Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 24V AC auf 5V DC


von Chris (Gast)


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Hallo zusammen,

da ich nach durchsuchen des Forums für mein Problem nur ansatzweise eine 
Lösung gefunden habe (es gibt bereis einen Thread, allerdings nur mit 
Lösungsansätzen und in dem Fall ist der Verbraucher auch nur eine LED).

Folgendes Problem:
Ich habe eine Spannungsquelle (Trafo) mit 24V AC. Diese ist nötig um 
Magnetventile zu schalten. Die Ansteuerung dieser Magnetventile erfolgt 
durch eine Mikrokontrollerschaltung (Atmega 328) der mit 5V versorgt 
werden möchte.
Bisher habe ich für die Steuerung ein 5V Netzteil verwendet, doch da das 
System um insgesamt 4 Plätze erweitert werden soll müsste ich neue 
Steckdosen verlegen und Netzteile kaufen.
Da die Steuerung eh direkt neben dem Magnetventil angebracht ist kam mir 
die Idee die Schaltung direkt darüber zu versorgen (ca. 500mA).

Meine Idee war nun ein Brückengleichrichter (B380C800DIP):
http://www.reichelt.de/Gleichrichter/B380C800DIP/3/index.html?&ACTION=3&LA=5000&GROUP=A44&GROUPID=2998&ARTICLE=4627&START=0&SORT=artnr&OFFSET=16

in Kombination mit diesem Schaltregler (TSR 1-2450):
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/TSR-1-2450/3/index.html?&ACTION=3&LA=5000&GROUP=P853&GROUPID=4956&ARTICLE=116850&START=0&SORT=artnr&OFFSET=16

oder mit diesem Spannungsregler (TS 7805 CZ)
http://www.reichelt.de/ICs-TLC-TSA-/TS-7805-CZ/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=115941&GROUPID=5480&artnr=TS+7805+CZ&SEARCH=7805

Da ich leide keinerlei Erfahrung mit Umwandlung von Wechselspannung habe 
weiß ich nicht ob das:

1. funktioniert
2. welche Kombination besser wäre (günstiger ist Variante 2)
3. welche zusätzlichen Bauteile (Entstörung, Spannungsstabilisierung) 
ich benötige

Falls ich völlig auf dem Holzweg bin, dann bitte ich um das Aufzeigen 
einer Alternative.

Vielen Dank schon mal.

Grüße
Chris

von Cyprius (Gast)


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Von 24V auf 5V bei 500mA ist schon eine ziemliche Herausforderung für 
einen Linearregler. Ich würde das eher mit einem Schaltregler machen.

von Wolfgang (Gast)


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Chris schrieb:
> oder mit diesem Spannungsregler (TS 7805 CZ)
> http://www.reichelt.de/ICs-TLC-TSA-/TS-7805-CZ/3/index.html?&ARTICLE=115941

Der LM7805 wird bei 0.5A und über 24V Eingangsspannung viel zu heiß - 
geht nicht.
Die Beschreibung bei Reichelt "Ausgangsspannungsbereich 5 bis 24V" ist 
übrigens Unfug.

Version 1 ist ok, aber du brauchst mindestens noch einen Elko 
500..1000µF vor dem Spannungswandler. Wenn du den Brückengleichrichter 
verwendest, mußt du dir überlegen, woher dein Massepotential kommt..

von Blinky (Gast)


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Bei 500mA und 24V auf jeden Fall den Schaltregler. Der Linearregler 
müsste bei 500mA und 5V mehr als 9W verbraten.

Die Schaltung ist übrigens die gleiche wie für den Linearregler:
24V AC --> Gleichrichter --> Ladeelko --> Schaltregler --> 5V DC

Beispiel:
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment#Spannungsversorgung
(Ohne die Diode und die 100nF, der Elko dafür mit 470 - 1000µF)

Die Empfohlene Beschaltung findest Du auch im Datenblatt des 
Schaltreglers.

von Chris (Gast)


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Vielen Dank für die zahlreichen und auch hilfreichen Beiträge die mich 
schon ein ganzes Stück weitergebracht haben.

