Hallo! Ich bin auf der Suche nach einer für die angeschlossenen Verbraucher sicheren Möglichkeit, eine Eingangsspannung von 24V auf max. 12V herunterzuregeln. Dabei sollte die Ausgangsspannung über ein Poti von Hand außerdem im Bereich von 12-6V regelbar sein. Angeschlossen ist eine ziemlich teure (145€) und spezielle 12V-Miniatur-Pumpe, die bei Überspannung kaputt geht. Da das bereits einmal vorgekommen ist, möchte ich nun Vorsicht walten lassen. Bisher hatte ich einfach einen simplen Stepdown-Wandler von ebay für "zweifuffzich" fest mit dem integrierten Poti auf 12V eingestellt und dann bei Bedarf die Spannung mit einem weiteren Poti in Reihe zur Pumpe geregelt. Bei dieser Schaltung hat der Stepdown-Wandler aufgrund eines Defekts die vollen 24V durchgeschaltet und mir die Pumpe zerstört. Ich schiebe hier die Schuld auf "billig gekauft". Die Pumpe hat eine Leistungsangabe von: 12V/3,2W und es ist noch ein Lüfter parallel zur Pumpe verdrahtet mit 12V/0.8W. Insgesamt also 4W/12V/0,33A Gerne würde ich eine vorhandene Schaltung/Platine dafür nutzen/kaufen, bei Bedarf aber auch selber löten (bitte kein SMD). Da ich bei einer kurzen Recherche aber keine passende Schaltung gefunden habe, meine Frage: Kann ich einfach einen Festspannungsregler a la LC7812 und zusätzlich ein Poti verbauen und bin auf der sicheren Seite? Oder muss ich den Ausgang noch irgendwie besonders schützen? Ich bin über jeden Tipp sehr dankbar und auch Links zu vllt bereits vorhandenen Kauf-Artikeln sind gern gesehen!
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Verschoben durch User
Ein L7812 wird bei 24V Input dann auch 4W verbraten wollen, das geht nur mit richtigem Kühlkörper! So ein China-SpepDown-Wandler gibt es ja in mehreren Ausführungen. Ich würde mal einen Recom (Clon) 7812 suchen... Oder eine passende Überspannungs-Schutzdiode am Ausgang, die dann alles quasi "killt".
René J. schrieb: > Bei dieser Schaltung hat der Stepdown-Wandler aufgrund eines Defekts die > vollen 24V durchgeschaltet und mir die Pumpe zerstört. Ich schiebe hier > die Schuld auf "billig gekauft". Nun, auch teure Wandler können kaputtgehen. Deshalb werden für empfindliche Verbraucher parallel zum Ausgang sog. Crowbars geschaltet. Die sorgen dafür, das bei Überspannung der Ausgang kurzgeschlossen wird. > Kann ich einfach einen Festspannungsregler Mit dem LM317 könntest Du bequem die Ausgangsspannung zwischen 6 und 12V einstellbar machen. Aber auch bei dem würde ich parallel zum Ausgang eine Crowbar schalten.
René J. schrieb: > Bisher hatte ich einfach einen simplen Stepdown-Wandler von ebay für > "zweifuffzich" fest mit dem integrierten Poti auf 12V eingestellt und > dann bei Bedarf die Spannung mit einem weiteren Poti in Reihe zur Pumpe > geregelt. Welcher Wandlertyp war das und was ist beí dem kaputt gegangen? Was meinst du mit "Poti in Reihe zur Pumpe"? Welche Spannung liefert deine 24V Quelle tatsächlich, i.e. Spannungsspitzen und Minimalspannung bei Belastung?
Es liegt am Schaltungsprinzip, dass Step-Down Wandler im Fehlerfall
überspannung ausgeben können.
Zum Schutz würde ich eine Schmelz-Sicherung (vor den Spannungsregler)
packen, sowie eine Leistungsstarke 14V Zenerdiode hinter den Ausgang,
welche bei Überspannung einen Kurzschluss auslöst. Alternativ zur
Zenerdiode kannst du im Netz auch Crow-Bar Schaltungen mit Thyristor
finden.
