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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Regelbarer DC/DC Wandler von 0-16V


Autor: Michael B. (neuer_user)
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Hallo

Ich möchte mir einen kleinen regelbaren DC/DC-Wandler aufbauen, der aus 
einem Laptop-Netzteil (19V) mir eine einstellbare Ausgangsspannung 
(0-16V; 3A) liefert.

Ich habe mir bereits bei meiner letzten Pollin-Bestellung zwei LM2576 
beschafft. Schaltpläne gibt es im Netz ja genug, darunter auch regelbare 
Varianten. So weit, so gut.

Allerdings beginnen alle diese Beispiele erst bei 1,23V als 
Minimumausgangsspannung. Ich würde aber gerne bei wirklich 0V starten.

Hat jemand eine Idee, wie man das realisieren kann? Die einzige Idee, 
die mir (als Wenigwissender) eingefallen ist, ist es zwei Regler zu 
nehmen, einen davon fest auf 1,23V zu setzen und dies dann als GND für 
die Ausgangsspannung zu definieren. Ob das funktioniert, weiss ich 
allerdings nicht.

Bin dankbar für Ideen.

Autor: Frank L. (hermastersvoice)
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Jo, funktioniert. Spannungen sind ja nur Potentialunterschiede und wenn 
du deinen Gnd um 1,25V verschiebst, dann fängt deine Regelung auch bei 
0V an. Solche Hilfsschaltungen mit runtergesetztem Gnd findet man in 
vielen Netzteilschaltungen in Denen z.B. ein LM317 drin ist. Der kann ja 
auch nicht bis 0V runter, also senkt man einfach Gnd mit einer 
Hilfsspannung ab.


bye

Frank

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Frank L. wrote:
> Jo, funktioniert.

Falsch !

> Spannungen sind ja nur Potentialunterschiede und wenn
> du deinen Gnd um 1,25V verschiebst, dann fängt deine Regelung auch bei
> 0V an.

Es gibt aber auch noch sowas wie Strom, und der verzieht Potentiale: Ein 
LM2576 kann nur Strom liefern aber keinen Aufnehmen.

Wenn man GND des LM2576 aber auf -1,23V legt, dann funktioniert das.

Autor: Reinhard Pölzleithner (carnival)
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Mach die Hilfsspannung mit einem Operationsverstärker der kann auch 
Strom ziehen.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Könnt man nicht auf die Ausgangsspannung 1.25V aufaddieren, bevor man 
die an den Feedback-Eingang vom Regler gibt?
Dann brauchts keine negative Hilfsspannung, die das Notebook-Netzteil eh 
nicht hergibt.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Ernst Bachmann wrote:
> Könnt man nicht auf die Ausgangsspannung 1.25V aufaddieren, bevor man
> die an den Feedback-Eingang vom Regler gibt?

Ja, geht auch:
Ob man y=x+1,23V macht, oder y-1,23V=x ist egal. Men benötigt halt einen 
OP + eine positive Referenzspannung von 1,23V.
Die negative Version bräuchte eine Ladungspumpe + negative Referenz. Vom 
Aufwand her in etwa gleich.

Autor: Michael B. (neuer_user)
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Hallo

Danke erstmal für die vielen Infos.

Bezg. negativer Referenz an GND des LM2576 mittels Ladungspumpe, fühle 
ich mich noch nicht ganz wohl. Müsste man dann on/off auch an -1,23V 
hängen? Und die Diode sowie die Kondensatoren alle an 0V?

Ich denke, ich werde es besser mit der um 1,23 V angehobenen 
Feedback-Spannung mittels OP versuchen. Dann bleibt der Rest so wie im 
Datensheet angegeben.

Ich werde heute abend mal einen Schaltplan posten, ob ich das so richtig 
verstanden habe.

Danke nochmal!

Autor: Frank (Gast)
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So, ich habe versucht, das mal mit einem regelbaren Spannungteiler zu 
realisieren, der die 1,23V von den 19V abzweigt und einem OP zuführt. 
Zusammen mit der Spannung von dem Poti, das dann von 0-16V regeln soll, 
wird das einem OP-Addierer zugeführt und dann auf den LM2576 gelegt.

