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Thema: 12V Eingangsspannung -> Spannungsstabilisator -> 12V A

  1. #1

    12V Eingangsspannung -> Spannungsstabilisator -> 12V A

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    Ich will über einen Schleifkreis(Dm ca. 100 mm) die Spannungsversorgung für ein Gerät liefern. Jetzt habe ich mir überlegt, daß beim Drehen die Spannung immer schwanken muß, da sich der Widerstand aufgrund der Weglänge ändert. Also habe ich beschlossen kurz vor dem Gerät nochmals einen Spannungsstabilisator einzubauen.

    Das Problem ist zur Zeit allerdings, daß der 78XX bswp. eine Eingangsspannung braucht, die mindestens etwas über der Ausgangsspannung liegt.

    Ich will hier aber wie geschrieben 12V möglichst auf 12V halten. Welche Schaltung ist dafür geeignet ?
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hochsetzsteller (auf 13V zB) und dann ein 12V LDO dahinter, Schaltreglertopologien, die sowohl niedrigere als auch höhere Eingangsspannung verkraften sind etwas komplizierter. Ein Hochsetzsteller (neudeutsch also Step-Up- oder Boost-Converter) mit angezpafter Drossel wäre auch eine Möglichkeit. Beim Schleifring würde ich mir wegen des Widerstandes des Kontaktmaterials allerdings noch die geringsten Sorgen machen, kurze Sags auf der Versorgung würde ich aber auf jeden Fall puffern.

  3. #3
    Stimmt, ein Kondensator reicht. Wie finde ich hierbei raus, welche Kapazität er haben sollte ? Mir ist Q = CU bekannt, bzw. Tau = RC.
    Ich sehe es so, daß Tau ~ Trägheit ist, also je länger die Aussetzer desto größer R und/oder C. Ich denke also an Tau ca. 2s, R = R_Leiterbahn_max => C.
    Ideen, Kommentare ?
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  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo,

    ich sehe noch nicht, wo der Spannungsabfall herkommen soll und warum du nicht entweder ein bischen mehr einspeisen kannst, oder ein bischen weniger akzeptieren kannst. 12V sind doch ein weiter Begriff. Unstabilisiert kann man 10 bis 14V als 12V betrachten, stabilisiert hinter einem 7812 sind es immer noch +/-5% also 11,4 bis 12,6V.

    Wenn du in deinem 12V NEtzteil vor dem Schleifring z.B. auch mit einem 7812 arbeiten solltest, könntest du in die Masse-Leitung des Reglers 1 Diode schalten (kleine Universaldiode, wie 1N414. Der Regler liefert dann statt 12V ca. 12.7V.
    Die schickst du über den Schleifer und hinter dem Schleifer baust du eine Diode (z.B: 1N4001) und dahinter einen fetten Ladeelko. Dahinter sollten dann wieder ca. 12V vorliegen.
    Wenn du es genauer brauchst, kannst du auch 2 Dioden in den Masseleitung des 7812 schalten und statt der 1N4001 eine Schottky-Diode nehmen und dann noch einen Low-Drop-Out Regler als Stabilisierung.

    Wenn die Spannung sooo genau sein muss, kannst du auch einen Boost-Converter, wie shaun bereits schrieb. Schau dir mal den LT1172 an:
    http://www.linear.com/pc/productDeta...31,C1061,P1317
    Der macht dir aus 3..12,4V immer 12V am Ausgang. Erst bei >12,4V steigt natürlich dann die Spannung mit an, weil sie einfach über D1 fließen kann..

    Wegen Widerstandschwankungen hätte ich die wenigsten Sorgen.
    Ich hab mal die Elektronik von kleinen 200x300mm Fahrzeugen entwickelt, die sich in einem Schienensystem (mehrere 100m) frei, also selbstlenkend (T-Stücke in der Schiene statt klassische Weiche) und mit Kenntnis der Topologie bewegen konnten und hierbei über Schleifer mit Power (max. ca. 160W@48V) und Daten (CAN-Bus) versorgt wurden...
    Die Teile hatten 4 x 4 Schleifer. Je nach Fahrsituation waren 2-4 Schleifersätze im Eingriff sodass durch die Redundanz eine hohe Versorgungssicherheit selbst bei verschmutzten Schienen gegeben war.
    Im Netzteil wurden diese 4 Leitungen über Schottkydioden verodert und dann auf einen fetten Ladeelko geführt, der die Elektronik bis zu ca. 200ms versorgen konnte. Dahinter dann ein Abwärtsschaltregler von 48V auf 5V....usw...wir haben nie Probleme mit der Stromversorgung gehabt.
    Auf den Datenleitungen war die Kommunikation mit ein paar Tricks und reichlich Experimentieren letztlich genauso sicher möglich.

    Sigo

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Andree-HB
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    ...ich habe mir bei einem Projekt mit Schleifringen sehr einfach beholfen, indem ich einfach zwei etwas versetzte Schleifer am gleichen Schleifring gebaut habe...hatte damit noch nie Probleme mit Schwankungen.
    Danke an Alle, die uns bei der erfolgreichen 1.000€-Aktion der IngDiba unterstützt haben! | https://www.hackerspace-bremen.de | http://www.pixelklecks.de |

  6. #6
    Für Kompensationsleitungen habe ich keinen Platz, die Spannungsversorgung ist nur ein Teil des Srings.

    Bezgl. "fetter Elko": Ich bin auf ca 200F (!) oder mehr gekommen für den Elko. Da müßte man bereits eine Batterie benutzen.

    ...ich habe mir bei einem Projekt mit Schleifringen sehr einfach beholfen, indem ich einfach zwei etwas versetzte Schleifer am gleichen Schleifring gebaut habe...hatte damit noch nie Probleme mit Schwankungen.
    Interessante Idee. Dafür ist mein Aufbau leider zu kompakt.
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  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Wieso denn 200F ???

  8. #8
    Ich sehe es so, daß Tau ~ Trägheit ist, also je länger die Aussetzer desto größer R und/oder C. Ich denke also an Tau ca. 2s, R = R_Leiterbahn_max => C.
    R = 1Ohm bis 0,01 Ohm oder weniger. 2s da geringe Drehzahl.


    Zitat Zitat von sigo
    Wieso denn 200F ???
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  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Hessibaby
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    Aus welchem Material ist Dein Schleifring ? Wolframdraht ? Und welchen Durchmesser hat er ?
    Eine 35µ Leiterbahn hat, mit einem Milliohmmeter gemessen, bei 1mm Breite auf 100mm Länge ganze 4,17 mOhm.
    Spannungsabfall bei 1A 4,17mV.
    Gruß

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Ausbilder 'Durchdrücker'
    Ich sehe es so, daß Tau ~ Trägheit ist, also je länger die Aussetzer desto größer R und/oder C. Ich denke also an Tau ca. 2s, R = R_Leiterbahn_max => C.
    R = 1Ohm bis 0,01 Ohm oder weniger. 2s da geringe Drehzahl.


    Zitat Zitat von sigo
    Wieso denn 200F ???
    Und warum sollte der Kontakt 2s fehlen???

    Sigo

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