Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC-DC StepUp - 5V Input - 59V Output - 5mA


von Markus S. (markus_s273)


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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einem einfachen Schaltplan für einen 
günstigen StepUp Wandler der mit einer DC-Eingangsspannung von 5 bis 
5,5V arbeitet (USB-Steckernetzteil / Powerbank) und eine feste 
Ausgangsspannung von DC 59V hat. Der Strom soll auf 5mA begrenzt werden 
(ggf. optional 10mA möglich).

Meine aktuelle Lösung mit einem Fertigmodul (ca. 15€) ist zu teuer, da 
ich min. 10 Stück davon benötige. Wenn ich mir anschaue was die China 
Boost Module mit sehr viel mehr Leistung so kosten, müsste das deutlich 
günstiger gehen.

Hier gibt es doch mit Sicherheit ein paar Vorschläge wie so etwas 
einfach, günstig und effizient umgesetzt werden kann. Vielen Dank!

Gruß
Markus

von Florian W. (Firma: Pesch Marinescheinwerfer) (seematzfw)


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Da so ein Schalt-Wandler (auch wegen der einzuhaltenden EMV-Vorschrift, 
der Forderung nach CV/CC-Mode) nicht gerade aus dem Handgelenk 
geschüttelt werden kann, dazu 59VDC auch nicht gerade eine 
Standard-Spannung ist, wird Ihnen wohl kaum etwas anderes übrig bleiben, 
als die 150€ für die 10 China-Wandler auszugeben. In Deutschland wird 
Ihnen vermutlich niemand für Umme so ein gerät entwerfen. 
Entwicklungskosten dürften im Bereich von mindestens 1000€ liegen. Dazu 
kommt die Einzelfertigung mit entsprechenden Kosten für die 
Leiterplattenfertigung und zu bestückenden Komponenten. Alleine Platine 
und Bauteile würde ich schon auf über 150€ schätzen, wenn Sie nur ein 
einzelnes Gerät abnehmen wollen. Der Preis würde natürlich dramatisch 
sinken, wenn Sie zukünftig 10000 Stk. monatlich fertigen und verkaufen 
wollen. Dann lohnt sich auch eine Entwicklung und Fertigung.

Darf man fragen, warum die Ausgangsspannung unbedingt bei 59 und nicht 
den vermutlich gängigeren 60VDC liegen muss? Alternativ finden sich bei 
Ebay einstellbare Boost-Converter. Hier mal herausgesucht:

10-60 zu 12-80V 600W 
http://www.ebay.de/itm/DC-DC-600W-10-60V-to-12-80V-Boost-Converter-Step-up-Module-Car-Power-Supply-IG-/261957344360

davor bräuchte man dann natürlich noch
3-35V zu 3-35V 6A 
http://www.ebay.de/itm/DC-DC-Boost-Wandler-Modul-3V-auf-35V-Step-up-Power-Supply-Converter-Module-/251744893683

Kosten zusammen unter 20€

Gruß
Florian

von Jan K. (madengineer)


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Das ganze ist doch Overkill.
Ich würde mich da an den ganzen Nixienetzteilen mit dem MC34063 
orientieren. Die sind zwar für eine höherer Spannung von etwa 170-200V 
ausgelegt, aber da müsste man ja eigentlich nur den Spannungsteiler 
anpassen, eventuell vielleicht auch noch die Spule.


Diese Schaltung von Falk Brunner funktioniert eigentlich sehr gut.
Ich habe damit schon eine kleine Nixie-Uhr und einen 
Röhrenkopfhöhrerverstärker aus Batterien betrieben:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Stepup_f%C3%BCr_Nixier%C3%B6hren

Oder ansonsten mal das Forum fragen:
https://cse.google.de/cse?cx=partner-pub-1202612203358489:jaffbdxotov&ie=UTF-8&q=nixie+netzteil+mc34063&sa=Suche#gsc.tab=0&gsc.q=nixie%20netzteil%20mc34063&gsc.page=1

von Markus S. (markus_s273)


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Hallo Florian,

danke für die Antwort. Die China Wandler kosten eher so 1,69€ - haben 
aber eine viel zu hohe Leistung und nicht die gewünschte Spannung. Es 
soll ja auch klein leicht und Effizient sein und da brauche ich dann 
keinen 600W StepUp :-)

Die 59V DC wurden gewählt, weil es so Vorschrift ist, damit ich auf 
einen Schutz gegen Berührung verzichten kann. Natürlich reicht mir auch 
ein Vorschlag für einen passenden Wandler für 60V, eine Diode dahinter 
und ich hab meine 59V DC Output.

