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Thema: Fragen zum Schaltregler

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Fragen zum Schaltregler

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    Hallo ich hab mal ein paar Fragen zum Schaltregler.
    Ich hab bei Euch gelesen, dass grad bei stärkerem Stromaufkommen und Akkubetrieb so ein Schaltregler einem einfachen Festspannungsregler vorzuziehen ist. Dabei gibt es bedeutend weniger Verluste und ein Kühlkörper könnte auch entfallen.

    Nun zu meinen Fragen. Zum einen habe ich mal so rumgesurft und zB diesen Regler gefunden LM2576T-15. Gibt es zB bei Farnell Nr. 9488120.
    Nun die Frage ich speise ihn mit +24V, genauso möchte ich auch ein Modell für 5V Ausgang mit den 24V speisen (getrennte Leitungen) Nun welche Bauteile benötige ich dabei? Die im Datenblatt angegeben 100µF, 1000µF Elkos, ne 100µH Spule und ne einfache Shuntdiode, oder ändert sich da was bei anderen Modellen/anderen Eingangs-Ausgangsspannungen.
    Muss da noch was zusätzliches angeschlossen werden? zB Dioden gegen Rücklaufspannungen etc?
    Wie sieht die Hitze Entwicklung aus? Ich rechne so mit ca 200mA für die 15V und ca 1A bei den 5V, wahrscheinlich eher weniger. Braucht man da schon Kühlkörper? Bei den 7815 auf jedenfall und zwar kräftige, aber hier auch, oder kann ich mir die und damit den Platz auf der Platine sparen?
    Gibt es auch passendes Modell für -15V Ausgangspannung? Also als Pendant zum 7915?

    Sonstige Vorschläge für eine effiktive Stromwandlung bei 24V Eingang und +/- 15V und +5V?


    Ach ja, eine letzte Frage noch, bei Pin 5 steht im Datenblatt On/Off, liegt auf Gnd. Wie ist dieser Pin zu verstehen? Wenn ich Gnd anlege arbeitet er, und wenn ich zB. 5V anlege ist er aus?!

    Sorry, wohl wohl einfache Anfänger-Fragen (kenn mich mit Elektronik auch noch nicht so gut aus...), aber wo wenn nicht hier soll ich fragen :frage: Also Vielen dank für Eure Hilfe.

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo Mole,
    Deine Fragen werden alle im Datenblatt beantwortet.

    http://www.datasheetcatalog.com/data...2576T-15.shtml

    Ich habe das erste von National Semiconductor gewählt. So ab Seite 10 wird eingehend die Dimensionierung beschrieben. Auch die Grössen der Spule.
    Auf Seite 18 findest Du eine Beschreibung zu NEGATIVE BOOST REGULATOR.
    Ansonsten gibt es ja jede Menge Beiträge zum Thema.

    Gruss Klaus.

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ja da hast du recht. Steht alles im Datenblatt. Allerdings gibt es da 2 Probleme, erstens ist das in einer Sprache die ich nicht so besonders gut verstehe, und zweitens ist es auf Englisch

    Naja, nachdem ich da gestern ca. 20 andere Datenblätter durchforstet hab und dann zu dem kam, naja da hab ich da nicht mehr wirklich viel gesehen.... Ist halt Übungs-/Erfahrungssache, der eine schaut drauf, und weiß sofort alles, der andere liest und liest und versteht nur bissl was, und irgendwann hat man mühe auch nur zu verstehen wie man heißt

    Naja, habs mir heute noch paar mal durchgelesen und bin was Spule etc angeht was schlauer. On/Off geht jetzt auch.
    Hab im Forum auch endlich nach längerer Suche passende Threads gefunden, die sich auch mit dem Wandler und nicht nur dem einfacheren 7805 beschäftigen....
    Nur zum negativen hab ich allerdings noch nichts gefunden. wär mal interessant zu verstehen wie der geht, immerhin Diode sperrt ja und Kondenator auch, also wie kommt dann ne neg. Spannung da rüber? Zum an/aus von dem dann wohl entgegengesetzt, an die -15V und aus Gnd?

    Und was die Wärmeentwicklung angeht, gibt es dafür auch ne verständliche Formel zum ausrechnen ob man nen Kühlkörper braucht? beim 7805 ists ja schön einfach Verluste*Strom und schon hat mans...

    Du siehst als Einsteiger ist das für mich nicht gerade das einfachste zu verstehen. Danke dir aber für die Mühe.
    Und da ich nicht 10 mal bestellen möchte, bzw. wahrscheinlich vorher nicht groß testen kann, soll die Platine mit Strom versorgen, also nachträgliche Änderungen werden schwer, will ich jetzt möglichst viel drüber wissen um´s einplanen zu können.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Hallo Mole,
    die Schaltung mit negativer Spannung ist auf Seite 18 beschrieben.
    Zur Wärmeentwicklung kann man sagen, der Wirkungsgrad liegt bei ca. 90%. Bei Vollast ist deshalb mit 10% Verlustleistung zu rechnen.
    Gruss Klaus.

