerterfassung kommuniziert und eben genauso eine eigene 
Spannungs-/Stromquelle durch Vorgabe der Sollwerte passend einstellen 
könnte.

Ich betreibe kein Testlabor, es ist nur fürs Hobby, was ich realisieren 
will.

Thomas B. schrieb:
> Sandra schrieb:
>> Die 20Vdc Spannungsquelle,
>> mit der das erzeugt werden soll, ist fest vorgegeben und nur änderbar,
>> wenn es unbedingt erforderlich ist.
>
> Genau das ist das Problem.

Mach bitte einen Vorschlag zur Lösung des Problems. Wenn es anders 
erforderlich sein sollte, dann mach ich mir schon dazu Gedanken.

Zur Zeit bin ich jetzt bei einer invertierenden Buck-Boost Schaltung, 
weil Massebezüge unerheblich sind. Gibt es da irgendein 
Berechnungs-Tool, was eine Abschätzung der Dimensionierung eines 
invertierenden Buck-Boost Converters für meine Zwecke ermöglicht?
von Arno R. (arnor)


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> Zur Zeit bin ich jetzt bei einer invertierenden Buck-Boost Schaltung,
> weil Massebezüge unerheblich sind. Gibt es da irgendein
> Berechnungs-Tool, was eine Abschätzung der Dimensionierung eines
> invertierenden Buck-Boost Converters für meine Zwecke ermöglicht?

http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/ivw_smps.html
von Michael B. (laberkopp)


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Sandra schrieb:
> Zur Zeit bin ich jetzt bei einer invertierenden Buck-Boost Schaltung,
> weil Massebezüge unerheblich sind.

Du hast erkennbar keine blasse Ahnung, welche Parameter sich auf die 
Schaltung wie auswirken, dass ein PWM von viel zu kurz auf viel zu lang 
für den Regelbereich von 1:100 nötig wäre und eine Güte der Spule von 
deutlich über 6.

Zudem der Wunsch nach Limitierung des Ausgangsstroms den Ausgangselko 
limitiert, der andererseits für den gewünscht kleinen Ripple aber 
möglichst gross sein sollte. Auch bieten die wenigsten 
Schaltreglercontroller Eingänge für eine Ausgangstromregelung, TL494 
einer der wenigen.

Einfach ist die Unsetzung also nicht.
von Mobile (mobileteser)


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Ich würde die 20V auf 200 bis 350V hochsetzen und dann ein geeignetes 
Labornetzgerät anschließen. Muss halt eines für DC Speisung geeignetes 
sein. Frag mal bei Delta, EA, Rohde, TTI,... nach, ich denke die 
aktuellen Modelle sind reine SNT. Da wirst Du schon tiefer in die Tasche 
greifen müssen.
von Wolf17 (wolf17)


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Sandra schrieb:
> 25mA@1,2V im unteren Spannungsbereich (1,2V...3,6V) über ca. 4A@6V, also
> ca. 25VA maximal im mittleren Spannungsbereich (4V...36V), bis
> wenigstens 100mA@117V im oberen Spannungsbereich (40V...117V).
> Die 20Vdc Spannungsquelle,
> mit der das erzeugt werden soll, ist fest vorgegeben
Und alles natürlich Rechnersteuerbar.

Dass das alles in EINEM Bereich als zuverlässig funktionierende 
Einzelentwicklung finanzierbar realisierbar ist, ist unrealistisch!
Der fünfstellige Preis vom nicht mal ausreichendem Keysight B2960C gibt 
eine Preisvorstellung. Wie viele Monate Entwicklungszeit stehen denn für 
das Einzelstück zur Verfügung?

Ich schlage drei steuerbare Netzteile, drei Relais zur Umschaltung und 
einen 300W 24V Sinuswechselrichter vor, der bei 20DC noch nicht 
abschaltet.
von Thomas B. (thombde)


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: Bearbeitet durch User
von Sandra (sdr_f169)


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Arno R. schrieb:
>> Zur Zeit bin ich jetzt bei einer invertierenden Buck-Boost Schaltung,
>> weil Massebezüge unerheblich sind. Gibt es da irgendein
>> Berechnungs-Tool, was eine Abschätzung der Dimensionierung eines
>> invertierenden Buck-Boost Converters für meine Zwecke ermöglicht?
>
> http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps/ivw_smps.html

Danke, schau ich mir mal genauer an, was dabei rauskommt.

