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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5V KFZ-Netzteil mit Schaltregler


Autor: Chris (Gast)
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Hallo,

ich habe mich mal daran versucht, eine im Titel benannte 
Netzteilschaltung zusammenzuschustern und hoffe, wenn jemand Lust hat 
mal reinzuschauen, auf Verbesserungsvorschläge etc. Bestätigung, wenn 
alles OK ist.

Sorry für die PDF, Kicad lässt im Schaltplanmodul leider keinen Export 
als Grafik zu (und was vielleicht auch im Schaltplan auffällt kein "µ"), 
deshalb über einen PDF-Drucker ...

Danke
Chris

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ich würde die Transildiode hinter die Induktivität packen. Dann ist auch 
die Transildiode etwas besser geschützt.

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Eine hypothetische Frage:

Was würde passieren, wenn die Last schlagartig abgetrennt wird?
Wenn C1 einen hohen ESR hat und man den Bereich "Protection" sich 
senkrecht gezeichnet denkt, hat man dann einen Stepup Regler, indem L? 
als Wandlerinduktivität fungieren könnte?
Der LM2576 würde dann sehr viel mehr als 12Volt abbekommen, oder?

Autor: Gast (Gast)
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In den Datenblattern gibt es fast immer eine Beispielschaltung. Einfach 
rauskopieren und gut is.

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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@Axel:
1) Müsste der Laststrom mit hoher Frequenz moduliert sein, das 
verhindern die Elkos.
2) Fehlt ein Schaltelement. Durch den Laststrom wird ein Magnetfeld in 
der ersten Drossel aufgebaut, dessen Energie sich bei Verringerung des 
Laststromes wieder über Lastkreis entlädt... von der Energieerhaltung 
keine dauerhafte Spannungserhöhung möglich. Durch den C am Eingang wird 
du/dt bzw. di/dt begrenzt, sodass hier keine hohen Spikes entstehen 
können.
Allerdings können solche Filter sehr wohl Schwingkreise bilden. Ich 
hatte mal bei Linearreglern Probleme, bei denen zwei Stück über 
separate(!) Pi-Filter aus einer Quelle (Glättungselko) versorgt wurden, 
und Schwingneigung am Eingang(!) zeigten. Dabei waren die Drosseln nicht 
mal annähernd magnetisch gekoppelt. Ich erkläre mir das mit einem 
negativen Innenwiderstand des Eingangs der Regler, dadurch Verstärkung, 
und damit Schwingneigung durch Rückwirkung über die Quelle. Beide Regler 
am selben Pi-Filter, und Ruhe war...

@Chris: Ist das Absicht mit der unipolaren Transil? Wozu dann die 
Verpolschutzdiode?

Autor: Chris (Gast)
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Also der Mittelteil des Schaltplans stammt aus dem Datenblatt - leider 
sehen Datenblätter nunmal keine KFZ-Anwendung vor.

Zur Transil-Diode: So gut kenne ich mich damit jetzt auch nicht aus. Ich 
bin davon ausgegenagen, dass die Diode in Durchlassrichtung wie eine 
normale Diode eben funktioniert, in Sperrrichtung bricht die Spannung 
eben, wenn sie 22 Volt (oder so) überschreitet, durch. Ist doch richtig 
- oder ?
Sollte das so stimmen gebe ich dir vom Gedanken her recht - wozu eine 
Verpolungsschutz-Diode.
Habe mich dabei nur an der Musterschaltung des Schutzes vor einem 
Linearregler orientiert. Diese sieht übrigens eine P6KE22A vor, welche 
ebenfall unipolar ist, sonst stände am Ende ein "CA"

Die hypothetische Frage und die Antowrt verstehe ich allerdings nur 
begrenzt, da reichen meine Kenntnisse nicht aus.

Also nochmal: die zusammengefriemelte Schaltung besteht aus der 
Musterschutzbeschaltung für einen Linearregler, der Beschaltung aus dem 
Datenblatt für den Schaltregler sowie einem Filterglied, dass auch 
Bestandteil des Datenblatts in einer Schaltung für ein regelbares 
Netzteil war ...

Gibt es denn auf Anhieb ersichtliche Fehler oder heisst es einfach: 
Chancen eine saubere von Störungen des Boardnetzes befreite Spannung zu 
bekommen stehen gut: ausprobieren !?

