Gruß Samson
Suche Aufwärtswandler
Moderator: T.Hoffmann
Hallo, auf die Gefahr das sowas hier schon mal gepostet wurde - ich bin auf der Suche nach einem Aufwärtswandler um mehr als 3 x Seoul P4 in Reihe an einem 12 Akku zu betreiben .
Gruß Samson
Gruß Samson
Ja, genau sowas suche ich als Schaltung . Da ich mich etwas mit Elektonik im allgemeinen und im besonderen auskenn trau ich mich da ran . 
hier ein paar links in wiki:
http://de.wikipedia.org/wiki/Tiefsetzsteller
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochsetzsteller
http://de.wikipedia.org/wiki/DC-DC-Wandler
und da noch ein skript von einem Prof:
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt. ... d_pdf.html
viel spass
da wirst du einiges zu tun haben
hier noch ein zusatz:
um nicht den schwierigen teil selber bauen zu müssen gibts auch ics:
http://www.renesas.com
M62215FP
der schaut interessant aus
hier das datenblatt
http://de.wikipedia.org/wiki/Tiefsetzsteller
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochsetzsteller
http://de.wikipedia.org/wiki/DC-DC-Wandler
und da noch ein skript von einem Prof:
http://schmidt-walter.fbe.fh-darmstadt. ... d_pdf.html
viel spass
da wirst du einiges zu tun haben
hier noch ein zusatz:
um nicht den schwierigen teil selber bauen zu müssen gibts auch ics:
http://www.renesas.com
M62215FP
der schaut interessant aus
hier das datenblatt
na,ganz so schlimm ist das mit ner schaltung nicht, ich würde doch nicht so einen exoten nehmen, ein überall verfügbarer tl494 tut es doch auch, der ist in fast jedem älteren pc netzteil drin und macht alles was du
brauchst. funzt von mind 7V bis 40V der chip. ein testweise von mir aufgebauter hochsetzsteller (step-up)
wandler erreiche im optimalem arbeitspunkt werte von knapp 98% wirkungsgrad.ohne die verluste in den anschlussleitungen,die recht erheblich sein können. schreib mal, was du genau machen willst, wieviel dioden und mit welchem strom die laufen sollen, die notwendige spannung solltest du auch angeben, also nicht schätzen, sondern messen!
hier findest du fast alles was du wissen musst
http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100w.htm
hier noch mal das bild dazu, das poste ich nur, damit ich dir daran notfalls noch etwas erklären kann,da kann noch so einiges optimiert werden, wenn der ausgangsstrom nicht so hoch sein soll! am liebsten würde ich das als dialog
zwischen uns machen, dann könnten andere das als referenzprojekt nehmen und die ewige fragerei wäre mehr schaltungsbezogen und nicht mehr allgemeiner natur.
[img][img]images/userupload/1856_step_up100_1.jpg[/img]
[/img]
brauchst. funzt von mind 7V bis 40V der chip. ein testweise von mir aufgebauter hochsetzsteller (step-up)
wandler erreiche im optimalem arbeitspunkt werte von knapp 98% wirkungsgrad.ohne die verluste in den anschlussleitungen,die recht erheblich sein können. schreib mal, was du genau machen willst, wieviel dioden und mit welchem strom die laufen sollen, die notwendige spannung solltest du auch angeben, also nicht schätzen, sondern messen!
hier findest du fast alles was du wissen musst
http://www.sprut.de/electronic/switch/up100w/up100w.htm
hier noch mal das bild dazu, das poste ich nur, damit ich dir daran notfalls noch etwas erklären kann,da kann noch so einiges optimiert werden, wenn der ausgangsstrom nicht so hoch sein soll! am liebsten würde ich das als dialog
zwischen uns machen, dann könnten andere das als referenzprojekt nehmen und die ewige fragerei wäre mehr schaltungsbezogen und nicht mehr allgemeiner natur.
[img][img]images/userupload/1856_step_up100_1.jpg[/img]
[/img]
Danke - einfach genial ... genau sowas suchte ich .
Konkret soll es eine Tauchlampe werden , Bessr gesagt ein ersatz für den Brenner . als Akku kommt ein NimH mit 13,2 V zum Einsatz und 4x P4 will ich betreiben - bei 700 mA. ( gut - es können auch 800 mA sein ).
