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Thema: Multi-output Regler mit LM317?

  1. #1
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    Multi-output Regler mit LM317?

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    Hallo liebe Gemeinde,

    ich frage mich aktuell, ob man mit einem üblichen Regler mehrere Spannungen "gleichzeitig" ausgeben kann. "Gleichzeitig" im Sinne von Multiplex, in schneller Folge - die Spannungsabfälle fängt ein größerer Kondensator ab.
    Aktuell keinen frei verfügbaren Regler zur Hand habend, wende ich mich an euch. Wenn man nicht gleich einen Baustein a-lá ADP5041 und nicht mehrere Regler verwendet - wie funktioniert das?
    Die ersten groben Gedanken im Anhang. Bitte nicht schlagen

    Grüße,
    Nik

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Name:	LM_317.jpg
Hits:	25
Größe:	15,3 KB
ID:	27561

    P.S. Kurze Erläuterung: Der Mikrocontroller schaltet gleichzeitig die Transistorbasen für die jeweilige Spannung an der jeweiligen Last durch. Die großen Kondensatoren fangen den Abfall ab. Der Controller toggelt die zwei Pins mit bestimmter Frequenz.
    Geändert von Liquidator (18.02.2014 um 23:36 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ähm, hüstel, der Sinn der Schaltung erschließt sich mir gerade noch nicht, insbesondere die Funktion der Transistoren "3V3" und "5V".

    Sollen das zwei Versorgungsspannungen für eine weitere Elektronik werden oder ein überaus komplizierter Energievernichter?

    Für den ersteren Fall empfehle ich zwei getrennte, einzeln PWM-getaktete RC-Glieder, deren Ladespannung am C vom Controller gemessen und via PWM geregelt wird.

    In den besseren Datenblättern zu diesem Baustein sind zwar meist einige auf den ersten Blick unkonventionelle Schaltungsvorschläge enthalten, deine Grundidee habe ich aber so noch nie gesehen. Vielleicht liegt das aber auch nur daran, dass die Hersteller für zwei Spannungen auch zwei Regler verkaufen wollen

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Spontan würde ich sagen, dass die gesamte Schaltung schwingen wird wie blöd. Wenn du wirklich 5V und 3,3V brauchst, regel doch zuerst auf 5V und von 5V dann mit nem zweiten Regler auf 3,3V. Mehr Bauteil Aufwand ist das auch nicht.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von BMS
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    Hallo,
    der Sinn der beiden Transistoren auf der rechten Seite erschließt sich mir nicht wirklich. Die Transistoren schließen ja die Elkos kurz
    Ohne diese Transistoren würde sich an beiden Ausgängen, wenn regelmäßig umgeschaltet wird, die durchschnittliche Spannung (5V+3,3V)/2 = 4,15V einstellen. Das ist aber nicht im Sinne des Erfinders.
    Der Attiny braucht noch eine Versorgungsspannung. Woher bekommt er die? Dafür brauchst du einen weiteren Regler.
    Wie shedepe rate ich dir auch dazu, zwei Regler zu verwenden. Welche Ausgangsströme für die 3,3V und 5V-Schiene brauchst du denn?
    Grüße, Bernhard
    "Im Leben geht es nicht darum, gute Karten zu haben, sondern auch mit einem schlechten Blatt gut zu spielen." R.L. Stevenson

  5. #5
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo und wow - danke für die Beiträge

    Die Schaltung ist selbstverständlich nicht korrekt, es fehlen etliche Bauelemente.
    Von den Basiswiderständen mal ganz zu schweigen. Ich dachte, mit einer Schaltungsskizze versteht man den Gedanken besser, aber anscheinend verwirrt das mehr *traurig sei*

    Gut... Gehen wir von Pin1 (ADJ) aus. R1 begrenzt die max. Spannung, wenn beide Attiny-Pins auf LOW sind. Wird einer der beiden HIGH, schaltet jeweilige der Transistor durch - und die jeweilige Spannung liegt nun am Ausgang an.
    Also eine digital geregelte Spannungsausgabe. Attiny mal außen vor, ersetzt es durch D-Flipflop, welcher per Schalter von Vin gespeist wird o.ä.

    Der rechte Teil der Schaltung ist etwas..vage Die Bedeutung: Nach dem jeweiligen Anlegen von HIGH-Signal schaltet 5v oder 3,3V Transistor durch und die jeweilige Last (meinetwegen 'ne LED) wird gespeist. Nachdem der jeweilige (falsch angeschlossene, da keine Ahnung) Kondensator aufgeladen ist, schaltet man die andere Spannung durch. So werden im Takt einmal 3,3V-Lasten und einmal 5-V-Lasten gespeist. Aber eben für eine Kurze Zeit - der Spannungsabfall sollte durch irgendein RC-Glied aufgehalten werden, bis zum nächsten HIGH.

