Spannung um 5.5 V erniedrigen ?

[Bernd (Gast)]

Hallo liebes Forum,
ich möchte mit einem AVAGO ACPL-C79B (sowas wie ein 
Isolations-Differenz-Verstärker) gerne über einen Shunt-Widerstand 
(sagen wir mal max 100mV Spannungsabfall) Ströme messen und das auf 
einer Letung die 24 Volt führt. Leider ist der maximale Eingangsbereich 
des Isolationsverstärker +5.5V und zieht 20 mA.

Nun gibt zum Beispiel die Möglichkeit mit zwei Spannungsteilern pro 
Eingang auf den Differenzverstärker die Spannung wieder in die richtigen 
Grenzen zu bekommen. Dabei degradiere ich aber mein Signal genauso - 
ergo blöd.

Da der Verstärker einen eigenen Ground hat kann ich einfach dieses 
Groundpotential auf 18.5 Volt anheben.
Das gefällt mir gut. Zu bewerkstelligen mit 27 (!!!) Silizium-Dioden in 
Serie die vom Groundeingang zu 0V der Gesamtschaltung führen - da sich 
der Spannungsabfall addiert.

Trotz der Schlichtheit aber sicherlich dämlich - meine Frage nun gibt es 
eine Möglichkeit diese Spannungsabfall zu bewerkstelligen ohne eine OPV 
Schaltung zu involvieren? Gibt es gar Dioden mit einem solchen 
Spannungsabfall?
Ja ich könnte eine Zener Diode mit 18.5V einbauen - wird aber dann die 
Eingangsspannung z.b auf 15V herabgesenkt funktioniert die Schaltung 
nicht mehr. Genauso würde sich auch ein einfacher Spannungsteiler 
verhalten.

Vielen Dank!
Bernd

[Harald W. (wilhelms)]

Bernd schrieb:

> Da der Verstärker einen eigenen Ground hat kann ich einfach dieses
> Groundpotential auf 18.5 Volt anheben.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe, sollte das am einfachsten
mit einem 7905, bezogen auf Deine Betriebsspannung, funktionieren.
Oder auch ein TL431, geschaltet als Parallelregler.
Gruss
Harald

[Bernd (Gast)]

An sowas hatte ich auch zuesrt gedacht aber ich habs einfach nicht 
hinbekommen ... wie sähe denn so eine Schaltung mit dem Shunt aus?

Danke
Bernd

[Freaky (Gast)]

Ist es nicht möglich den Shunt einfach hinter die Last zu schalten?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bernd schrieb:
> wie sähe denn so eine Schaltung mit dem Shunt aus?
So etwa:

                                    ACPL
                                   .-----
  +24V -----o---------o------------| +Ub
            |         |            |
            o---------+------------| +In
            |         |            |
         Rshunt       |            |
            |         |            |
            o---------+------------| -In
            |         |            |
         Rlast    .-------.        |
            |     |  gnd  |        |
  GND  -----o-----|in  out|--------| -Ub
                  | 7905  | 24V-5V '-----
                  '-------'

Allerdings lässt einen das Datenblatt doch sehr im Unklaren, ob der 
Eingangsspannungsbereich bis an +Ub heranreicht. Ich hatte da einen Wert 
wie "Input Common Mode Voltage Range" erwartet...

[Bernd (Gast)]

Super danke! Ja das Datenblatt ist nicht so toll. Mit einem 
Negativ-Regulator geht es ... aber mit einem Shunt-Regulator also ne +5V 
Spannungsreferenz .. das hatte ich vorher gemeint  .. geht es nicht 
oder?

Grüße,
und vielen Dank!
Bernd

[Bernd (Gast)]

Danke Lothar nochmal,
das geht auch mit nem LT1964-5 im SOT-23 Gehäuse - ein bissl kleiner 
wahrscheinlich auch mit dem MIC5270-5.0YM5 das sind die kleinsten von 
FA.
Grüße,
Bernd

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bernd schrieb:
> ... aber mit einem Shunt-Regulator also ne +5V Spannungsreferenz
> .. das hatte ich vorher gemeint  .. geht es nicht  oder?
Doch klar, das ist ja wie eine Z-Diode:

                                   ACPL
                              Iv   .-----
  +24V -----o---------o-------->---| +Ub
            |         |            |
            o---------+------------| +In
            |        ,-            |
         Rshunt       ^  5V        |
            |         |            |
            o---------+------------| -In
            |         |            |
         Rlast        |            |
            |         |            |
  GND  -----o---Rv----o------------| -Ub
               =20V/Ivmax          '-----

Und am besten parallel zur Z-Diode noch einen Kondensator...

[Bernd (Gast)]

ahhh!
Ich hatte die Referenz immer an den Ub- Ausgang!
Ja so ghets ... wunderschön.
Allerdings habe dazu noch eine Frage:
Ich stelle also den maximal möglichen Strumfluss mit dem Widerstand ein 
ja? bsp 1K = 20 mA
Wenn aber nun die Spannung auf 12V fällt bräuchte ich nur einen 600Ohm 
Widerstand? Schade ich meinem Bauteil wenn ich nun evtl einen 200 Ohm 
Widerstand nehme? Denn die Stromaufnahme macht doch das Bauteil die Last 
selbst?
Grüße,
Bernd

[Bernd (Gast)]

Hat sich erledigt habs kapiert ... sorry.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bernd schrieb:
> Hat sich erledigt habs kapiert
Falls Andere das noch nicht haben: natürlich muss der Widerstand so 
berechnet werden, dass auch bei der geringsten Versorgungsspannung noch 
ausreichend viel Strom für das IC bereitgestellt wird.
Angenommen, der ACPL bräuchte 5V bei 10mA und die Spannung kann bis 10V 
sinken, dann darf der Widerstand maximal (10V-5V)/10mA = 500 Ohm 
haben. Ich nehme daher 470 Ohm.
Und wenn jetzt die Spannung auf 24V ansteigt, dann fließen durch den 
Widerstand (24V-5V)/470 Ohm = 40mA. Davon braucht der ACPL immer noch 
10, der Rest geht über die Z-Diode (oder eben den Shunt-Regler), die 
dann die Spannung auf ca. 5V regelt.

Es ist das selbe wie die traditionelle Z-Dioden Schaltung:

             ___
  +Uin o----|___|-----o----o +Uout
                      |
                    ,---    | +
                      ^     | 5V
                     / \    | -
                     ---    V
                      |
       o--------------o----o

Nur eben genau andersrum:

       o--------------o----o
                      |
                    ,---    | +
                      ^     | 5V
                     / \    | -
                     ---    V
             ___      |
  -Uin o----|___|-----o----o -Uout

[Bernd (Gast)]

Danke Dir noch mal für die schöne Ausarbeitung. Diese Beiträge machen 
das Forum wirklich großartig!
Gruß,
Bernd