Hallo, ich suche nach einer einfachen, eleganten Spannungsreglerschaltung um einen entfernten Sensor mit 5V zu versorgen. Der Sensor hat dazu zwei Senseleitungen um den Spannungsabfall auf den Zuleitungen ausregeln zu können, also eine Art Vierleiter Anschluss. Mir fehlen jetzt die richtigen Suchbegriffe... Gibt es vielleicht integrierte Lösungen? Dirk
http://www.mercateo.com/p/115-640717/Spannungsregler_LDO_LP3966ET_ADJ_TO220_5_.html gerne zu diensten...
Ist nicht so ganz das was ich mir vorgestellt habe. Ich denke mal ich brauche da einen Differenzverstärker an den beiden Senseleitungen mit den ich dann irgendwie einen einstellbaren Spannungsregler beeinflusse... Die Kabellängen können 10m erreichen. Ich kann mir vorstellen dass es da eventuell mit den Leitungskapazitäten schwierig wird damit die ganze Regelung nicht aufschwingt. Hat jemand von euch sowas schonmal gemacht? Übrigens die Stromaufnahme des Sensors liegt um die 100mA bei 5V Versorgungsspannung. Dirk
Und weshalb kann der Regler nicht neben dem Sensor sein ? nw
Für industrielle Anwendungen findest Du z.B. von Kniel und Schroff sehr schöne Netzteile mit Sense-Eingängen. Letztere sind auch das von Dir gesuchte Stichwort...
@No Way Noch besser im Sensor ==> Das Frage ich mich auch. Die Sensoren sind fertig mit Kabel und Stecker konfektioniert. Klar, dazubasteln kann man das natürlich immer ist dann aber keine serientaugliche Lösung mehr. @Johannes Raschke Mir schwebt schon eher eine Schaltung vor, die ich mit auf meine Leiterplatte integrieren kann. DC/DC-Wandler mit galvanische Trennung sind ebenfalls nicht nötig. Preisgünstig sollte das ganze schon werden... und auf ein paar Quadratzentimeter Platinenfläche passen. Meine Eingangsspannung liegt bei 8V lineare Regelung bietet sich damit wohl auf jeden Fall an. Dirk
@Dirk Du solltest auch unbedingt daran denken, dass durch den Spannungsverlust auf der Bezugsleitung ein (analoges) Signal um diesen Betrag verfälscht wird. Wenn Versorgungsmasse und Messmasse eigene Adern im Kabel haben ist auf der nachgeschalteten (Auswerte-)Elektronik ein Differenzeingang erforderlich um richtig messen zu können.
Kannst du das Ding (Sensor-Schaltung) mal aufmalen? Irgendwie kann ich mir darunter nichts vorstellen. Für den LM317 habe ich mal eine recht einfache Schaltung gesehen: Dort wurde der ADJ-Pin (beim 7805 der Masse-Pin) nicht direkt auf der Platine an Masse gelegt, sondern über das Kabel geführt. Somit ist die Leitung (sogar zweimal wegen Hin- und Rückweg) noch als weiterer Widerstand zwischen ADJ-Pin und Masse, was zu einer grösser Spannung am Ausgang des Reglers und am Eingang der Leitung führt... Am Sensor sollte dann eigentlich die gewünschte Spannung anliegen.
"Meine" Schaltung wäre dann wohl eher eine 3-Leiter-Schaltung...
Also bei 10m mit 0,14mm² komme ich auf 4,74V bei 100mA, damit sollte der Sensor ja wohl auskommen. Meistens sind 4,5..5,5V erlaubt. Peter
@ Dieter Werner die Signale werden vom Sensor als Differenzsignal geliefert (1Vpp). Die Auswertung erfolgt bei mir bereits mit einem Differenzverstärker. @ Peter Dannegger mag sein... Im Datenblatt des Sensors steht als Toleranz -+5%. Zudem kann ich ja bei den Spannungsreglern nicht sicher sein, dass die immer im oberen Toleranzbereich liegen. Ich möchte das schon ordentlich machen. Ich habe mir jetzt mal selber was entworfen da keine fertigen Vorschläge zu finden waren. Kann da bitte mal jemand (natürlich auch mehrere) mit Sachverstand seinen Senf dazugeben... Dirk
geht auch ganz einfach mit nem 317 , da haste auch schutz mit drin...