Ein Teil mit 3x P4 und einer KSQ ist schon fertig und wenn die neue Schaltung auch gleich die Funktion der KSQ mit übernimmt - umso besser .
Ich hab vor das ganze hier als Baubjekt zu posten - die ersten Vergleiche mit Halogenbrennern , sowohl herkömmlichen als auch Photobrennern sind sehr ermutigend .
Und da man da noch so einiges machen kann wird es in SMD auch angenehm klein um ein der Tauchlampe Platz zu finden .
Bleibt bloß die Frage : wo kriegen die Fissche ne Sonnenbrille her ?
Gruß Samson
Konkret soll es eine Tauchlampe werden , Bessr gesagt ein ersatz für den Brenner . als Akku kommt ein NimH mit 13,2 V zum Einsatz und 4x P4 will ich betreiben - bei 700 mA. ( gut - es können auch 800 mA sein ).
Ein Teil mit 3x P4 und einer KSQ ist schon fertig und wenn die neue Schaltung auch gleich die Funktion der KSQ mit übernimmt - umso besser .
Ich hab vor das ganze hier als Baubjekt zu posten - die ersten Vergleiche mit Halogenbrennern , sowohl herkömmlichen als auch Photobrennern sind sehr ermutigend .
Und da man da noch so einiges machen kann wird es in SMD auch angenehm klein um ein der Tauchlampe Platz zu finden .
Bleibt bloß die Frage : wo kriegen die Fissche ne Sonnenbrille her ?
Gruß Samson
ok, auf grund deiner mail und deines post´s hier gehe ich mal davon aus, das wir das jetzt mal hier durchziehen.
bevor es aber richtig los geht, benötigen wir alle notwendigen eckdaten, diese sind im einzelnen:
1. zur verfügung stehender platz für die elektronik
2. spannung der akkus, und hier geht es schon los mit den feinheiten! die angabe deinerseits 13,2V reicht keinesfalls aus! um einen sicheren betrieb unter allen, auch ungünstigsten bedingungen (worst case) zu garantieren, brauchen wir hier die maximale spannung nach dem laden. die minimale akku spannung, bei der das gerät noch funktionieren muss (etwa 1V pro zelle unter last,eventuell auch 0,9V). die akkukapazität. den entladestrom, der sich aus der kennlinie der akkus und der erforderlichen leistung ergibt.
3. gehäusematerial und gehäusegrösse
4.der genaue arbeitspunkt der P4 wird als erstes festgelegt, da das unmittelbare auswirkungen auf den rest der schaltung hat! das kann näherungsweise mit den kennlinien im datenblatt erfolgen.der feinabgleich erfolgt später an der fertigen schaltung und wird empirisch durchgeführt.
5. temperaturbereich in der das ganze funktionieren muss, eine ausserhalb des wassers eingeschaltete lampe soll ja sicher nicht auf grund ungenügender kühlung kaputt gehen!
6. wie lange soll im normalfall die leuchtdauer sein? eventuelle umschaltung von minimal, normal und powerbetrieb, das sind dinge, die nur du festlegen kannst und hängen von deinen erfahrungen ab.
7.abschätzung der notwendigkeit von ev. schutzschaltungen.
8. eventuell erforderlicher notbetrieb, bis zur erschöpfung der akkus, ev. entladung bis zu etwa 7V
9. da ich vermute, das es sich um eine fertige lampe handelt, wäre eine kurze beschreibung derselben sehr hilfreich das gleiche gilt für die bisher gemachten erfahrungen im einsatz, also mal angeben, was da für ein glühobst drin ist und wie lange das leuchtet, wie der subjektive helligkeitseindruck ist und was dir sonst noch wichtiges einfällt. wie lange geht ein normaler und wie lange ein maximaler tauchgang?
