Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 5V, 11.4V, 20V und 26V bei 9-18V im KfZ bereich


von Chris (Gast)


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Hallo Leute,

habe hier eine knifflige Aufgabe.
All diese Spannungen: 5V, 11.4V, 20V und 26V
sollen in einem Fahrzeug zur verfügung stehen.
Habe jetzt leider keine Große erfahrung mit Schaltreglern.
Aber das wird sich nach diesem Projekt hoffentlich ändern ;)

Bei meinem ersten versuch die 20V bzw. 26V zu erzeugen, habe ich einen 
LM2577-ADJ genommen, leider lief der bei schwankender Eingangsspannung 
nicht sehr stabil, so das ich mir nicht weiter zu helfen wusste als 
einen 7805 davor zu klemmen, da beim Start die Spannung auch schon mal 
auf 9V abfallen kann und ich der meinung war das dann ein LM7810 nicht 
mehr so wirklich funzt.
Das ganze Konstrukt kann man jetzt mehr als Heizung nehmen wie als 
Spannungsversorgung. Die 5V habe ich ganz Konventionell mit einem LM7805 
zur verfügung gestellt. Nun kamen heute die Kollegen zu mir mit der 
Bitte auch noch 11,4 V zur verfügung zu stellen. Dazu hatte ich jetzt 
dem LM317 im Hinterkopf, aber auch wieder das Problem der schwankenden 
Eingangsspannung.

Das ganze ist für irgendwelche Messwertaufnehmer so weit ich weiss und 
man hat mir gesagt das die nur einige mA brauchen, so in der 
Größenordnung um die 25-50mA.

Und da ich nicht schon wieder eine Heizung bauen wollte, dachte ich, ich 
frag da ma wen mit Erfahrung ;)

LG Chris

von holger (Gast)


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>Bei meinem ersten versuch die 20V bzw. 26V zu erzeugen, habe ich einen
>LM2577-ADJ genommen, leider lief der bei schwankender Eingangsspannung
>nicht sehr stabil,

Den miesen Aufbau würde ich gerne mal sehen. Wahrscheinlich
viel zu kleine oder ungeeignete Kondensatoren vor dem Regler.

>so das ich mir nicht weiter zu helfen wusste als
>einen 7805 davor zu klemmen,

Oh mein Gott;)

von Harald W. (wilhelms)


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Chris schrieb:

> habe hier eine knifflige Aufgabe.

Naja, so schwierig ist das ja nun auch wieder nicht.

> All diese Spannungen: 5V, 11.4V, 20V und 26V

Wichtig ist vor allen, welche Ströme bei den einzelnen Spannungen
gefordert werden. Für grosse Ströme nimmt man Schaltregler, für
kleine Linearregler. Als erstes einen 7805 zu setzen ist auf jeden
Fall falsch.
Gruss
Harald

von Chris (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Wichtig ist vor allen, welche Ströme bei den einzelnen Spannungen
> gefordert werden.

so wie ich das weiss sind das durchgehend <100mA

Harald Wilhelms schrieb:
> Naja, so schwierig ist das ja nun auch wieder nicht.

liegt die Schwankung des Reglers also nur an der zu geringen 
Eingangsbeschaltung? Also mangelnde Kondensatoren etc.pp ?

Habe damals den LM2577 strikt nach datenblatt aufgebaut.
Also ist vor dem Eingang lediglich ein 0,1µF Kondensator und am Ausgang 
der 680µF Elko.

LG

Also gut für die 5V weiterhin den 7805, der läuft auch sehr Stabil.
Und da ich meines erachtens überall kleine Ströme habe, suche ich mir 
jezt für alles Linearregler? Gibts die denn überhaupt als 
Aufwärtswandler? Habe eben mal gegooglet aber nichts gefunden.

Harald Wilhelms schrieb:
> Als erstes einen 7805 zu setzen ist auf jeden
> Fall falsch.

Ja das dacht ich mir schon ;) darum auch der Beitrag hier.
LG Chris

von Chris (Gast)


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Habe das hier http://www.blafusel.de/misc/spannung.html#3a gefunden, ich 
denke da werd ich was finden

LG

von Stephan (Gast)


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Chris schrieb:
> Habe damals den LM2577 strikt nach datenblatt aufgebaut.
> Also ist vor dem Eingang lediglich ein 0,1µF Kondensator und am Ausgang
> der 680µF Elko.