Aktuell verwende ich bei meiner Schaltung einfach zwei NMA0515DC (ca. 
6€) und zusammen mit den restlichen Bauteilen komme ich auf etwa 15€.

Aufgrund der geringen Leistung müsste es eigentlich eine günstigere 
Lösung geben, bin daher auf Vorschläge für passende Bauteile gespannt.

Gruß
Markus

von Harald W. (wilhelms)


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Markus S. schrieb:

> Aufgrund der geringen Leistung müsste es eigentlich eine günstigere
> Lösung geben,

Warum sollte ein Wandler für kleinere Leistung soviel günstiger
sein, die Anzahl der Bauelemente bleibt schliesslich gleich.
Das einzige Bauelement, welches bei kleinerer Leistung ein
paar Cent günstiger wird, ist die Drossel.

von Markus S. (markus_s273)


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Hallo Jan,
der MC34063A klingt vielversprechend, werde mich da Mal eingehender 
informieren. Hab gerade Mal hier meine Parameter eingegeben: 
http://www.a-z-e.de/index.php?file=mc34063.php Sieht gut aus. Mal 
schauen welche Spule da passen würde...

Hallo Harald,
es ging mir um den Vergleich DC-Modul (NMA0515DC) gegen günstigen 
Schaltregler. Aber da mich auf diesem Gebiet die Vielfalt erschlägt und 
ich noch keine Erfahrung mit der Dimensionierung von Schaltreglern habe, 
würde ich gerne auf eine erprobte Schaltung zurück greifen die möglichst 
nah an meine Anforderung kommt.

Gruß
Markus

von Harald W. (wilhelms)


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Markus S. schrieb:

> würde ich gerne auf eine erprobte Schaltung zurück greifen

Das Problem bei Schaltnetzteilen ist, das der Schaltplan
bestenfalls die halbe Miete ist. Viel wichtiger ist die
Auswahl der richtigen Bauelemente und der richtige Aufbau.
Schaltpläne findet man übrigens problemlos in den Daten-
blättern der verwendeten ICs.

von Markus S. (markus_s273)


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OK, dann ergänze ich Mal: Eine erprobte Schaltung mit passenden und im 
besten Fall bei Reichelt günstig zu bekommenden Bauteilen...

Ich möchte ja nicht, dass mir jemand eine Platine fix und fertig mit 
Bauteil-Liste entwirft. Aber so exotisch sind meine Anforderungen jetzt 
auch nicht, also sollte sich ggf. ein passender fertiger Entwurf mit 
Bauteilen finden lassen, der nur noch geringfügig angepasst werden muss.


Das hier sieht auch schon ganz gut aus, Spannung auf 60V runter, dafür 
von 2 auf 5mA und ich bin fertig :-)
http://www.ti.com/tool/pmp7962#0

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Markus S. schrieb:
> Das hier sieht auch schon ganz gut aus, Spannung auf 60V runter, dafür
> von 2 auf 5mA und ich bin fertig :-)
> http://www.ti.com/tool/pmp7962#0

Ja, das sieht eher so aus wie man das machen wollen würde. Statt einem 
simplen Inverter mit Drossel (wie oben) nimmt man besser einen Spartrafo 
wie hier gezeigt. Und dann halt irgendein Switchmode-Controller der von 
Bauform, Schaltfrequenz, Leistung (Primärstrom) paßt.

Induktivität von der Stange ist dann das zweite Problem. Selbst TI muß 
da zu einem Universaltrafo mit 6 gleichen Wicklungen greifen und 5 davon 
für die Ausgangsseite in Reihe schalten. Besser (kleiner, in Stückzahlen 
billiger) ist natürlich ein angepaßter Trafo, hier eigentlich nur eine 
Drossel mit Anzapfung. Da müßte man sich mal in Ruhe hinsetzen und 
anschauen was der Händler des Vertrauens so im Sortiment hat. Und dann 
am Ende ausgehend von den verfügbaren Induktivitäten den Rest passend 
dazu aussuchen. Dummerweise ist Reichelt ausgesprochen schlecht 
sortiert, was Leistungsinduktivitäten angeht.

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