Zu den Chinesischen Modulesn habe ich hier im Forum des öfteren gelesen,
dass die Trimm-Potentiometer unzuverlässig seien. Es wird oft geraten,
sie auszuwechseln oder durch Festwiderstände zu ersetzen.
Lineare Spannungsregler z.B. mit 7812 eignen sich nur für relativ
geringe Ströme, da sie sonst mehr Abwärme produzieren, als sie ableiten
können. Im Prinzip ist es auch bei diesen IC's denkbar, dass sie im
Defekt-Fall Überspannung abgeben. Mit ist das allerdings nocht nicht
passiert.
Vermutlich, weil sie einen Übertemüperatur-Schutz integriert haben.
Andererseits haben die LM2x7x Chips auf den Chinesischen Modulen
ebenfalls einen integrierten Temperatur-Schutz - jedenfalls wenn es
keine schlechten Fälschungen sind.
Spannungswandler mit LM2x7x kann man problemlos selbst auf einer
Lochrasterplatine aufbauen. Ich habe das schon ziemlich oft gemacht und
bisher ist noch keiner kaputt gegangen.
> Spannungsspitzen und Minimalspannung bei Belastung?
Ein wichtiger Aspekt, auf Überspannung durch Spannungsspitzen reagieren
die Dinger wirklich sehr empfindlich.
Vielen Dank für das Feedback! Ich hab mir schon gedacht, dass ich irgendwas an Informationen noch nachliefern muss :D Als Spannungsquelle dient bei mir ein Tischnetzteil in gekapselter Bauweise, wie es z.B. Notebook-Netzteile sind. Es handelt sich dabei um folgendes Netzteil: 24V/5A -> https://www.conrad.de/de/tischnetzteil-festspannung-dehner-elektronik-std-24050-24-vdc-5000-ma-120-w-512649.html Die Qualität der Spannung kann ich nicht einschätzen. Muss ich da noch etwas zur "Bereinigung" machen? Kaputt gegangen ist ein Stepdown-Modul folgenden Typs: http://www.ebay.de/itm/Supermini-MP1584EN-DC-DC-BUCK-Adjustable-Step-Down-Module-Effect-Higher-T-LM2596-/380857009378?hash=item58acd8c4e2:g:O~IAAOSwDuJW0~yq Wie hier stefanus schon schrieb, liegt es am Schaltungsaufbau dieses Moduls, dass im Fehlerfall die Eingangsspannung durchgegeben werden kann. Gibt es Spannungswandler mit diesem Schutz durch Crowbar oder Zenerdiode bereits fertig? Alternativ kann ich dann doch bestimmt auch einfach z.B. die Zenerdiode an den Ausgang meines "billigen" Stepdown-Wandlers hängen? Da dieser fix und fertig nur 1€ kostet und ich nur noch eine Vorsicherung und die Diode dazusetzen müsste, wäre das wenig Aufwand und die gewünschte Sicherheit würde erreicht, oder liege ich falsch? Dazu dann die Frage: Wie dimensioniert man die Zenerdiode in meinem Fall am besten?
René J. schrieb: > Als Spannungsquelle dient bei mir ein Tischnetzteil in gekapselter > Bauweise, wie es z.B. Notebook-Netzteile sind. Es handelt sich dabei um > folgendes Netzteil: 24V/5A Warum nimmst Du nicht einfach ein 12V-Netzteil?
René J. schrieb: > Als Spannungsquelle dient bei mir ein Tischnetzteil in gekapselter > Bauweise, wie es z.B. Notebook-Netzteile sind. Es handelt sich dabei um > folgendes Netzteil: 24V/5A -> Das ist grob daneben. Ein kleines Steckernetzteil 12 V mit 0,5 A wäre der beste Schutz vor Überspannung und -strom. Danach kann ein LDO Linearregler oder ein Schaltregler kommen, auch wenn Du u.U. nur max. 11,5 V am Motor bekommst.
