AVR an 40V. Spannungsregler.

[meiserati]

Hallöchen.

Ich experimentiere gerade an einer einfachen Schaltung,
wo ein AVR, wahrscheinlich tiny2313, einen LogicLevel
Mosfet mit ca. 40V und ca. 25A schalten soll.
Tatsächlich stehen mir bei der mobilen Schaltung nur
ca. 40V aus einem Akku zur verfügung.

Gibt es einen Spannungsregler der von 40V auf ca. 5V
runterregelt ohne hohe verluste?

Oder alternativ überlege ich, eine 3V LiIon Batterie in die
Schaltung fest zu integrieren. Besser?

Es könnte sein das die Schaltung längere Zeit standby rumliegt.

Vielen Dank, Andreas

 

[Dirk]

Hallo Andreas,

um da wirklich 25A richtig schalten zu können, benötigst du eine passende Gate-Source-Spannung. Normalerweise sind das 12V, bei LogicLevel-Mosfets sind es typischerweise 5V. Wenn du mit PWM schaltest, musst du auch noch einen entsprechenden Strom zur Verfügung stellen, um die Gate-Kapazitäten schnell umladen zu können. Wenn du eine LiIon Batterie verwenden möchtest, wird es wahrscheinlich schwer, die Gate-Spannung zu erzeugen. Kritisch ist hier: Was passiert, wenn du eine zu niedrige Gate-Spannung hast? Der Arbeitsbereich des Mosfets liegt dann nicht im Schaltbereich, sondern liegt irgendwo auf der Kennlinie, das heißt, du erzeugt hier ordentlich Verlustleistung. Die Gate-Spannung ist also wichtig.

Ich würde die Spannung mit einem Schaltregler auf 5V regeln. Passend wäre hier zum Beispiel die HV Version des LM2575-5 oder -ADJ (vielleicht reicht auch die normale Version, ich glaube die verträgt Am eingang 40V oder sogar 45V, ich habe das Datenblatt gerade nicht zur Hand). Wenn du hier einen Linearregler einsetzen würdest, berechne aus Spass mal die Verlustleistung am Regler bei I=100mA

Alternativ könntest du auch 12V (für den Mosfet) mit einem Schaltregler regeln und diese 12V dann mit Linearregler (7805) auf 5V (für Logik) regeln.

Eine sehr günstige Lösung kannst du mit MC33063AP1 realisieren, ich selber finde aber den LM2575 besser.

Ich habe mal ein Schaltungsbeispiel angehängt.

Grüße,
Dirk

 

[meiserati]

...ich selber finde aber den LM2575 besser.

Hallo Dirk.

Vielen Dank für deine Tipps, das habe ich soweit verstanden.
2575 finde ich gut.


Ich werde mal eine Versuchschaltung aufbauen, einen 2575-5V
habe ich sogar noch in der Kramkiste.
Mir ist nur noch nicht ganz der Sinn der Spule klar und in welcher
Bauform ich die da verwenden kann. Das problem ist, das die fertige
Schaltung in SMD seien soll.
Ich bin auch gespannt was da so an Strom fliesst im Ruhezustand.
Es kann seien das die Schaltung locker ein halbes Jahr rumliegt
bis sie aktiviert wird und dann sollte der Akku nicht leer sein.

Wobei die Schaltung problemlos spannungsfrei seien könnte,
leider habe ich nur einen Taster zur Aktivierung.

Im Energiebereich hätte ich jetzt was mit einer "Selbsthaltung" gebastelt.
Müsste doch eigentlich auch elektronisch gehen...

Vielen Dank, Andreas

 

[Oskar01]

Hallo,
der Sinn der Spule ist (vereinfacht):
Die Energie sowohl des positiven Impulses (als auch des negativen Impulses) (Delta I zu Delta t) in magnetischer Form zu speichern. Diese Energie wird dann wieder abgegeben, auch dann, wenn normalerweise gerade kein Strom über Gleichrichter etc. fließt.
Das ist der Knüller.
Die Frage ist berechtigt, w a s für eine Spule man da nimmt.
Daran scheitert dann auch meistens diese IC-Schaltung und trägt nicht gerade zur Beliebtheit unter "Bastlern" bei.
Bei mir jedenfalls.

Wer kann Spulen-Dimensionierungs-Tip geben?

Also keine ausgeprägte Resonanz-Spule, das wäre hier auch "tödlich", nur eine sog. Speicherdossel. Hmm.


Gruß von Oskar01

 

[dino03]

Hallo zusammen,

Die Frage ist berechtigt, w a s für eine Spule man da nimmt.
Daran scheitert dann auch meistens diese IC-Schaltung und trägt nicht gerade zur Beliebtheit unter "Bastlern" bei.
Bei mir jedenfalls.

Wer kann Spulen-Dimensionierungs-Tip geben?

Also keine ausgeprägte Resonanz-Spule, das wäre hier auch "tödlich", nur eine sog. Speicherdossel. Hmm.

da hat Oskar schon recht Genau DAS Problem hab ich auch immer
Schaltpläne von Schaltwandlern gibt es wie Sand am Meer aber der Aufbau
der Spule (des magnetischen Kreises) ist das, was absolut entscheidend
ist.

Bei Ferrit-Trafokernen muß glaube ich immer ein Luftspalt vorhanden sein.
Bei Ringkernen ist das aber nicht der Fall. Bei offenen Kernen (Festinduktivitäten)
ist ja sowieso immer ein riesen Luftspalt.
Dann kommt es wohl auch noch mächtig auf das verwendete Ferrit-Material
an und auf die Drahtdicke bzw Drahtart (Volldraht oder HF-Litze) um den
optimalen Wirkungsgrad oder überhaupt eine zufriedenstellende Funktion
zu haben. Die Wandlerfrequenz spielt dann auch immer eine Rolle bei der
Art der Spule. Aufpassen muß man auch, das die Speicherdrossel im Betrieb
nicht in die magnetische Sättigung kommt. Alles sehr verwirrend.

Gruß
Dino

 

[dino03]

Ich hab mal ein wenig gestöbert ...

Fragen zu Speicherdrossel

Schaltregler Bauteilkunde

Entwurf eines Spannungswandlers

Gruß
Dino

 

[meiserati]

Hallihallo.
Ich stell jetzt mal ein Schaltbild ein bei dem ich jetzt den 2575
entsprechend meinem Verständnis und dem Datenblatt ein.
Wie gesagt soll er den AVR, eine LL Mosfet mit 30A und ein 7segment
Element versorgen. Für die Spule benötige ich die kleinstmögliche Bauform.
Die 7segment Anzeige soll nur die Zahlen null bis neun anzeigen,
daher habe ich die, direkt auf die ports gelegt.

Ich würde mich freuen wenn ihr mal drüber schaut und
mich auf Fehler oder Verbesserungen hinweisen könnt.

Schaltbild


Vielen Dank, Andreas