Oha. Die übliche KFZ-Vorbeschaltung weggelassen?
Dann kann das nichts werden.

Eingangsdrossel, Suppressor, Diode, 2x470µF+100nF (im Strompfad), LM2577 
...
Der Aufbau nach Datenblatt ist für eine gute Stromversorgung mit 
niedriger Impedanz. Für nen Prototypen im Auto würd ich da nicht mit 
Kondensatoren geizen und evtl. noch ein paar mF drauflegen.

Den 7805 hättest du vmtl. weglassen können. Entscheiden waren da wohl 
die zusätzlichen Kapazitäten drumrum.


Stephan

von Chris (Gast)


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Danke für den  Tipp :)

Wie berechne ich denn die Eingangsdrossel?
Geht die hier als Supressor? "P6KE18CA"

Wo ich gerade nicht weiss wie ich es machen soll, sind die 11,4V
denn bei den üblichen 12-13,8V brauch ich einen Step-Down und bei 9V 
einen StepUp oder kann man das in etwa so lösen: 
Batt-----Diode---Elko---LM317--->
so das man sich die nötige Spannung Kurz zwischenspeichert wobei ich 
jetzt die Zeit in der das Bordnetz <10V ist nicht kenne und das auch 
stark von der Motor/Anlasser/Batterie/Temperatur Kombination abhängt.

LG

von Harald W. (wilhelms)


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Chris schrieb:

> so wie ich das weiss sind das durchgehend <100mA
> Also gut für die 5V weiterhin den 7805,

Ja, da ist das sinnvoll. Für die 26V einen Stepup direkt von der
Eingangsspannung. Die 20V und die 11V von dort aus mit
Linearreglern (LM317). Und man darf im KFZ natürlich nicht die
Schutzbeschaltung gegen Störimpulse vergessen! Siehe DSE-FAQ.
Gruss
Harald

von holger (Gast)


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>Wie berechne ich denn die Eingangsdrossel?

Gar nicht. Dickes Ding reinsetzen was für deinen Strom reicht.

>Wo ich gerade nicht weiss wie ich es machen soll, sind die 11,4V
>denn bei den üblichen 12-13,8V brauch ich einen Step-Down und bei 9V
>einen StepUp oder kann man das in etwa so lösen:
>Batt-----Diode---Elko---LM317--->

Schachsinn. Du machst dir doch schon 26V. Hol dir die 11.4V
durch Step down da wieder raus.

von Walter (Gast)


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Chris schrieb:
> Und da ich meines erachtens überall kleine Ströme habe, suche ich mir
> jezt für alles Linearregler? Gibts die denn überhaupt als
> Aufwärtswandler?

und den Fachkräftemangel gibt es doch!

von holger (Gast)


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>und den Fachkräftemangel gibt es doch!

Sieht wohl so aus;)

Ich möchte nicht in dem Auto sitzen wo der Typ
die Stromversorgung für irgendeine Schaltung entwickelt hat.

von Chris (Gast)


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So habe mal mit euren Infos etwas gezeichnet....

LG Chris

von holger (Gast)


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20V und 11.4V GND aus dem ADJ Pin ist ja wohl der Obermüll.

von Chris (Gast)


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holger schrieb:
>>und den Fachkräftemangel gibt es doch!
>
> Sieht wohl so aus;)
>
> Ich möchte nicht in dem Auto sitzen wo der Typ
> die Stromversorgung für irgendeine Schaltung entwickelt hat.

Ihr seid also schon mit nem Prof.Dr.Ing auf die Welt gekommen?!
Und wisst nun über alles bescheid?

Wenn ihr nicht sachlich helfen wollt, dann lasst doch solche Komentare 
und Postet damit nicht den Beitrag voll.

Ich persönlich würde nie jemanden, der:
1. seinen eigenen Fehler erkannt hat,
2. sein (noch)mangelndes Wissen auf diesem Gebiet zugibt und
3. Es hier der welt mitteilt um sich helfen zu lassen

fertig machen...

LG

von Chris (Gast)


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holger schrieb:
> 20V und 11.4V GND

ups, sehs auch gerade, war nicht meine Absicht.

von Chris (Gast)


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geändert.

Danke

von holger (Gast)


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>geändert.