Habe ich das jetzt so richtig gemacht oder doch irgendeinen Bock gebaut?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Der OP ist invertierend geschaltet, somit funktioniert die Regelung 
nicht. R7 und R9 müssen an den nichtinvertierenden Eingang.

Autor: Frank (Gast)
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Hallo Benedikt

Danke für die schnelle Antwort.

Ja, ich dachte für einen Spannungssummierer muss das so sein: 
Ua=-Ra*(U1/R1+U2/R2), bzw. bei gleichen Wiederständen Ua=-(U1+U2).

Aber ich bin kein Elektrotechniker. Habe das nur aus der Wikipedia 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Operationsverst%C3%A4rker).

Also, Du meinst ich müsste die beiden Eingänge vertauschen?

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Das Problem dabei ist das Vorzeichen. Dieses muss positiv sein. Also 
entweder hängst du an deine momentane Schaltung einen weiteren OP, als 
Inverter geschaltet, oder du hängst die Widerstände an den 
nichtinvertierenden Eingang.

Autor: Frank (Gast)
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Au ja, "Brett-vorm-Kopf-hab"....

Habe ziemlich stumpfsinning die Schaltung aus der Wikipedia 
übernommen...

Also, jetzt habe ich die Eingänge vertauscht. So sollte es dann gehen, 
oder?

(Kenne mich leider viel zu wenig mit Analogtechnik und OPs aus...)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Jetzt ist es noch viel schlimmer. Jetzt hast du eine Mitkopplung 
eingebaut.

Wenn ich mir das recht überlege: Eigentlich brauchst du den OP garnicht. 
Du kannst beide Widerstände direkt an den Eingang des LM2576 legen.

Autor: Frank (Gast)
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Ja, es ist hart mit mir. ;-)

Ich habe inzwischen noch ein wenig im Forum gesucht und einen Link zu 
einen nichtinvertierenden Summierer gefunden. Das ist es wohl, was ich 
brauche.

Wenn man mit OPs nicht viel zu tun hatte (um nicht zu sagen, gar 
nichts), dann muss man sich erstmal dran gewöhnen, statt mit Spannungen 
hier mir Strömen und mit Stromnullpunkten zu rechnen.

Also, so sollte es jetzt dann gehen?

Oder geht es tatsächlich auch direkt ohne OP? (Würde ich aber zumindest 
nicht so einfach verstehen :-/ )

Vielen Dank nochmal für die Hilfe!

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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So wie es jetzt ist, sollte es funktionieren.

Wie bereits gesagt: Es geht auch ohne OP. Allerdings ist dann aber die 
Verstänkung um den Faktor 2 kleiner, aber das ist hier egal, da du 
sowiso die Spannungen erst runterteilst. Du musst dann nur die 
Spannungsteiler jeweils anpassen, also die Potis ein wenig anderst 
einstellen.

Autor: Frank (Gast)
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O.K. habe ich jetzt verstanden. Danke nochmal!

Werde in der nächsten Zeit, sobald ich alle Teile zusammen habe, die 
Schaltung mal aufbauen und die Theorie in der Praxis überprüfen :-)

Viele Grüsse

Frank

Autor: mandrake (Gast)
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Das dumme ist nur, dass man hier an beiden Potis schrauben muss um eine 
Spannung einzustellen. Man kann das Eingangspoti nicht einfach auf 1,23V 
einstellen und dann alles nur mit dem anderen Poti regeln. Die 
Ausgangsspannung ist dann immer Null.

Ein weiteres Manko:
Falls die Eingangsspannung unstabilisiert ist, ist die Ausgangsspannung 
auch unstabilisert.

Gegenvorschlag:
Das Signal des Ausgangsspannungsteiler verstärken und dann auf den 
Feedbackeingang geben. Die Verstärkung sollte einstellbar sein.
Höhere Verstärkung = kleiner Ausgangsspannung und umgekehrt.
Vielleicht kommt man nicht ganz auf Null Volt aber ich denke ziemlich 
nahe dran.
So bleibt im übrigen auch die Spannungsstabilisierung erhalten.

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