P.S. Kann man die Punpe nicht auch mit PWM regeln? Dabei hätte man vermutlich die geringsten Verluste (Wärme). Hier noch ein Beispiel für ein kleines Netzteil: https://www.reichelt.de/Festspannungsnetzteile/HNP-06-120L6/3/index.html?ACTION=3&LA=2&ARTICLE=177071&GROUPID=4946&artnr=HNP+06-120L6&SEARCH=%252A
Das Netzteil versorgt auch noch jede Menge andere Komponenten mit 24V, daher dieses Ausgangsspannung.
Motoren ziehen Strom ! Die 4 Watt Dimensionierung liegt daneben. Habe Mut zu mehr ! 7812 taugt hier nichts.
René J. schrieb: > Das Netzteil versorgt auch noch jede Menge andere Komponenten mit 24V, Sieh an! René J. schrieb: > Gerne würde ich eine vorhandene Schaltung/Platine dafür nutzen/kaufen, > bei Bedarf aber auch selber löten (bitte kein SMD). Mit dem China Billigkram kenne ich mich nicht aus, aber, wenn Du selber ein wenig löten kannst, baue Dir Deinen Schaltregler selber. Ein LM2574-adj oder LM2675-adj (DIL-8) würden reichen, LM2575-adj wäre im TO220-5 zu haben. Es gibt neuere und bessere Teile. Diese LMs sind idiotensicher. Vor den Regler kommt eine Sicherung (Schmelz- oder Polyfuse) und dahinter eine Crowbar als 'zündende' Spannungsbegrenzung. Von Zenerdioden rate ich ab.
> Muss ich da noch etwas zur "Bereinigung" machen? Vermutlich nicht. > Kaputt gegangen ist ein Stepdown-Modul folgenden Typs... Für 1 Euro kann man nichts anderes erwarten. Vor allem kann man den technischen Daten nicht trauen. 3A sind mit dieser winzigen Spule mit Sicherheit nicht möglich. > Gibt es Spannungswandler mit diesem Schutz durch Crowbar oder > Zenerdiode bereits fertig? Vermutlich nicht, und ganz sicher nicht in dieser Preisklasse. > Wie dimensioniert man die Zenerdiode in meinem Fall am besten? Wenn dein Gerät 6V bekommen soll und maximal 7V vertträgt, dann würde ich eine Zenerdiode mit 6,5V nehmen. In jedem Fall sollte sie knapp über der normalen Betriebsspannugn liegen. Dann brauchst du noch eine Schmelzsicherung. Und dann muss die Diode den Kurzschlusstrom lange genug aushalten, bis die Sicherung durchbrennt -> Datenblätter lesen.
Ich hab jetzt folgende Z-Diode mal bei Conrad rausgesucht: 1N5350BRLG (13V/5W) Datenblatt: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/150000-174999/168269-da-01-en-ZENER_DIODE_AXIAL_5W_13V_1N5350BRLG__ONS.pdf Die dann einfach Rückwärts parallel zur Pumpe. Meine Pumpe mit zugehörigem Lüfter benötigen laut Labornetzteil 336mA. Da würde ich dann jetzt eine 0,4A oder 0,5A Feinsicherung davorsetzen. Geht das so auf? Wenn im Fehlerfall nicht nur die Sicherung sondern auch die Diode kaputt gehen, kann ich damit leben. Besser als die Pumpe...