4a. ich plädiere hier eher für 700mA als für 800mA, festlegen musst du das allerdings. die gründe dazu sind folgende, die betriebszeit wird erhöht, es wird insgesamt weniger wärme erzeugt, der helligkeitsgewinn ist minimal.
so, nun mach mal deine hausaufgaben, dann geht es weiter, kurze pm wäre sinnvoll.
bevor es aber richtig los geht, benötigen wir alle notwendigen eckdaten, diese sind im einzelnen:
1. zur verfügung stehender platz für die elektronik
2. spannung der akkus, und hier geht es schon los mit den feinheiten! die angabe deinerseits 13,2V reicht keinesfalls aus! um einen sicheren betrieb unter allen, auch ungünstigsten bedingungen (worst case) zu garantieren, brauchen wir hier die maximale spannung nach dem laden. die minimale akku spannung, bei der das gerät noch funktionieren muss (etwa 1V pro zelle unter last,eventuell auch 0,9V). die akkukapazität. den entladestrom, der sich aus der kennlinie der akkus und der erforderlichen leistung ergibt.
3. gehäusematerial und gehäusegrösse
4.der genaue arbeitspunkt der P4 wird als erstes festgelegt, da das unmittelbare auswirkungen auf den rest der schaltung hat! das kann näherungsweise mit den kennlinien im datenblatt erfolgen.der feinabgleich erfolgt später an der fertigen schaltung und wird empirisch durchgeführt.
5. temperaturbereich in der das ganze funktionieren muss, eine ausserhalb des wassers eingeschaltete lampe soll ja sicher nicht auf grund ungenügender kühlung kaputt gehen!
6. wie lange soll im normalfall die leuchtdauer sein? eventuelle umschaltung von minimal, normal und powerbetrieb, das sind dinge, die nur du festlegen kannst und hängen von deinen erfahrungen ab.
7.abschätzung der notwendigkeit von ev. schutzschaltungen.
8. eventuell erforderlicher notbetrieb, bis zur erschöpfung der akkus, ev. entladung bis zu etwa 7V
9. da ich vermute, das es sich um eine fertige lampe handelt, wäre eine kurze beschreibung derselben sehr hilfreich das gleiche gilt für die bisher gemachten erfahrungen im einsatz, also mal angeben, was da für ein glühobst drin ist und wie lange das leuchtet, wie der subjektive helligkeitseindruck ist und was dir sonst noch wichtiges einfällt. wie lange geht ein normaler und wie lange ein maximaler tauchgang?
4a. ich plädiere hier eher für 700mA als für 800mA, festlegen musst du das allerdings. die gründe dazu sind folgende, die betriebszeit wird erhöht, es wird insgesamt weniger wärme erzeugt, der helligkeitsgewinn ist minimal.
so, nun mach mal deine hausaufgaben, dann geht es weiter, kurze pm wäre sinnvoll.
luckylu1 hat geschrieben:ok, auf grund deiner mail und deines post´s hier gehe ich mal davon aus, das wir das jetzt mal hier durchziehen.
bevor es aber richtig los geht, benötigen wir alle notwendigen eckdaten, diese sind im einzelnen:
1. zur verfügung stehender platz für die elektronik
es wäre günstig wenn in etwa auf 43 x 27x 14 mm ( L x Bx h) zu kombimieren wäre.
2. spannung der akkus, und hier geht es schon los mit den feinheiten! die angabe deinerseits 13,2V reicht keinesfalls aus! um einen sicheren betrieb unter allen, auch ungünstigsten bedingungen (worst case) zu garantieren, brauchen wir hier die maximale spannung nach dem laden. die minimale akku spannung, bei der das gerät noch funktionieren muss (etwa 1V pro zelle unter last,eventuell auch 0,9V). die akkukapazität. den entladestrom, der sich aus der kennlinie der akkus und der erforderlichen leistung ergibt.
Als Akku kommt ein NimH akkupack mit 13,2 V und 4 AH zum Einsatz . Eine Abschaltung bei Erreichen der Entladeschlußspannung von 1V pro Zelle ist schon in der Tauchlampe integriert ( die vor dem abschalten durch Blinken warnt um nicht plötzlich im Dunkeln zu stehen ) .
3. gehäusematerial und gehäusegrösse
4.der genaue arbeitspunkt der P4 wird als erstes festgelegt, da das unmittelbare auswirkungen auf den rest der schaltung hat! das kann näherungsweise mit den kennlinien im datenblatt erfolgen.der feinabgleich erfolgt später an der fertigen schaltung und wird empirisch durchgeführt.
