Abwärtswandler

Fragen zu Elektronik und Elektro allgemein.Fragen zu Bauteilen wie z.B. Tansistoren, Dioden, Kondensatoren usw.

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Abwärtswandler

Neuer Beitragvon Harras am Mittwoch 14. August 2019, 21:25

Hallo Forumsgemeinschaft!
Ich sinne gerade über eine Schaltung nach, die mir eine EIngangsspannung (noch nicht genau festgelegt, zwischen 5 und 24 V DC, ..von einem Solarmodul) abwärtswandelt auf einen Spannungsbereich von 1.5 bis 2.0 V.

Dieser soll sich regulieren, leistungsangepasst sein. Das heißt, wenn mein Modul 2.5 Watt bei 1.7 V verbraucht, soll 1.47 A über den Wandler geliefert werden. Ich möchte aber auch, dass der Wandler bei 1.5 V dann entsprechend 1.67 A liefern kann. Ich möchte dazu eine Platine, mit einfacher (nicht unbedingt kostengünstiger) Elektronik entwerfen.

Ich dachte, ich könnte etwas Vergleichbares wie einen LM2596 step down Regulator oder einen LTM4644 DC/DC Regulator verwenden (als Ausgangsbaustein für den Entwurf). Ich weiß nicht, unter welchen Fachbegriff diese Funktionalität fällt. Tipps oder Anregungen ohne detaillierter zu werden, nehme ich dankend an! Ich möchte schon noch Schmalz reinstecken!

Vielleicht kann mir jemand darüber hinaus etwas für einen Regulator empfehlen (und sei es nur ein Schaltungsbestandteil), der Vout kontinuierlich anpasst, damit die 2.5 Watt eingehalten werden. Was dazu ideal wäre, wenn auch folgendes erfüllt wird:
Ich brauche am Wandler am besten 8 mal Vout, alle reguliert. Es können aber auch beispielsweise 2 Bausteine mit 4x Vout sein.

Vielen Dank im Voraus!
Harras
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon SAD am Mittwoch 14. August 2019, 23:23

Moin!
Echt witzig, verlustlose "Wandler" wurden bisher noch nicht erfunden.
Leistungs-Wärme-u.o. Spannungsverluste wirst Du immer haben,
es sei den per Supraleitung, Nur kenne ich mich damit nicht aus,
außer, das sowas überhaupt nicht kostengünstig ist.
Gruß SAD
SAD
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon der mit den kurzen Armen am Donnerstag 15. August 2019, 04:06

DC -DC -Wandler gibt es wie Sand am Meer aber eines haben die Gemeinsam sie liefern eine Konstante Ausgangsspannung. In deinem Fall ein Wandler für 5 bis 24 V Eingangsspannung macht daraus eine Ausgangsspannung von 1,5 V ! So und was Leistung ist schaust du noch mal im Netz nach.
Wen dein Gerät 2,5 W aufnimmt und die Spannung bei 1,5 V liegt zieht es den Strom den es benötigt.
Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst das von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!
der mit den kurzen Armen
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon Harras am Donnerstag 15. August 2019, 06:18

Moin, vielen Dank für eure Antworten!
Verlustlos soll das natürlich nicht sein. Und ja, es ist wohl schwierig etwas anderes als eine konstante Spannung mit einem Wandler zu bekommen. Die Frage bezieht sich also darauf, wie man es mit einer Kombination von Baugruppen oder einem intelligentem Schaltkreis hin bekommt.
Harras
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon SAD am Donnerstag 15. August 2019, 09:05

Moin!
Normal könntest Du einen LM317T nehmen,
welcher bei entsprechender Kühlung bis zu 1,5A liefern kann.
Würde aber zu einem LM350 raten, der liefert bis zu 3A und
kostet nicht die Welt.
Hier findest Du genügend Schaltungen
https://www.google.com/search?client=fi ... 0&dpr=1.25
Wie schon geschrieben, saugt Dein "Modul" das was es braucht und
nicht was Du ihm geben willst.
Gruß SAD
SAD
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon BernhardS am Donnerstag 15. August 2019, 09:53

Neee.... Das mach lieber nicht. Hohe Eingangsspannung und niedrige Ausgangsspannung, das gäbe mit einem Linearregler nicht hinnehmbare Verluste.