Wolfgang schrieb:
> mußt du dir überlegen, woher dein Massepotential kommt..

Könntest du das näher erläutern, wie gesagt ist meine erste Erfahrung 
mit Gleichrichtern...

Grüße
Chris

von Blinky (Gast)


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Die Frage ist, wie werden die Magnetventile vom µC angesteuert / 
geschaltet.
Ist der 24V AC Bereich vom 5V Bereich galvanisch getrennt (Also 
Ansteuerung z.B: durch Relais) oder galvanisch verbunden (z.B. Triac)?
Bei einer galvanischen Verbindung ist es entscheidend wo das 
Massepotential ist (also der Punkt gegen den alle anderen Potentiale 
gemessen werden).

von Chris (Gast)


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Die Magnetventile werden über Relais angesteuert.

von Roland (Gast)


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die maximal zulässige Eingangsspannung des Schaltreglers ist mit 36V zu 
wenig. Je nach verwendetem Trafo kommt man da im Leerlauf und maximaler 
Netzspannung weit drüber.

von Chris (Gast)


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Roland, vielen Dank für deinen Einwand.
Hättest du eine Alternative?

von Roland (Gast)


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nein, leider nicht.

von Helge A. (besupreme)


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Für diese Anwendung wäre ein Schaltregler z.B. mit LM2576 geeignet. Die 
normale Version ist bis 40V Eingangsspannung geeignet. Die HV Version 
sogar bis 60V.

In der Bucht werden fertige Module angeboten. So eins kaufen und den 
darauf befindlichen Eingangselko durch einen mit passender Spannung 
austauschen, häufig haben die Dinger nur 25-35V Elkos drauf. 40-50V 
wären hier besser.

: Bearbeitet durch User
von dolf (Gast)


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Chris schrieb:
> Hättest du eine Alternative?

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von Blinky (Gast)


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Nicht gleich aufgeben ;-)

Wie hoch ist denn jetzt die Leerlaufspannung deines 24V Trafos (Alle 
Relais aus)?

Von dem Spannungswandler gibt es verschiedene Modelle mit 
unterschiedlichen Eingangsspannungsbereichen und Leistungen. Die sind 
dann nur etwas teurer.

Der hier hat 6,5-42V Eingangsspannung und 1A max.
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/TSRN-1-2450/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=124097&GROUPID=4956&artnr=TSRN+1-2450

Der hier kann 18V-75V allerdings nur mit 400mA max.
http://www.reichelt.de/Wandler-Module-DC-DC/TMR-2-4811WI/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=121750&GROUPID=4956&artnr=TMR+2-4811WI

von René B. (reneb)


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Brückengleichrichter und schneller Schaltregler sind sicher am 
kompaktesten. Aber du musst aufpassen, dass nach der 
Brückengleichrichtung schonmal im Leerlauf bis zu etwa 36V erreicht 
werden können. Das macht nicht jeder Schaltregler von Haus aus mit.
Wenn  man jetzt noch berücksichtigt, dass bei Industrieanwendungen die 
24V schonmal mit +-5% beaufschlagt werden, bist du im worst case bei:
24+20%=28.8V => 29V*1.4=41V =>(Si-Brückengleichrichter) 41-0,6-0,6=40V

=> Dein Schaltregler muss auf bis zu 40V Eingangsspannung ausgelegt 
werden.
z.B: macht das ein P3596 mit. Ein LM2575HV(!) kann bis zu 60V ab.
Beim P3596 bist du aber mit >100kHz unterwegs und kannst eine kleine 
Induktivität dafür hernehmen.

Mit dem LM2575 gibt es aber auch in der Bucht schon einstellbare 
Netzteilplatinen. Vielleicht kannst du da ja einen fertigen Aufbau 
hernehmen.

PS: Linearregler nur, wenn du vorher wieder runtertransformierst und 
dann wirds auch wieder unsinnig.

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