750 mA
5. temperaturbereich in der das ganze funktionieren muss, eine ausserhalb des wassers eingeschaltete lampe soll ja sicher nicht auf grund ungenügender kühlung kaputt gehen!
sagen wir mal von 0°C bis ca 40°C
6. wie lange soll im normalfall die leuchtdauer sein? eventuelle umschaltung von minimal, normal und powerbetrieb, das sind dinge, die nur du festlegen kannst und hängen von deinen erfahrungen ab.
7.abschätzung der notwendigkeit von ev. schutzschaltungen.
Eine Umschaltung der Leistung ist nicht Nötig , es bringt miner Meinung nach keinen Nutzen unter Wasser und verkompliziert die ganze Sache nur .
8. eventuell erforderlicher notbetrieb, bis zur erschöpfung der akkus, ev. entladung bis zu etwa 7V
9. da ich vermute, das es sich um eine fertige lampe handelt, wäre eine kurze beschreibung derselben sehr hilfreich das gleiche gilt für die bisher gemachten erfahrungen im einsatz, also mal angeben, was da für ein glühobst drin ist und wie lange das leuchtet, wie der subjektive helligkeitseindruck ist und was dir sonst noch wichtiges einfällt. wie lange geht ein normaler und wie lange ein maximaler tauchgang?
Hierzu bitte mal unter viewtopic.php?t=3075 schauen , da habe ich die Tauchlampe beschreiben - momentan mit 3x P4 - soll aber auf mind. 4x P4 erweitert werden
4a. ich plädiere hier eher für 700mA als für 800mA, festlegen musst du das allerdings. die gründe dazu sind folgende, die betriebszeit wird erhöht, es wird insgesamt weniger wärme erzeugt, der helligkeitsgewinn ist minimal.
so, nun mach mal deine hausaufgaben, dann geht es weiter, kurze pm wäre sinnvoll.
ok, tragen wir mal alles zusammen, was wir so an daten haben:
LED´s 4 x seoul P4
geforderter strom durch die LED´s 750 mA
durchlassspannung bei 750 mA ~ 3,6 V (aus dem datenblatt)
dabei umgesetzte leistung = 0,75 A x 3,6V = 2,7 W pro P4
gesamtleistung 4 x 2,7 W = 10,8 W / das ist die gesamtleistung, die in den 4 leds umgesetzt wird
die verlustleistung der P4 (wärme) ergibt sich aus dem angenommenen wirkungsgrad von mindestens 15% zu:
10,8 W x 0,85 = 9,18 W , da die verlustwärme des wandlers über den gleichen kühlkörper abgeführt wird, wird an passender stelle die berechnung des kühlkörpers durchgeführt
die reihenschaltung von 4 x P4 ergibt die notwendige spannung zu 4 x 3,6 V = 14,4 V
jetzt wenden wir uns dem akku zu
es handelt sich um einen NI-MH akku mit 10 zellen,
die minimale zellenspannung am ende der entladung beträgt 1 V x 10 = 10 V
die maximale zellenspannung wird mit 1,375 V je zelle am beginn der entladung angenommen 1,375 V x 10 = 13,75 V
da in der lampe noch eine tiefentladungsschutzschaltung vorhanden ist, brauchen wir hier zum weiterrechnen die
genaue spannung bei einem minimalstrom von ca. 800 mA, das musst du mit vollgeladenen akkus unter zuhilfenahme eines widerstands mal messen.