C10 und C11 hängen immer noch am ADJ. Müll.

von Chris (Gast)


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Oh man einfach schon zu spät... ich sollte endlich mal Abdendessen, vlt. 
kommt dann nicht son Misst bei raus :)
Aber danke für die Kontrolle!

von Chris (Gast)


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so bin erst mal essen...

von holger (Gast)


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Wenn du jetzt noch eine Verpolschutzdiode für die 12V einbaust
könnte das sogar funktionieren. Ohne wohl auch aber man weiss
ja nie wer das anschliesst.

Kühlkörper für IC3 und IC1 könnte hilfreich sein.

von Chris (Gast)


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Habe das hier: 
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz gefunden. und 
letztere Lösung eingebaut. Dachte mir das ist besser um nicht noch mehr 
Verluste zu erzeugen.

LG Chris

von Stephan (Gast)


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Chris schrieb:
> Habe das hier:
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/39-Verpolschutz gefunden. und
> letztere Lösung eingebaut. Dachte mir das ist besser um nicht noch mehr
> Verluste zu erzeugen.
>
> LG Chris

Verpolschutz ist NTH, für nen Prototypen eher belanglos. (In der Arbeit 
ggf. als Option aufführen)

Was funkional fehlt ist die Diode zwischen Suppressor und Kondensatoren. 
Die "+12V" an den Kondensatoren sind auch von Grund auf falsch, die 
liegen an den Eingangsklemmen an aber nicht nach L+D (neu).

Ich würde die Regler kaskadieren (11.4V an Ausgang 20V-Regler, etc.).

Chris schrieb:
> Ihr seid also schon mit nem Prof.Dr.Ing auf die Welt gekommen?!
Ich nicht, aber würdest Du dich als Fachkraft für die Aufgabe 
bezeichnen?


Stephan

von Chris (Gast)


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Stephan schrieb:
> aber würdest Du dich als Fachkraft für die Aufgabe
> bezeichnen?

habe ich auch nie behauptet. Abgesehen davon hätte ich sonst so ein 
Thema eröffnet. Spannungsversorgung und Aufbereitung war halt noch nie 
Thema und daher eher nebensächlich, meistens hats ein 78xx getan und das 
wars auf dem Gebiet. Aber ich lerne immer wieder gerne was dazu.


Stephan schrieb:
> Ich würde die Regler kaskadieren (11.4V an Ausgang 20V-Regler, etc.).

Um die Verluste geringer zu halten ?!


Hoffe das mit der Diode war so gemeint?

LG Chris

von Stephan (Gast)


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Chris schrieb:
> habe ich auch nie behauptet.

Nö. Passt für mich schon. Ich kann die Kommentare aber durchaus 
verstehen.
Fahrzeug=Auto > Sicherheitskritisch; Kollegen > Firma
Das geht dann ja gar nicht gegen dich. Ich wünsch mir da auch, dass in 
den Firmen ein erfahrener Entwickler die Sachen betreut.

Chris schrieb:
>> Ich würde die Regler kaskadieren (11.4V an Ausgang 20V-Regler, etc.).
>
> Um die Verluste geringer zu halten ?!

Verteilen, nicht verringern. Bei z.B. halber Leistung darf die 
Gehäusetemperatur deutlich höher liegen. Übern Daumen langt dann 1/4 des 
Kühlkörpers.
Aber: hilft hier nur wenn die Spannungen nicht für gleichzeitige 
Belastungen ausgelegt werden müssen. Ansonsten bekommt der 20V-Regler 
(200mA, 1.2W) fast soviel Verlustleistung ab wie der 11.4V-Regler 
(100mA, 1.5W) direkt an den 26V.
> Lass es wie du es hast.

Ich hatte gedanklich auch den 5V-Regler aus den 26V versorgt. Geht vmtl. 
auch so.
Statt 7805 lieber nen Low-Drop-Regler. 5V+2,5V+0,7V = 8,2V ist beim 
Anlassen knapp.

Vor den 11,4V-Regler evtl. nen 100Ohm/2W-Drahtwiderstand (für 100mA 
Ausgangsstrom) + 10..47µF. 1W-Verlustleistung werden für den Widerstand 
erst bei Gehäuse-Innentemperaturen um 200°C eng.
Bei 70°C Innentemperatur und TO220-Regler gehen 0,5W normalerweise noch 
ohne Kühlkörper. Für 1,5W brauchts nen KK mit ca. 20K/W (so 20*25*8mm).
Für die Betrachtungen musst du aber als erstes die Ströme festlegen.


