Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik negative Spannung aus USB ?


von Gerald T. (geraldtrost)


Lesenswert?

Hallo Leute!
----------------
Ich habe eine Ladungspumpe gebaut (english: step-up modul oder power 
boost modul)
Viel dazu habe ich in diesem Forum und in anderen Foren gelesen.
-
Ich habe die Kaskade gebaut, viertes Bild in 
http://sprut.de/electronic/switch/schalt.html#pumpe
-
Aus der USB Spannung macht diese nun 11,2 Volt nach 4 Stufen
- ich hätte die Beschreibung genau lesen sollen:
Jede weitere Stufe verdoppelt die Spannung LEIDER NICHT
sondern liefert nur 2 Volt zusätzlich.
- eigentlich wollte ich ja ca 30 Volt erreichen,
aber wenn man die Beschreibung nicht genau liest,
dann ist man eben selbst schuld und man landet dann bei 11,2 Volt.
-
Mit einem 555 und einem BD243 hab ich die Rechteckspannung
bei 1 kHz erzeugt und mittels Spannungsteiler zwischen
Kollektor und Vcc hab ich die Rechteck-Stromquelle
in die Kaskade eingeleitet.
-
Das ist unbefriedigend weil am Spannungsteiler sowohl
Spannung als auch Leistung vergeudet wird.
Es gibt bessere Vorschläge in den Foren
- einige verwenden Audio OpAmps und das ist sicher
die bessere Speisung für eine Ladepumpe,
ich hatte aber keinen starken OpAmp daheim ...
-
Egal, es war ein schönes lehrreiches Wochenendprojekt,
aber leider nicht mehr als das, weil ...
-
Ja, weil die acht gut dimonsientierten Elkos
und die Schottky-Dioden leider auch viel Platz verbrauchen!
Im Klartext:
Meine Arduino-Schaltung soll ein Relais ansteuern
OBWOHL die USB Spannung nur mehr 4,37 Volt hergibt und
die selbstgebaute Ladepumpe könnte trotzdem eine halbwegs
vernünftige Spannung für das Relais bereitstellen!
-
Aber die Ladepumpe braucht eben mehr Platz als eine
4-fach Relais-Platine aus China!
Verflixt, das ist doch zu dumm!
Deshalb wurde daraus nur ein nettes, lehrreiches
Wochenendprojekt und leider nicht mehr ...
----------------
----------------
Durch Zufall hab ich dann das richtige auf ebay gefunden:
-
kompakt, vielseitig, billig und hoffentlich stabil:
http://www.ebay.com.au/itm/271305828305?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649
-
ich weiß nicht, ob das Ding kurzschlußsicher ist und
gegen Übertemperatur gesichert ist und Überspannungen am
Ausgang bei induktiver Last verkraftet - auch der
Verkäufer kann das alles nicht beantworten!
-
Das muss ich dann eben herausfinden wenn es da ist ( in ca. 2 Wochen).
Das wird jedenfalls die selbstgebaute Ladepumpe ersetzen!
----------------
----------------
----------------
Nach langer Vorgeschichte komme ich nun endlich zum Thema:
----------------
----------------
----------------
Das erwähnte step-up Modul aus China löst fast alle Probleme.
Ich kann also mit Arduino und USB-Spannung kleine Projekte
machen und brauche kein Spannungsnetzteil!
Ich kann sogar eine oder zwei zusätzliche Spannungen in
meiner Schaltung erzeugen - zum Beispiel 9 Volt und 12 Volt.
Solange man keine großen Ströme bzw. Leistungen braucht,
ist das eine ideale Lösung !!!
Das Arduino nano Projekt kommt mit USB aus und braucht
kein extra Netzteil - ist doch ideal!
----------------
bleibt nur die eine wichtige Frage:
----------------
----------------
WIE, VERFLIXT NOCH MAL, MACHE ICH EINE NEGATIVE SPANNUNG AUS USB?
----------------
----------------
im Klartext:
----------------
Angenommen, wenn einemal irgendwann ein kleines und feines
Arduino Projekt eine negative Spannung braucht

     zum Beispiel -5 Volt oder -3.3 Volt oder -9 Volt

wie erzeuge ich diese Hilfsspannung am besten ???

-- Ladepumpe selbst machen ist keine gute Idee - braucht viel Platz.

-- Zerhacker und Transformator kommt nicht in Frage -
   Projekte mit dem Arduino nano sollen ja klein und fein bleiben
   und in einem sehr kleinen Gehäuse Platz finden!

-- Ein zusätzliches Netzteil kommt auch nicht in Frage,
   aus demselben Grund.

-- Das oben genannte billige step-up Modul umpolen oder irgendwie für
   nagative Spannungen "vergewaltigen" wäre toll, wenn mir jemand
   sagen kann wie man das richtig macht dann wäre das die Lösung!

-- Einen Hochleistungs-Optokoppler so "vergewaltigen" dass er eine
   negative Spannung für sehr kleine Ströme erzeugt wäre ebenfalls
   super, wenn mir jemand sagen könnte, wie man das macht, dann wäre
   ich sehr dankbar!

-- Aber die beste Lösung wäre:
   Das step-up Modul für negative Spannungen auf "www.ebay.com.au"
   finden - vielleicht gibt es das schon fix und fertig,
   mit einstellbarer negativer Spannung und vielleicht
   soagar spottbillig.
   Hat jemand schon mal sowas auf "www.ebay.com.au" gefunden
   oder gekauft?