Thomas B. schrieb:
> 
https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/dpm_labornetzgeraet_0_-_60_v_0_-_5_a-264407
> Weis nicht, kann man da 2 in Reihe schalten?

Nettes Teil, aber ein reiner Buck-Converter. Auch fehlt jede weitere 
genaue Beschreibung, ob Ein-/Ausgang galvanisch getrennt (wahrscheinlich 
nicht) oder gar die Kommunikationsbefehle zum Einstellen von 
Sollspannung bzw. -strom.
von Rainer W. (rawi)


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Sandra schrieb:
> Mach bitte einen Vorschlag zur Lösung des Problems. Wenn es anders
> erforderlich sein sollte, dann mach ich mir schon dazu Gedanken.

20V als Versorgung fällt völlig aus dem Rahmen. Üblich sind nominelle 
Spannungen von 12 bzw. 24 VDC bzw. 115 oder 230 VAC. Dann kommt es drauf 
an, wie groß bei einem Eingang mit nachfolgendem Schaltwandler der 
tolerierte Spannungsbereich ist.
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Rainer W. schrieb:
> Sandra schrieb:
>> Mach bitte einen Vorschlag zur Lösung des Problems. Wenn es anders
>> erforderlich sein sollte, dann mach ich mir schon dazu Gedanken.
>
> 20V als Versorgung fällt völlig aus dem Rahmen. Üblich sind nominelle
> Spannungen von 12 bzw. 24 VDC bzw. 115 oder 230 VAC.

Klar. Aber warum etwas übliches nehmen, wenn man es auch unüblich planen 
kann? Überhaupt:

Sandra schrieb:
>> Wie sieht das Messprogramm aus?
>> Hör Dich mal in einschlägigen Testlabors um, wie die an die Sachen
>> herangehen. Das Rad muss nicht jedesmal neu erfunden werden.
>
> Das ist ein eigenes Messprogramm. Naja, eigentlich erstmal im Ansatz für
> einen PC programmiert
...
> Ich betreibe kein Testlabor, es ist nur fürs Hobby, was ich realisieren
> will.

Also eine hochgeheime Anwendung für die eierlegende Wolllmilchsau. Und 
dann ist die Raketentechnik auch noch "fürs Hobby".

Ich mußte schmunzeln. Keine weiteren Fragen, Euer Ehren. EOT.
von Ulrich (Firma: DC3AX) (uprinz)


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Ich habe sowas auch mal gebraucht und mir dazu eine Relaisplatine 
gebastelt, mit der ich dynamisch die vier Kanäle meines R&S HMP4040 
seriell oder parallel verschalten konnte.
Alle Kanäle Seriell sind 4x 32V = 128V bei max 4A. Alle Kanäle parallel 
sind 32V bei 10A.
War ein frei fliegender Aufbau mit einem ESP32 als Steuerung für die 
Relais und ein Python code um das HMP4040 via VISA und den ESP32 mit 
ESPHome oder so zu steuern.
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Professionelle Geräte, die sowas können sollen, haben mehrere 
DCDC-Wandler verbaut. Mit Mosfets wird dann sehr genau auf den Wandler 
für die nächste Spannungs-Stufe umgeschaltet. Es gibt auch die Lösung, 
wo mittels PWM weich auf die nächste Stufe "gefaded" wird.
von Thomas B. (thombde)


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Kann man bestimmt auch linear machen.
Netzteile über Dioden entkoppeln und zuschalten.
Trafospannung umschalten.
Spannung über Widerstandsnetzwerk einstellen.
Der Aufwand ist aber enorm.
Aber immer noch besser als ein Netzteil für 11K Euro zu kaufen.
: Bearbeitet durch User
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