Stephan

von Dietrich L. (dietrichl)


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Wenn die Spannungen über ein Trimmpoti eingestellt werden müssen, 
solltest Du einen Festwiderstand mit dem Poti in Reihe schalten: 
präzisere und stabilere Einstellung. Die Werte müssen natürlich 
angepasst werden.

Gruß Dietrich

von Georg G. (df2au)


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Der Verpolschutz ist etwas suboptimal. Im KFZ nie etwas in die 
Masseleitung packen. Denn dein Kollege mit seiner Meßtechnik möchte 
bestimmt keine Spannung zwischen seinem "Minus" und dem Blech.

Und noch ein Hinweis: Im Kaltstart fällt die Batteriespannung gern unter 
6V. Meßprofis haben im KFZ immer eine zweite Batterie nur für die 
Meßtechnik. Die wird erst parallel zur "richtigen" Batterie geschaltet, 
wenn der Generator aktiv ist. Zu dem Zweck gibt es fertige Relais. Die 
Wohnmobil Fahrer nutzen ähnliches.

von Chris (Gast)


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Georg G. schrieb:
> Meßprofis haben im KFZ immer eine zweite Batterie nur für die
> Meßtechnik. Die wird erst parallel zur "richtigen" Batterie geschaltet,
> wenn der Generator aktiv ist.

Ist bei uns auch der Fall die Schaltung dazu habe ich schon fertig.
Die Zweite Batterie versorg ausschließlich das Messequipment und wird 
erst bei erkennen der Ladespannung um die 13,8V zugeschaltet, sobald der 
Motor abgestellt wird, wird die Batterie wieder vom Bordnetz getrennt 
und das Messequipment wird über einen einstellbaren Nachlauf 
abgeschaltet.

Allerdings weiss ich nicht ob die entsprechenden Kollegen das auch so 
machen,
da das Laderelais mit Nachlauf für eine andere Abteilung gabaut wurde.
Und mir mittgeteilt wurde, dass das alles auch bei 9V noch gehen soll.

Georg G. schrieb:
> dein Kollege mit seiner Meßtechnik möchte
> bestimmt keine Spannung zwischen seinem "Minus" und dem Blech

Stimt, daran hatte ich gar nicht gedacht.
Habe den Mosfet wieder entfernt

Stephan schrieb:
> Verteilen, nicht verringern

so wars gemeint, da dann der nachfolgende Regler weniger verbraten muss, 
aber wie du ja auch schon geschrieben hast kann das auch das gegenteil 
bewirken, wenn dadurch der vorgeschaltete Regler mehr belastet wird, 
denn die Spannungen sind für eine gleichzeitige belastung.

Stephan schrieb:
> Statt 7805 lieber nen Low-Drop-Regler

Habe mal geschaut und bei Reichelt den L4949V5 gefunden.

Stephan schrieb:
> Vor den 11,4V-Regler evtl. nen 100Ohm/2W-Drahtwiderstand (für 100mA
> Ausgangsstrom) + 10..47µF.

Ich werde mir am Montag noch mal alle Infos geben lassen, zu Jeder 
Spannung bei welchem Strom.

LG Chris

von Chris (Gast)


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Chris schrieb:
> den L4949V5

ups doppelt gemoppelt: 4940V5 sollte das heißen

von Chris (Gast)


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Hallo Leute,

habe das ganze jetzt fertig aufgebaut.
Leider habe ich jetzt das Problem das der StepUp-Wandler kein bischen 
aufwärtswandelt.... habe mal 12V an den eingang gelegt und den Poti des 
StepUp-Wandlers voll aufgedreht, bekomme aber lediglich max. 10V raus.
Kann das an der Spule liegen? Habe 150µH, vorher waren es 100µH. Jetzt 
habe ich mal das Datenblatt durchforstet und ja hätte ich vorher mal so 
weit geblättert... ein Rechenbeispiel gefunden, demuzufolge es so 470µH 
sein müssten. Was mich nur wundert, warum hat es vorher mit nur 100µH 
Funktioniert?

LG Chris

von Fox Mulder (Gast)


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Chris schrieb:
> bekomme aber lediglich max. 10V raus

Weil der LM2576 ein Step-Down Wandler ist, der LM2577 aber ein Step-Up.

von Chris (Gast)


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DANKE!

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