LED´s 4 x seoul P4
geforderter strom durch die LED´s 750 mA
durchlassspannung bei 750 mA ~ 3,6 V (aus dem datenblatt)
dabei umgesetzte leistung = 0,75 A x 3,6V = 2,7 W pro P4
gesamtleistung 4 x 2,7 W = 10,8 W / das ist die gesamtleistung, die in den 4 leds umgesetzt wird
die verlustleistung der P4 (wärme) ergibt sich aus dem angenommenen wirkungsgrad von mindestens 15% zu:
10,8 W x 0,85 = 9,18 W , da die verlustwärme des wandlers über den gleichen kühlkörper abgeführt wird, wird an passender stelle die berechnung des kühlkörpers durchgeführt
die reihenschaltung von 4 x P4 ergibt die notwendige spannung zu 4 x 3,6 V = 14,4 V
jetzt wenden wir uns dem akku zu
es handelt sich um einen NI-MH akku mit 10 zellen,
die minimale zellenspannung am ende der entladung beträgt 1 V x 10 = 10 V
die maximale zellenspannung wird mit 1,375 V je zelle am beginn der entladung angenommen 1,375 V x 10 = 13,75 V
da in der lampe noch eine tiefentladungsschutzschaltung vorhanden ist, brauchen wir hier zum weiterrechnen die
genaue spannung bei einem minimalstrom von ca. 800 mA, das musst du mit vollgeladenen akkus unter zuhilfenahme eines widerstands mal messen.
Kleine korrektur : der Akku hat 11 Zellen : 11 x 1,2 Volt = 13,2 Volt
die max. Zellenspannung beträgt also in etwa 14,5 Volt .
die max. Zellenspannung beträgt also in etwa 14,5 Volt .
11 x 1,375 V = 15,125 V
da diese spannung über der von 14,4 V liegt und folglich der wandler in diesem bereich nicht arbeiten würde, benötigen wir hier schon mal eine messung, besser wäre noch eine zeitangabe, wann erreicht die akkuspannung
14,4V und wann 13,2 V ?
ok, um das hier voran zu bringen, mache ich mal weiter.
wenn wir uns die schaltung ansehen, fällt uns im ausgangskreis ein widerstand von 0,1ohm auf, dieser widerstand
ist für die strombegrenzung notwendig, allerdings für unseren maximal strom von 750 mA zu klein. die an diesem widerstand abfallende spannung wird über den 2,2 kohm widerstand dem ic zugeführt. um die änderungen der schaltung auf das notwendige zu begrenzen, werden wir an der beschaltung des error amplifiers nichts ändern. der für uns interessante spannungswert ergibt sich aus dem, in der schaltung angegebenem maximalstrom und dem widerstand.
5A x 0,1ohm = 0,5V bei diesem spannungswert schaltet der TL494 ab, mit 0,5 V : 0,75 A = 0,667ohm erhalten wir den neuen ausgangswiderstand, da dieser wert ungünstig ist, wählen wir den nächstgrösseren verfügbaren wert,
0,68ohm, mit diesem wert wird jetzt der spannungsabfall neu berechnet 0,68ohm x 0,75 A = 0,51 V. weiterhin können wir die durch diesen widerstand abzuführende verlustleistung bestimmen, 0,75A x 0,51 V = 0,38 W.
damit ist widerstand bestimmt 0,68ohm 0,5W
jetzt können wir den wert für die notwendige ausgangsspannung des wandlers bestimmen, dieser ergibt sich aus
dem spannungsabfall der reihenschaltung von 4 x P4 und dem des strombegrenzungswiderstands.
das ergibt 14,4 V + 0,51 V = 14,91 V
jetzt muss geprüft werden, ob ein betrieb mit der maximalen eingangsspannung von 15,125 V (akku) überhaupt sicher möglich ist. dazu betrachten wir nun den dafür maßgeblichen teil der schaltung. die eingangsspannung würde auch ohne eingeschalteten wandler über die reihenschaltung von der drosselspule, der schottkydiode, 4 x P4 und dem strombegrenzungswiderstand einen strom treiben, dieser strom darf keinesfalls höher als der maximalstrom sein. als erstes bilden wir nun die differenz zwischen der max. eingangsspannung und der notwendigen = maximalen ausgangsspannung, 15,125 V - 14,91 V = 0,215 V. dieser spannungswert wirkt zwischen
der eingangsspannung und der reihenschaltung der 4 x P4 und dem strombegrenzungswiderstand, in diesem bereich befinden sich nur die drossel und die schottkydiode. da der spulenwiderstand bei gleichspannung nur wenige milliohm beträgt, kann er vernachlässigt werden, eine grobe prüfung kann das verdeutlichen, 0,75A x 50mohm (dieser wert ist schon sehr hoch gegriffen) = 0,0375V. an hand einiger datenblätter von schottkydioden, kann ermittelt werden, dass selbst bei hohen temperaturen erst ab spannungen von 250mV - 300mV überhaupt ein nennenswerter stromfluss zustande kommt. damit kann gesagt werden, das mit den 15,125 V ein sicherer betrieb möglich ist, aber schon eine weitere erhöhung der eingangsspannung, um nur wenige mV, änderungen des aufbaues
der schaltung notwendig werden lassen.