    Der Sinn ist nicht etwa, dass ich keine 3,3V und 5V Ausgangsspannung an zwei Reglern hinbekomme. Es ist lediglich eine Überlegung wert, ob man mit einem Regler mehrere Spannungen erzeugen und aufrechterhalten kann.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von Thegon
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    Zitat Zitat von Liquidator Beitrag anzeigen
    ... der Spannungsabfall sollte durch irgendein RC-Glied aufgehalten werden, bis zum nächsten HIGH...
    Also den Sinn des Ganzen verstehe ich jetzt nicht ganz, wäre der Aufwand nicht wesentlich geringer, wenn man nach den 5V nochmal auf 3,3V regelt, meinetwegen mit Transistor und ein paar Dioden. So hast du halt auch immer eine Welligkeit auf der Spannung, weil sich ein Glättungskondensator immer ein bisschen entladen wird.

    Wenn die Spannung am R_Last konstant gehalten werden soll (und das willst du ja wohl), dann muss der Kondensator allerdings parallel zu R_Last. So, parallel zum Transistor bringt er nichts, weil wenn der Transistor durchsteuert, dann wird der Kondensatur (sehr unsanft nebenbei) entladen (auf vllt. 0,3V, UCEsat), wenn der Transistor dann sperrt, wird diese Spannung am Kondensator erst einmal bestehen bleiben (er wird sich langam aufladen), und die Last wird nach wie vor 3,3V sowie 5V abbekommen.
    Also wenn überhaupt, dann den Kondensator parallel zur Last hängen und einen kleinen Serienwiderstand dazu, dass der Kondensator etwas sanfter geladen wird.

    Aber das nur theoretisch, ich will nicht gesagt haben, dass so eine Versorgungsspannungs-Umschaltung gut bzw. überhaupt brauchbar funktioniert.

    Grüße
    Thegon

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Für einen wirklichen Spannungsregler macht das Multiplexen keinen Sinn, und geht auch nicht vernünftig: Die Schalter zum Umschalten sind recht aufwendig - fast schon so sehr wie eigene Regler. Die großen Kondensatoren zum Puffern sind auch nicht umsonst. Die Schaltung wird also nicht günstiger. Auch bringt das ständige Umschalten zwischen verschiedenen Spannungen den Regler intern durcheinander - der kann also nicht mehr so gut regeln bzw. müsste viel Aufwendiger sein. Auch muss der Regler dann für den gesamten Strom ausgelegt werden. Schließlich will man mit so einem Regler eine Störungsfreie Spannung erzeugen - das Umschalten / Multiplexen erzeugt aber zusätzliche Störungen (wenn es denn überhaupt vernünftig geht).
    Bei einem Schaltnetzteil könnte es eventuell bei einige Ausführungen tatsächlich noch funktionieren mit Mehreren Ausgängen gemultiplexet - die Regelung müsste aber trotzdem eher einzeln sein - eine solche Lösung habe ich auch noch nicht gesehen.

    Separate Regler sind da definitiv die bessere Lösung, einfacher, günstiger und besser.

    Bei einer Spannungsrefferenz bzw. für DA Wandler kann man das mit dem Umschalten ggf. noch machen. Der Unterschied ist da aber, das die Ströme viel kleiner sind, und keine schnelle Ausregelung von Lastschwankungen gefordert ist. Bei einigen µCs mit DAC Ausgang findet man so etwas: ein DAC und dann mehrere S&H Stufen für die Ausgänge.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Die wirtschaftliche Seite haben wir auch noch nicht beleuchtet. Ich schätze mal, dass die eingangs angedeutete Schaltungsidee nach Gewicht, Komponentenpreisen und Platinenfläche wesentlich teurer würde als zwei simple Festspannungsregler mit der minimalen Stabilisierungsbeschaltung.

  9. #9
    Benutzer Stammmitglied
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    Gut, ich gebe ja zu, die Idee war verrückt und ich wollte die Meinung von Wissenden einholen, bevor ich sowas nachbaue (warte auf die Bauteile). Wenn das auch nur annähernd was wird, melde ich mich )

    Das Ganze ist wirklich spaßeshalber und soll keine revolutionär-wirtschaftliche Lösung darbieten - ich danke euch allen für die Tipps, Ratschläge und Kritik. Eine ruhige Nacht!

    Viele Grüße,
    Nik

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