Bevor wir hier aber weiter rumraten: Bitte zunächst mal eine konkrete Angabe zu den Solarzellen. 5-24V ist schon ein großer Bereich. Wenn 24V die Arbeitsspannung sein soll (ist das so?), dann hätte das Ding fast 40V Leerlaufspannung. Dafür eine Elektronik zu stricken die 2V 1,5A liefert, das ist ein bißchen (zu)viel verlangt.
$2B OR NOT $2B = $FF
BernhardS
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon anders am Donnerstag 15. August 2019, 12:43

Dieser soll sich regulieren, leistungsangepasst sein. Das heißt, wenn mein Modul 2.5 Watt bei 1.7 V verbraucht, soll 1.47 A über den Wandler geliefert werden. Ich möchte aber auch, dass der Wandler bei 1.5 V dann entsprechend 1.67 A liefern kann
Ein Problem bei stabilisierten Wandlern mit hohem Wirkungsgrad, also Schaltwandlern, ist, dass sie einen negativen Eingangswiderstand haben.
Je niedriger also die Eingangsspannung ist, umso höher muss der Eingangsstrom sein.

Damit das nicht zu bistabilem Verhalten oder Schwingungen führt, muss die Eingangsspannungsquelle einen möglichst geringen Innenwiderstand haben, also z.B. ein Akku sein.
Solarzellen sind aber in erster Linie Stromquellen, wo der Strom also nur wenig von der Ausgangssapnnung beeinflusst wird, und deshalb hochohmig.
Aus diesem Grund wird der Versuch einen Schaltwandler (sofern er nicht ein rein transformatorisches Verhalten zeigt) direkt aus einer Solarzelle zu speisen mit ziemlicher Sicherheit scheitern.
anders
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon Harras am Donnerstag 15. August 2019, 18:49

Vielen Dank euch!
Ich habe noch die Wahl für die Spannung der Solarzellen. Module mit 5, 8 und 16 V schweben mir vor. Aber danke anders auch für die Erklärung, vielleicht sollte ich danke wirklich nicht direkt auf das Leistungsteil gehen!
Harras
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon SAD am Donnerstag 15. August 2019, 19:03

@ BernhardS
Ich gehe davon aus, das es eine Solarpaneele gibt + Laderegler + Solarakku.
Nach dem Akku läßt sich dann ohne weiteres ein Handelüblicher Spannungsregler setzen,
der dann die erforderliche Spannung runter regelt, mit entspr. Schaltung.

@ Harras
Nur eine Solarpaneele und Regler nehmen funzt nicht.
Dann solltest Du auf einzelne Solarzellen zu greifen.
3 oder 4 einzelne Solarzellen in Reihe reichen aus,
sie sollten aber den erforderlichen Strom liefern können.
Ein Widerstand nebst entsprechender Z-Diode und die gewünschte Spannung ist da.
Z.B. hier bei Lemo Solar wäre was passendes.
Sie haben keine ausreichende Berechtigung, um die Dateianhänge dieses Beitrags anzusehen.
Gruß SAD
SAD
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon Harras am Donnerstag 15. August 2019, 19:15

Besten Dank SAD! Ja, ich werde einen Akku nehmen und davor die Solarzellen in Reihe schalten!
Harras
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Re: Abwärtswandler

Neuer Beitragvon SAD am Freitag 16. August 2019, 00:23

Moin1
Mit Akku brauchst Du einen Laderegler.

Nur die einzelnen Solarzellen in Reihe schalten,
ohne Akku, aber eine Z-Diode + Widerstand.

Bei 4 einzelnen Solarzellen hast Du eine Leerlaufspannung von ca.2,44V,
bei voller Sonneneinstrahlung.

Wenn es bewölkt ist, ca. 1,6V-1,8V und in der Nacht nix.

Um den Vorwiderstand für die Z-Diode zu berechnen,
findest Du hier passendes: https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 012151.htm
Gruß SAD
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