da diese spannung über der von 14,4 V liegt und folglich der wandler in diesem bereich nicht arbeiten würde, benötigen wir hier schon mal eine messung, besser wäre noch eine zeitangabe, wann erreicht die akkuspannung
14,4V und wann 13,2 V ?
ok, um das hier voran zu bringen, mache ich mal weiter.
wenn wir uns die schaltung ansehen, fällt uns im ausgangskreis ein widerstand von 0,1ohm auf, dieser widerstand
ist für die strombegrenzung notwendig, allerdings für unseren maximal strom von 750 mA zu klein. die an diesem widerstand abfallende spannung wird über den 2,2 kohm widerstand dem ic zugeführt. um die änderungen der schaltung auf das notwendige zu begrenzen, werden wir an der beschaltung des error amplifiers nichts ändern. der für uns interessante spannungswert ergibt sich aus dem, in der schaltung angegebenem maximalstrom und dem widerstand.
5A x 0,1ohm = 0,5V bei diesem spannungswert schaltet der TL494 ab, mit 0,5 V : 0,75 A = 0,667ohm erhalten wir den neuen ausgangswiderstand, da dieser wert ungünstig ist, wählen wir den nächstgrösseren verfügbaren wert,
0,68ohm, mit diesem wert wird jetzt der spannungsabfall neu berechnet 0,68ohm x 0,75 A = 0,51 V. weiterhin können wir die durch diesen widerstand abzuführende verlustleistung bestimmen, 0,75A x 0,51 V = 0,38 W.
damit ist widerstand bestimmt 0,68ohm 0,5W
jetzt können wir den wert für die notwendige ausgangsspannung des wandlers bestimmen, dieser ergibt sich aus
dem spannungsabfall der reihenschaltung von 4 x P4 und dem des strombegrenzungswiderstands.
das ergibt 14,4 V + 0,51 V = 14,91 V
jetzt muss geprüft werden, ob ein betrieb mit der maximalen eingangsspannung von 15,125 V (akku) überhaupt sicher möglich ist. dazu betrachten wir nun den dafür maßgeblichen teil der schaltung. die eingangsspannung würde auch ohne eingeschalteten wandler über die reihenschaltung von der drosselspule, der schottkydiode, 4 x P4 und dem strombegrenzungswiderstand einen strom treiben, dieser strom darf keinesfalls höher als der maximalstrom sein. als erstes bilden wir nun die differenz zwischen der max. eingangsspannung und der notwendigen = maximalen ausgangsspannung, 15,125 V - 14,91 V = 0,215 V. dieser spannungswert wirkt zwischen
der eingangsspannung und der reihenschaltung der 4 x P4 und dem strombegrenzungswiderstand, in diesem bereich befinden sich nur die drossel und die schottkydiode. da der spulenwiderstand bei gleichspannung nur wenige milliohm beträgt, kann er vernachlässigt werden, eine grobe prüfung kann das verdeutlichen, 0,75A x 50mohm (dieser wert ist schon sehr hoch gegriffen) = 0,0375V. an hand einiger datenblätter von schottkydioden, kann ermittelt werden, dass selbst bei hohen temperaturen erst ab spannungen von 250mV - 300mV überhaupt ein nennenswerter stromfluss zustande kommt. damit kann gesagt werden, das mit den 15,125 V ein sicherer betrieb möglich ist, aber schon eine weitere erhöhung der eingangsspannung, um nur wenige mV, änderungen des aufbaues
der schaltung notwendig werden lassen.
Die Akkuspannung am vollen Akkupack ohne Last liegt bei 14,78 Volt .
Bei einer Last von 800 mA sinkt die spannung bei vollem Akkupack auf 14 Volt . ( +/- ein paar mV)
Bei einer Last von 800 mA sinkt die spannung bei vollem Akkupack auf 14 Volt . ( +/- ein paar mV)