Autor: Andrew (Gast)
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Da gabs vor Kurzem erst einen ähnlichen Thread, allerdings mit 
Linearregler statt Schaltregler: Da steht auch was zur Thematik 
uni/bidirektionale Transil-Diode:
Beitrag "Mega8 im KFZ Betreiben - Frage zur Spannungsversorgung"


>Ich würde die Transildiode hinter die Induktivität packen. Dann ist auch
>die Transildiode etwas besser geschützt.

Im von mir angegebenen Thread wurde genau der umgekehrte Vorschlag 
gemacht...Wie isses denn jetzt richtig(er)?


>@Chris: Ist das Absicht mit der unipolaren Transil? Wozu dann die
>Verpolschutzdiode?

laut http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23 damit 
der Elko bei einem negativen Spanungsimpuls nicht entladen bzw. sogar 
umgepolt wird und kurze Spannungseinbrüche abpuffern kann. Da in der 
hier verwendeten Schaltreglerbeschaltung aber ein 1000uF-Kondensator am 
Ausgang hängt, kann es evtl. sein, dass man sich hier die Diode sparen 
kann. Obwohl, umgepolt werden will der Elko wohl trotzdem nicht...

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Oh Gott, nicht gleich eine Wissenschaft draus machen...!

@Chris: Yep, die unipolaren 1.5KExxxA verhalten sich ähnlich wie eine 
Z-Diode, d.h. in "Sperrrichtung" (also normaler Betrieb) werden die 
leitend bei der angegebenen Spannung, in Vorwärtsrichtung verhalten die 
sich wie eine Diode (Uf=1V @ If=20A). Die bidirektionalen 1.5KExxxCA 
verhalten sich in beiden Richtungen wie eine Z-Diode. Was Du einbaust, 
hängt davon ab, wie das Gerät sich bei Verpolung verhalten soll:
- soll einfach das Teil nicht funktionieren, dann baue die 
bidirektionale Transil UND die Verpolungsschutzdiode ein.
- soll die Sicherung fliegen, und damit die Fehlbeschaltung anzeigen, 
dann baue die unidirektionale ein, und lasse die Verpolungsschutzdiode 
weg. Die Vorwärtsspannung der Transil sollte ausreichend niedrig ein, um 
den Schaltregler noch zu schützen.
Nebenebei: In kommerziellen Geräten ist oft am Eingang eine kleine Diode 
antiparallel ("Deppendiode"), die bei Verpolung durchhaut; damit 
erlischt dann die Garantie.

Bei Längsrgeler ist es so, dass die es nicht mögen, wenn die 
rückgespeist werden, also die Ausgangsspannung höher als die 
Eingangsspannung ist. Das kann durch einen Kurzschluss am Eingang 
entstehen, und wenn die Summe der über die Schaltung verteilten 
Blockkondensatoren am Ausgang recht hoch ist. In solchen Fällen macht 
man entweder eine Diode in Sperrrichtung über den Regler (imho besser), 
oder eine am Eingang in Reihe (imho schlechter).

Ich habe gerade im Datenblatt des LM2576 nachgeschaut, da steht nichts 
explizit über Rückspeisung. Dem Blockschaltbild nach zu urteilen könnte 
dann aber der interne Schalttransistor "über Kopf" leitend werden (B-C 
in Vorwärtsrichtung, B-E über maximaler Sperrspannung), wenn Du also 
auch während des Betriebes vor Kurzschlüssen am Eingang schützen willst, 
lasse die Verpolungsschutzdiode drin.

Transil vor oder hinter der Drossel: Vor der Drossel muss die Transil 
sämtliche energiereichen Transienten aus dem Bordnetz schlucken, und 
davon gibt es einige. Die kann damit im Laufe der Zeit durchlegieren. 
Hinter der Drossel sieht es etwas entspannter aus, deswegen würde ich 
auch vorschlagen, die hinter der Drossel zu platzieren.

Fazit: Die Schaltung ist soweit völlig ok so. Ob Bi- oder 
Unidirektionale Transil, siehe oben.

Autor: Chris (Gast)
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OK, vielen Dank - das ist doch mal eine Aussage ...

Autor: Baster (Gast)
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Hallo


kann man auch die Eingangsdrossel mit 22µH bestücken ? oder eher mit 
56µH

Hintergrund ist das 47µH schwer zu besorgen sind.

Gibt es hier ein Formel wie das berechnet wird ?

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