René J. schrieb: > (13V/5W) > Die dann einfach Rückwärts parallel zur Pumpe. > Meine Pumpe mit zugehörigem Lüfter benötigen laut Labornetzteil 336mA. > Da würde ich dann jetzt eine 0,4A oder 0,5A Feinsicherung davorsetzen. > > Geht das so auf? Schwer zu sagen. Die Z-Diode braucht normalerweise ein grosses Kühlblech. Und ob sie mit Unterbrechung oder Kurzschluss durchbrennt, kann man auch nicht sagen. EineCrowbar wäre da sicherer.
m.n. schrieb: > Von > Zenerdioden rate ich ab. René J. schrieb: > Ich hab jetzt folgende Z-Diode mal bei Conrad rausgesucht René J. schrieb: > Geht das so auf? Harald W. schrieb: > Schwer zu sagen. Harald W. schrieb: > EineCrowbar wäre da sicherer.
Eine Zener-Diode kann ich halt handlen. Ein Bauteil, 20 Cent, fertig. Eine Crowbar liefert mir laut google zu dimensionierende Schaltungen mit Z-Diode, Hilfswiderständen, Thyrostor und Kondensator. Ich schüttle sowas nicht aus dem Handgelenk...
René J. schrieb: > Ich schüttle > sowas nicht aus dem Handgelenk... Dann sei Dir Deine ZD12 gegönnt. Beitrag "Re: Einfacher Überspannungsschutz für 5V"
Stefan U. schrieb: > Probiere es aus. Da diese Z-Diode nur im Fehlerfall anspricht, lässt sich das nur schwer ausprobieren.
> Ein Bauteil, 20 Cent, fertig. Und eine Sicherung! >> Probiere es aus. >> Da diese Z-Diode nur im Fehlerfall anspricht, lässt >> sich das nur schwer ausprobieren. Klar kannst du das ausprobieren. Klemme die empfindliche Schaltung ab, stelle den Spannunsgregler auf 14V und klemme dann die Zenerdiode an. Dann müsste die Sicherung durchbrennen, wenn es richtig funktioniert.
Stefan U. schrieb: > Zu den Chinesischen Modulesn habe ich hier im Forum des öfteren gelesen, > dass die Trimm-Potentiometer unzuverlässig seien. Es wird oft geraten, > sie auszuwechseln oder durch Festwiderstände zu ersetzen. Wieso "Festwiderstände"? Meist ist das Poti als einstellbarer Widerstand geschaltet, d.h. ein Festwiderstand reicht. Bei einigen der kleinen chinesischen Wandlern sind sogar die Pads für den Festwiderstand auf der Platine vorhanden.
Harald W. schrieb: > Schwer zu sagen. Die Z-Diode braucht normalerweise ein grosses > Kühlblech. Die soll nur im Fehlerfall kurz Strom ziehen, bis die Sicherung durchbrennt. Dazu darf man das fehlerhafte Modul natürlich nicht mit einer so niedrigen Spannung betreiben, dass der ZD-Strom endlos braucht, um die Sicherung abzuschießen.
Hat hier jemand Interesse daran, mir eine entsprechende Schutz-Schaltung mit Crowbar zu dimensionieren, inkl. Nennung der exakten Bauteile? Würde das natürlich vergüten...
Warum nicht fertig kaufen? https://www.conrad.de/de/ueberspannungsschutz-mit-oesen-12-v-kemo-m168-857474.html Gibt es auch robuster: https://www.autoteile-schork.de/Shop/Werkzeuge-Werkstattbedarf-Betriebseinrichtung/Schweitechnik/Uberspannungsschutz/_UBERSPANNUNGSSCHUTZ-MAX12V200A-195MM_8339,de,148849,143982 Sowie in allen Größen-Varianten dazwischen. Benuttze mal Google! Entwicklen lassen kann nur teurer werden.
Ich benötige das in relativ kleiner Baugröße. Eine kleine Platine mit entsprechenden Bauteilen, die ich vielleicht nach Platzbedarf selber anordnen kann, würde mir sehr entgegen kommen.