  5. #5
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Den Wirkungsgrad kann man aus dem Diagramm "Efficiency" ablesen, bei 15V und 200mA beträgt der Wirkungsgrad ca. 86%. Bei 5V und 1A sollte der Wirkungsgrad irgendwo um die 78% liegen.
    Im Datenblatt gibt's dann noch die lustige Formel:
    Pd = Vin * Iq + (Vout / Vin) * Iload * Vsat
    Iq stellt den Ruhestrom dar (10mA max), Vsat steht im Datenblatt mit max. 1,8V.
    Du hast also ne Verlustleistung bei 15V/200mA von: 465mW
    Für die 5V/1A Variante ergeben sich: 615mW
    Ohne Kühlkörper erreicht der LM2576 dabei eine Temperatur von: Tj = Pd * Rja + Ta
    Hier ist Tj die Junction-Temperatur (Junction: Verbindung) die nicht über 150°C gehen darf. Rja ist der Wärmewiderstand zwischen Junction und Ambient (= Umgebung) welcher 65°C/W entspricht. Ta ist die Umgebungstemperatur.
    Für einen Raum mit 25°C und die 5V/1A Variante ergibt sich also folgendes:
    Tj = 0,615W * 65°C/W + 25°C = 65°C. Es ist also kein Kühlkörper notwendig, da dein Regler "nur" 65°C warm werden kann.

    Einen LM2576T-15 kann man wie gesagt auch als Quelle für -15V hernehmen, allerdings ist das nicht der Negative Boost Regulator, sonder der (darüber aufgeführte) Inverting Regulator.
    Der Strom ist hier aber sehr Begrenzt!
    Der 7915 kann übrigens nur schon vorhandene negative Spannungen regeln, nicht aber erzeugen! Als Ersatz für einen solchen 7915 ist dann der Negative Boost Reg. gedacht.

    MfG

    P.S.: Wenn da Fehler drin sind liegts an dem Bier, dass ich mir nach meiner theoretischen Abschlussprüfung genehmigt habe *juhu*

  6. #6
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    @BASTIUniversal
    Also erst Mal herzlichen Glückwunsch zur Abschlußprüfung!

    Zum anderen Vielen Dank für die sinnvolle Erklärung, bzw das gute erklären! So kann ich mit der Temperaturformel auch gut was anfangen. Sehr schön, spar ich also den Platz für die Kühler. Und nach nem groben Überschlagen würde das mit den Festspannungsreglern auch sehr schwer werden so die Spannungen zu reduzieren, bzw. extremste Abwärme. Deswegen will ich ja jetzt den Spannungsregler nutzen, zumal ein weiterer sehr wichtiger Punkt sehr viel effizienter!

    Das mit der negativen Spannung hatte ich mir auch so gedacht, das nach dem Inverter zu bauen. +24V drauf, und entsprechend der Schaltung wohl mit 100µH Spule und 100µF, 2200µF. Strom sollte kein Problem sein, geht nur auf wenige Chips, max. 150mA, eher weniger.
    Einzig die +5V kann ich schlecht abschätzen: max. 350mA die Chips, aber dann noch Inkremetalgeber...

    Wenn jetzt noch einer weiß wie der On/Off funktioniert, ON die -15V, OFF Gnd?

    Problem ist halt, ich find nirgends Tipps, oder ähnliches für neg. Spannungen.

    PS: bevor da noch so ein super Fehler entsteht, Gnd ist doch bei allen Gnd, kann man also zusammen legen, oder machts dann britzel !? Dürfte eigentlich nicht, da Gnd=0V.

  7. #7
    Moderator Roboter Genie
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    Hi!
    Also bei normalem Betrieb, also positiver Ausgangsspannung, ist "High" am On/Off-Pin alles zwischen 2,4V und der Eingangsspannung. Low alles unter 0,8V.
    Bei der Inverter Schaltung liegt das GND-Potential des LM2576 auf -12V. Da sich die Angaben zum On/Off-Pin auf dieses Potential beziehen, wird hier jede Spannung größer als Uout - 2,4V als High (und somit Off) gesehen. Bei deinen -15V wäre ein High also alles über -12,6V.

    Und ja, GND=0V! Wenn du dir das Schaltbild in der Inverterschaltung anschaust, dann stellst du fest, dass hier der GND-Pin auf die -12V Output Spannung gelegt ist und der Output-Pin auf GND liegt.
    Du musst beachten, dass du also nicht aus versehen die negative Ausgangsspannung auf das "Richtige" GND legst.

    Alles in allem ist der LM2576 sehr einfach gestrickt...nicht umsonst stammt er aus der "Simple Switcher" Familie. Man kann den Regler ganz einfach nach den Vorgaben aus dem Datenblatt aufbauen. Wenn keine groben Fehler drin sind funktioniert das ganze dann auch hinterher.

    MfG

  8. #8
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Ja dann vielen Dank für die guten und einfachen Antworten. Damit kann ich schnell was anfangen und simple Fehler vermeiden. zB. hätte ich (wenn ich ihn verwendet hätte) den 7915 falsch angeschlossen, also mit positiver Spannung, dann wohl gemerkt, anders angeschlossen, und beim Gnd wohl nen Kurzschluß gekriegt.

    Also vielen Dank, damit wären soweit alle Fragen geklärt.

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