Für alle konstuktiven Hinweise und Vorschläge wäre ich sehr dankbar!

Ich will ein negative-step-up Modul einfach immer zur Hand haben,
falls ich es in einem Arduino-nano Projekt einmal brauche.

danke und liebe Grüße
Gerald Trost

von Wolle G. (wolleg)


Lesenswert?

Gerald Trost schrieb:
> Angenommen, wenn einemal irgendwann ein kleines und feines
> Arduino Projekt eine negative Spannung braucht
>
>      zum Beispiel -5 Volt oder -3.3 Volt oder -9 Volt

An welche Stromstärke denkst Du?

von Daniel A. (daniel-a)


Lesenswert?

Gerald Trost schrieb:
> bleibt nur die eine wichtige Frage:
> ----------------
> ----------------
> WIE, VERFLIXT NOCH MAL, MACHE ICH EINE NEGATIVE SPANNUNG AUS USB?

Aus usb garnicht. Wiso negativ? Wen du eine spannung , bei usb 5v vcc, 
relativ zu gnd hast, hast du eine spannung von -5v von gnd zu vcc. Das 
vorzeichen ist die richtung und kann immer geändert werden. Wie lautet 
die richtige frage in einem satz?

von Gerald T. (geraldtrost)


Lesenswert?

naja, vielleicht bis zu 200mA oder vielleicht
auch weniger, wenn es für einen kleinen
Audio-Vorverstärker reicht.
Die Stombelastung der negativen Spannungsquelle
wird natürlich bei jedem Projekt anders sein,
aber für minimale Anforderungen will ich
wenigstens eine Lösung haben.

von Gerald T. (geraldtrost)


Lesenswert?

@daniel-a
Manche OpAmps und ICs brauchen 3 Kabel zur Spannungsversorgung.
zum Beipiel +5 Volt, Ground (0 Volt) und -5 Volt gleichzeitig.
Da kann man nicht einfach + und - vertauschen weil man muss ja
die positive und die negative Spannung gleichzeitig dem Baustein
anbieten.
Alte Computernetzteile hatten noch am Ausgang +5 Volt, +12 Volt,
-5 Volt und -12 Volt und Masse (Ground).
Es ist aber fast immer so, dass die negativen Ausgänge eines Netzteile
mit vielweniger Strom belastet werden können weil ja das Motherboard
oder die selbsgebaute Schaltung nur sehr wenig ICs mit negativer 
Spannungsversorgung enthalten - die meisten IDs kommen mit einer
positiven Spannung aus.

von MatthiasH (Gast)


Lesenswert?

Reichelt: SIM1-0505 SIL4
Sowas zum Beispiel ist dafür geeignet

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


Lesenswert?

Wenn du nur sehr wenig Strom brauchst, vllt. so 10-12mA, kannst du auch 
einen MAX232 aus den USB speisen und an seinen Ladungspumpen etwa +10V 
und -10V abgreifen. Für ein-zwei Opamps reicht das meistens.

von Gerald T. (geraldtrost)


Lesenswert?

erstmal danke an für die Hinweise!
-----------
zum SIM1-0505 SIL4:
ich verstehe nicht, wie man das für negative Spannungen verwenden kann.
Sind die Eingänge und Ausgänge glavanisch getrennt ?
-----------
zum MAX232:
den IC versteh ich nicht wirklich.
Gibt es eine simple Beispielschaltung um +10 Volt und -10 Volt
aus +5 Volt zu erzeugen ?
-----------
ich hab da noch etwas gefunden mit dem NE555:
-10 Volt bei 100 mA mit einem NE555, letztes Bild auf der Seite
http://www.sprut.de/electronic/switch/minus.html
Dazu noch eine wichtige Frage:
Wo finde ich NE555 Vergleichstypen mit mehr Ausgangsleistung, also
etwa 500mA oder 1A am Ausgang und mit Kühlkörper?
----------
danke
Gerald

von chris (Gast)


Lesenswert?

Gerald Trost schrieb:
> zum SIM1-0505 SIL4:
> ich verstehe nicht, wie man das für negative Spannungen verwenden kann.
> Sind die Eingänge und Ausgänge glavanisch getrennt ?

Ja, sind sie natürlich.
Welchen Sinn hätte sonst ein Wandler von 5V zu 5V?
Steht natürlich auch im Datenblatt^^

von Armin R. (ironlayer)


Lesenswert?

Gerald Trost schrieb:
> zum MAX232:
> den IC versteh ich nicht wirklich.
> Gibt es eine simple Beispielschaltung um +10 Volt und -10 Volt
> aus +5 Volt zu erzeugen ?
Der ist ein sogenannter Pegel-Wandler. Die RS232-Schnittstelle arbeitet 
mit 10 Volt-Pegeln. Damit ein TTL-Gerät (5 Volt-Pegel) mit der RS232 
kommunizieren kann brauchts so einen Pegelwandler. Der bildet im 
internen Spannugs-Verdoppler/Inverter an Pin2 = +10V und an Pin6 = -10V. 
Dazu brauchts nur noch ein paar Elkos, et voilà die -/+10 Volt sind da.
Gib bei Goggel mal "max232-pin.gif" ein... das erste Bild hat gleich ne 
Beispiel-Bedrahtung und Werte-Tabelle dabei.

von M. K. (sylaina)


Lesenswert?

Wenn man wenig Strom braucht (z.B. zur Versorgung der OPVs): ILC7660. 
Mach aus +5V -5V ;)

: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.