René J. schrieb: > Hat hier jemand Interesse daran, mir eine entsprechende Schutz-Schaltung > mit Crowbar zu dimensionieren, Hier gibts ne gute Beschreibung, mit der Du das velleicht auch selbst hinkriegst: https://www.elektronik-kompendium.de/news/thema/crowbar-update/
Harald W. schrieb: >> Probiere es aus. > > Da diese Z-Diode nur im Fehlerfall anspricht, lässt > sich das nur schwer ausprobieren. Das kann man schon ausprobieren. Da nimmt man als Last eine Glühlampe, dazu parallel die Z-Diode und in Reihe zu dem Ganzen die Sicherung. Der Kram wird dann am Labornetzteil angeschlossen. Jetzt erhöht man ab 12V langsam die Spannung und schaut wann die Sicherung kommt. Was ist daran so schwer ? Man kann es ja noch einmal kurz vorm Auslösen der Sicherung testen, um zu ermitteln ob die Diode das auch ne Weile aushält. Zeno
René J. schrieb: > Ich benötige das in relativ kleiner Baugröße. Eine kleine Platine mit > entsprechenden Bauteilen, die ich vielleicht nach Platzbedarf selber > anordnen kann, würde mir sehr entgegen kommen. Für Deine Zwecke sollte die Z Diode reichen. Das Problem ist eine Diode mit dem passenden Strom zu finden. Die 5W Diode kann bei 13V nur 380mA. Da mußt Du ausprobieren ob das reicht. Es gibt aber fertig was, das für Deine Zwecke gehen sollte (s. hier https://www.conrad.de/de/suppressor-diodenueberspannungsschutz-o6203040.html). Zeno
Zeno schrieb: > René J. schrieb: >> Ich benötige das in relativ kleiner Baugröße. Eine kleine Platine mit >> entsprechenden Bauteilen, die ich vielleicht nach Platzbedarf selber >> anordnen kann, würde mir sehr entgegen kommen. > > Für Deine Zwecke sollte die Z Diode reichen. Das Problem ist eine Diode > mit dem passenden Strom zu finden. Die 5W Diode kann bei 13V nur 380mA. > Da mußt Du ausprobieren ob das reicht. > > Es gibt aber fertig was, das für Deine Zwecke gehen sollte (s. hier > https://www.conrad.de/de/suppressor-diodenueberspa...). > > Zeno Das klingt doch vielversprechend :) Dann könnte ich jetzt z.B. diese hier: https://www.conrad.de/de/tvs-diode-vishay-sa12a-e354-do-204ac-133-v-500-w-596281.html mit einer Feinsicherung an den Ausgang meines DCDC-Converters hängen und bei >13,3V schließt die kurz und damit löst die Sicherung durch Überstrom aus. Richtig? Ist dann ja quasi wie eine Z-Diode ^^
Parallel zur Pumpe können im Zweifelsfall auch mehrere 5 Watt Z-Dioden geschaltet werden z.B. 4 Stück 1N5352 (15V) = 20 Watt. Die bekommst Du bei Reichelt für 32 Cent das Stück. Zusätzlich noch ein KFZ-Varistor mit hohem Stromableitvermögen (Conrad Best.Nr. 467650 für 1,09 Euro). Egal ob für die Spannungsregelung ein Längsregler oder ein Step-Down-Wandler verwendet wird, vor dem Regler empfehle ich eine 400mA Polyfuse (wurde von m.n. bereits erwähnt), gibts auch bei Conrad Best.Nr. 551236 für 58 Cent. Vorteil: kann endlos wiederverwendet werden. Falls doch ein robuster regelbarer Längsregler eingesetzt werden soll (4Watt Verlustleistung sind zu verschmerzen), gibts bei Conrad einen LT1085CT Best.Nr. 159972 (leider mit 9 Euro etwas teuer).
Eine kurze Rückmeldung von meiner Seite: Ich verzichte nun kpl. auf die oben besprochene Schutzschaltung und nutze nun stattdessen einen isolierten Spannungswandler. Somit ist gewährleistet, dass die Eingangsspannung von 24V im Fehlerfall nicht durchgeschaltet wird. 20€, Reichelt, fertig. Trotzdem vielen Dank für die Tipps!
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