Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wahl von Spannungsreglerverschaltung für 30V, 15V und 5V


von Michael S. (rbs_phoenix)


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Hallo zusammen. Für ein Projekt brauche ich folgende Spannungen:
5V, 15V, 35V, jeweils ca 50-100mA

Ich stelle mir jetzt die Frage, wie ich diese 3 Spannungen am besten 
machen sollte.
1.) Ich nehme ein 5V Netzteil und ein Stepup auf 35V, von da dann einen 
7815.
2.) Ich nehme ein 15V aus einem Netzteil, dann per Stepup auf 35V und 
per 78(L)05 die 5V "machen".
3.) Ich nehme ein 35V Netzteil, nehme einen 7815 und von da den 78(L)05.

1. und 2. nehmen sich denke ich mal nicht viel, 3. scheint mir am 
einfachsten, da kein Stepup. Jedoch hab ich noch ein Steckernetzteil für 
5V, das ich benutzen kann (was für 1. spricht). Dazu, ein 35V 
(Schalt-/)Steckernetzteil hab ich bisher noch nirgens entdecken können, 
da 5V gängiger ist. Mit passenden Trafo, der mir n bisschen mehr als 35V 
gibt, müsste ich noch gleichrichten, glätten und auf 35V Regeln (müsste 
gucken wie, LM317 evtl). Wird kostenmäßig und platzmäßig denke ich 
schlechter sein, als 1.

Meine Frage ist, wie ihr das machen würdet. Hab ich da evtl was 
übersehen oder nicht mit einbezogen? Also evtl noch eine 4. Möglichkeit?

von Schlumpf (Gast)


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Wie wäre es mit einem Trafo Gleichrichter + 
http://www.insaneware.de/DC-4V-40V-auf-15-35V-3A-Stepdown?

Und von dort dann nach unten.

Oder gleich drei Stück parallel an den Trafo. (Bei dem Preis ne 
Überlegung wert)

von (prx) A. K. (prx)


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Mit Trafo und so einem Stepdown wirds schwierig bei den 35V, denn mehr 
als 40V können die nicht ab und viel weniger als 40V geht nicht. Es gibt 
aber ähnliche China-Module auch als Stepup (ebay).

von Michael S. (rbs_phoenix)


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Also ich habe schonmal erfolgreich einen Stepup-Wandler gebaut. Das 
Bauen ist nicht das Problem, ich würde dann den Stepup selbst 
dimensionieren. Nur hab ich mich gefragt, ob man besser "oben" anfängt 
und runter Wandelt oder "unten" anfängt und hochwandelt.

von Schlumpf (Gast)


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Von Linear gibt es Buck-Converter mit bis zu 60V Vin.. da sollte sich 
was finden lassen, was für deine Anforderungen taugt.

Aber wenn du keinen Trafo spendieren willst, und eh schon das 
Steckernetzteil hast, dann würde ich  von den 5V mit jeweils einem 
Boost-Converter auf 15V bzw. 35V wandeln.

von Schlumpf (Gast)


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Wenn du mit der Dimensionierung eines Step-Up-Wandlers kein Problem hast 
und das Steckernetzteil vorliegt, dann würde ich von "unten nach oben" 
wandeln.

Voraussetzung natürlich, dass dein 5V Netzeil dann auch die 
erforderlichen 5,5W + Verluste im Wandler bringen kann.

von LM317 (Gast)


Angehängte Dateien:

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einfache Lösung, >> Längsregler
Gruß Tom

von (prx) A. K. (prx)


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Der normale LM317 verkraftet nicht mehr als 40V am Eingang. Das wird 
hier etwas knapp. Ausserdem arbeitet er schon bei normaler Netzspannung 
dicht am verhungern.

von Schlumpf (Gast)


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LM317 schrieb im Beitrag #3078379:
> einfache Lösung, >> Längsregler

Das Problem bei deiner "einfachen Lösung" hast du ja selbst schon in den 
Plan geschrieben....

von (prx) A. K. (prx)


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Es ist ausserdem etwas vermessen, aus einem 30V/300mA=9W Trafo insgesamt 
ca. 40V/300mA=12W rauszuholen.

von Schlumpf (Gast)


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Rechnen wir mal:
0,1A @ 5V  = 0,5W
0,1A @ 15V = 1,5W
0,1A @ 35V = 3,5W
-----------------
             5,5W für die Schaltung

Laut LM317´s Plan: 6,5W Verluste im Netzteil.

Das bedeutet, dass du mehr als die Hälfte der eingestzten Leistung 
bereits im Netzteil verjuckst..