Von der Funktion her sollte das in Ordnung gehen. Die Toleranz hängt natürlich von der Z-Diode ab. Wahrscheinlich muss der obere OP noch mit einem C vom Ausgang zum - Eingang "beruhigt" werden sonst besteht über die "lange" Gegenkopplung vermutlich Schwingneigung. Es macht sich bestimmt auch gut, wenn die Sense-Leitungen mit z.B. 1kOhm mit der zugehörigen Speiseleitung verbunden werden. Dadurch bleibt die Schaltung auch am arbeiten wenn eine Sense unterbrochen wird. Die Kompensation des Leitungswiderstandes ist dann zwar ausser Betrieb, aber sonst läuft u.U. die Spannung bis Maximum hoch. Dieter
@alfsch <da haste auch schutz mit drin...> Was meinst du damit? Wenn ich die untere Senseleitung verliere wird doch voll durchgesteuert. @ Dieter Werner Gute Idee, werde ich wohl vorsehen. Unschön an meiner ersten Lösung finde ich die Geschichte mit der Z-Diode in Bezug auf Temperaturgang und Toleranzen. Habe daher nochmal einen Entwurf gemacht. Diesmal aber nur mit einer Senseleitung. Wenn die Übergangs- und Leitungswiderstände im Versorgungs- und Massepfad identisch sind könnte das auch funktionieren, oder? Der OP arbeitet nahe am GND Potential. Bekomme ich dort Schwirigkeiten? Dirk
mit meiner 317 schaltung gehts wohl besser :-) und einfacher schutz: überstrom + temp. + wg sense verlust: machste beim 317 zb je 20 - 100 ohm zwischen "saft" + "sense", wenn dann sense wegfällt, passiert nix
Als "Z-Diode" für 5 V bietet sich eine LM385 oder ein ähnliches 2-Draht Referenzelement an. Kostet zwar etwas mehr, ist aber wesentlich besser. Jetzt muss nur noch ein passender OP gefunden werden, von wegen Aussteuerbereich Eingänge und Ausgang. Vielleicht tut es schon ein LM358. Sensorversorgung2 ist natürlich auch 'ne Alternative, da ist auch gleich ein Überlast- und Kurzschlussschutz enthalten. Dieter
>Sensorversorgung2 ist natürlich auch 'ne Alternative, da ist auch gleich >ein Überlast- und Kurzschlussschutz enthalten. Hat mehr Bauteile als die Schaltung von Alfsch, erfüllt aber die gleiche Funktion...
@ fieser, klugscheissender Rahul seltsamen Namen hast du. Von "gleiche Funktion" kann nach meiner Meinung nach keine Rede sein. Bei Unterbrechung der Senseleitung liefert meine Schaltung mit Dieters Erweiterung geregelte 5V an den Klemmen; der Sensor ist dadurch nicht in Gefahr. Die Sparschaltung mit dem 317er kann dagegen voll durchsteuern... Ich weiss nicht wie ich das ohne OP verhindern kann. Ich kann natürlich wenigstens eine Diode von Sense- nach Masse legen damit dann die Klemmenspannung nicht über 5.7V steigen kann. Schön ist das alles nicht. Ich frage mich wie so etwas profesionell gemacht wird... Dirk
professionell: s.o.
>> wg sense verlust: machste beim 317 zb je 20 - 100 ohm zwischen "saft"
Also gut ich wede das mal ausprobieren. Da nach Datenblatt ein Strom von mindestes 5mA durch den Spannungsteiler (und somit auch durch meine Senseleitungen) fliessen muss müssen wohl auch die "Schutzwiderstände" gegen Senseverlusst eher niederohmig sein. Es sollten Leitungs- und Kontaktwiderstände von zusammen 3 Ohm kompensiert werden können. Ganz sauber wird das Ganze dadurch sicher nicht werden da sich die Senseströme an diesen Knoten entsprechend aufteilen werden. Aber vielleicht reicht mir das ja. Dirk
So, ich habe die Variante von alfsch mal ausprobiert. Der Spannungsteiler muss nach Datenblatt relativ niederohmig ausgeführt sein. Den oberen Widerstand habe ich zu 150 Ohm und den unteren zu 450 Ohm gewählt. Sie haben damit ein Verhältnis von 1:3. Die Leitungswiderstände der beiden Senseleitungen haben natürlich nicht dieses Widerstandsverhältniss (sie sind ja anähernd gleich) und verstimmen mir den Teiler nicht unerheblich. Das Ergebnis merkt man dann an der wirklich nicht überzeugenden Leitungskompensation. Zudem macht es einen erheblichen Unterschied in der Ausgangsspannung welche der beiden Senseleitungen man im Fehlerfall verliert. Meine Schutzwiderstände gegen Senseverlusst habe ich zu 12 Ohm gewählt. Günstiger währe es möglicherweise sie auch im 1:3 Verhältnis zu wählen. Schwingungsprobleme hatte ich bei meinem Aufbau allerdings keine, der LM317 ist diesbezüglich anscheinend recht anspruchslos. Meine Eingangsfrage nach einer einfachen, eleganten Spannungsreglerschaltung wurde zwar beantwortet erfüllt aber meine Erwartungen in der Genauigkeit bisher nicht. Ich gestehe ich habe bisher auch keine Angaben dazu gemacht. Meine aktuellen Anforderungen: -- als Spannungstoleranz stelle ich mir +-2% an Sensor vor -- Leitungs- und Kontaktwiderstände einer Verbindung sollen bis 3 Ohm kompensiert werden können -- Bei Verlusst einer oder beider Senseleitungen sollen vom Spannungsregler 5.25V +-2% geliefert werden -- nach wie vor sollte es möglichst einfach gehalten sein Bei der probierten LM317-Schaltung stosse ich an die Grenzen, da der Spannungsteiler leider nicht hochohmig genug ausgeführt werden kann. Möglicherweise hilft es je einen OP als Impedanzwandler dazwischenzuschalten. Was meint ihr dazu? Dirk
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