Kostenmäßig dürfte diese Lösung auch uninteressant sein, da du dir ganz 
schön was einfallen lassen musst, dass deine LM317 nicht den "Magic 
Smoke" rauslassen.

von Schlumpf (Gast)


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A. K. schrieb:
> Es ist ausserdem etwas vermessen, aus einem 30V/300mA=9W Trafo insgesamt
> ca. 40V/300mA=12W rauszuholen.

das kommt erschwerend noch dazu :)

Also, ich würde behaupten, dass der "einfache" Vorschlag von LM317 mit 
großem Abstand der Schlechteste ist.

von (prx) A. K. (prx)


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Schlumpf schrieb:
> Kostenmäßig dürfte diese Lösung auch uninteressant sein, da du dir ganz
> schön was einfallen lassen musst, dass deine LM317 nicht den "Magic
> Smoke" rauslassen.

4W sind beim LM317 noch locker handhabbar, muss halt ein bisschen Blech 
dran. Allerdings ist das nicht mehr zeitgemäss.

von LM317 (Gast)


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Wo ist das Problem,
der erste Regler bekommt unter Normalbedingungen von den 40V gar nichts 
mit! (Spannungsabfall >= 5V) Wenn die 35V am Ausgang kurzgeschlossen 
werden, bricht durch den Strom die Eingangsspannung zusammen und der 
Strom lässt die Sicherung kommen.



300mA Trafo war nur als Beispiel, ihr Kümmelspalter:     Die Belastung 
wurde ja jeweils zwischen 50..100mA angegeben!

4W..
Wofür ist eigentlich die Blechlasche am LM317 ?

von (prx) A. K. (prx)


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LM317 schrieb im Beitrag #3078433:
> der erste Regler bekommt unter Normalbedingungen von den 40V gar nichts
> mit! (Spannungsabfall >= 5V)

Beim Start möglicherweise schon. Insbesondere bei deutlich kapazitiver 
Last an den 35V.

> Wenn die 35V am Ausgang kurzgeschlossen
> werden, bricht durch den Strom die Eingangsspannung zusammen

Nein, das wird sie nicht wesentlich.

Die Grenze von 40V gilt ausserdem nicht erst "ab 10ms" oder so.

> und der Strom lässt die Sicherung kommen.

Du fährst aufgrund deiner safe area protection sofort auf ~0,4A runter. 
Die Sicherung wird folglich intakt bleiben, zumal du dank entsprechender 
Hitzewallung bald noch viel weiter runter fährst.

von Helmut L. (helmi1)


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Michael Skropski schrieb:
> Nur hab ich mich gefragt, ob man besser "oben" anfängt
> und runter Wandelt oder "unten" anfängt und hochwandelt.

Step Down ist besser. Damit vermeidet man hohe Stroeme in den Schaltern 
die zu verlusten fuehren.

Sauberste Loesung: kleinen Sperrwandler aufbauen.

von Schlumpf (Gast)


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LM317 schrieb im Beitrag #3078433:
> Wofür ist eigentlich die Blechlasche am LM317 ?

das weiss ich auch.. aber wir sind mittlerweile im 21. Jahrhundert 
angekommen, falls du es noch nicht bemerkt hast.
Und bevor ich da 60% der Leistung in einem Steinzeitnetzteil verrauche 
und deswegen noch Kühlkörper anbringen muss, dann greif ich doch lieber 
zum Schaltregler. Vorallem weil es heut ja wirklich keine Wissenschaft 
mehr ist, so ein Teil ans Laufen zu bekommen.

Rechne mal:
Tj-c = ca. 5k/W
Tc-Kühlkörper = ca 1k/W (Mit Wärmeleitpaste)

Falls in geschlossenem Gehäuse verbaut (wo ja 12W verheizt werden) hast 
du schnell mal nen Temperaturanstieg durch die Stauwärme von 40K

Das heisst, dass es im Inneren deines Geräts bereits bei 
Zimmertemperatur schon 65 Grad hat.

Bei 4W Verlustleistung im LM317 wird der Die also schon nur aufgrund der 
beiden og Widerstände ca. 90 Grad warm.

150 Grad sollten nicht überschritten werden.
Also bleiben dir 60K "Rest". Den teilst du durch 4 und kommst dann 
darauf, dass dein Kühlkörper nicht mehr als 15K/W haben darf.

Und damit bist du dann echt an der Grenze, was dein LM317 verkraftet.

Klar, wenn man alles offen auf dem Schreibtisch stehen hat, dann sieht 
die Welt anders aus.

von Michael S. (rbs_phoenix)


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Ok. Ich werde wohl die 5V vom Netzteil nehmen und dann per Stepup auf 15 
und auf 35V bringen.

Vielen dank für die Resonanz ;)

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