Spannungsversorgung von LCD-Panelmeter

Hallo,

LCD-Panelmeter benötigen eine potentialfreie 9V Spannungsversorgung (meine jedenfalls). Wenn man nun in einem Netzgerät gleich 4 davon benötigt ist das ein kleines Problem.
Also dachte ich mir, nimm einen EinTransistorSperrschwinger und einen kleinen Übertrager, da kann ich draufwickeln was ich will. Auch eine oder 2 negative Hilfsspannungen u.s.w.

Hier das Ergebnis: http://stegem.de/index.php?option=co...d=18&Itemid=56

Die Schaltung funktioniert recht gut - zumindest für meine Panelmeter ohne Beleuchtung (sie bringt bei meiner Dimensionierung ca. 300 mW).

Würde mich interessieren ob ihr andere Lösungen dafür habt.

Gruß Stefan

Bei Reichelt gibts fertige DC/DC Wandler, die eine Potentialtrennung machen.
Die sollten für so eine Anwendung auch geeignet sein.
Z.B. SIM1-0509 SIL4.
Sind aber mit 4,30€ pro Stück auch nicht besonders preisgünstig.

Eine schöne alterntive zu den DCDC-wandlern. Vor allem bei wenig Leistung wie für die LCDs stört bei den fertigen DCDC-wandlern oft die relativ hohe Mindestlast von z.B. 100 mW.

Wie hoch ist denn der Stromverbrauch im Leerlauf ?

Eine Alternative wäre wohl ein Royer Converter - also eigentlich nur ein etwas anderer Oszillator mit 2 Transistoren und vermutlich mehr Leistung.

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also der Leerlaufstrom bei meiner Dimensionierung war 130mA.

Hauptsächlich durch Erhöhung von R1 konnte ich nun 20mA sowohl im Leerlauf als auch bei 2*9V 1mA erreichen. Die Schaltung muss halt auf die erforderliche Leistung angepasst werden.

Inzwischen habe ich auch aus dem Schaltungsbuch zwei einfache Sperrschwinger, einen einfachen Sinuswandler und einen Royer-Sinuswandler getestet. Alle Schaltungen haben das gleiche Problem.

Ich werde versuchen die Schaltungen zu optimieren, obwohl das ständige Umwickeln des Übertragers eigentlich keinen Spaß macht.

Die aktuell beste Schaltung zeigt das Bild.

Hallo!

Ich kann mir noch erinnern, dass in meinem ersten Taschenrechner mit VFD Display, den ich vor zig Jahren während des Studiums benutzt habe, war ein stabilisierter Sperrwandler mit 2 Transistoren.

Ich denke, dass bei deinem Wandler eine zusätzliche Wicklung und Rückkoplung fehlt. Ein LCD-Panelmeter brauch lediglich um 1 mA und 130 mA beim Leerlauf sind für mich leider nicht annehmbar ... :(

Weil ich gleiches Problem habe, werde ich mich sehr gerne an Entwicklung einfaches und sparsames Wandlers beteiligen. :)

MfG

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PICture bitte richtig lesen es sind 20mA.

Inzwischen konnte ich den Strom auf 14mA reduzieren bei 5V Eingangsspannung. Am Ausgang 2* 9V bei je 1mA.

Bitte nicht alles so genau nehmen. Der Wirkungsgrad ist dann um 25 %, was ich noch niedrig finde. Ich will deine Entwicklung nicht kritisieren, sondern möglichst etwas noch besseres haben ... :)

Übrigens, beim Netzteil ist es schon eine sehr gute und annehmbare Effizienz und weitere mit unnötiger Komplizierung verbundene Versuche lohnen sich wachrscheinlich nicht mehr ... :)

Wenn du mir erlaubst, baue ich mir das gerne nach, weil noch einfacher geht es sicher nicht mehr. Könntest du ungefähre Parameter des Ringkerns nennen oder zumindest die Frequenz ?

Weil ich ziemlich viel mit sehr empfindlichen Weltempfänger "spiele", wären für mich EMV Störungen wichtig.

MfG

ich verwende jetzt einen Epcom RM6 Kern
http://www.epcos.com/inf/80/db/fer_07/rm_6.pdf
Der Rinkkern war besser aber schlecht zu wickeln.

Folgende Schaltungen habe ich getestet:

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch...itel7.html#7.1
Bild 7.1A rechts: mit 470nF und 10k - 12V/10mA

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch...Kapitel11.html
Bild 11.1A: war schlecht - Werte habe ich mir nicht gemerkt

http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch...11_2.html#11.2
Bild 11.2B: unter 30mA war nix zu machen

Die Frequenzen betrugen jeweils ca. 20 kHz

14 mA bei 5 V sind 70 mW. Das ist schonmal deutlich besser als die typischen 1 W DCDC Wandler mit 100 mW Mindestlast.

Bei der letzten Schaltung fehlt mit irgendwie der Kondensator für die Resonanz.

@Picture: je nach Kern kann man die Frequenz wohl auch relativ niedrig (z.B. 20 kHz) wählen. Nur macht dann das Wickeln des Kernes noch weniger Spass weil man mehr Windungen braucht. Die 2 mal 80 Windungen für den Ausgang sind schon einiges.

Hallo!

@ steg 14

Vielen Dank für die Links ! :)

Ich habe mehr an Ferritringkerne gedacht. Bei ca. 20 kHz wäre Stahl (z.B. aus sehr kleinem NF Übertrager bzw. Trafo mit EI Kern) vielleicht besser als Ferrit geeignet und einfacher zu wickeln. Dann wäre vielleicht auch niedrigere Frequenz (z.B. 2 kHz) besser ...

@ Besserwessi

Wenn es mit Sinus arbeiten würde, sollte eigentlich nicht stören, weil nur die harmonischen Frequenzen (z.B. beim Dreieck bzw. Rechteck) über 150 kHz liegen können. So wie du, vermute ich jedoch EMV Störungen. Kein Schwingkreis mit Kondensator bedeutet eben kein Sinus.

Ich werde dann noch versuchen einen effizienten Wandler mit Sinusoszillator mit einem Transistor in C Klasse zu basteln, weil es keine spürbare EMV Störungen generieren darf.

Dafür möchte ich mir noch Spannungswandler für Varicaps in PLL Radios unter die Lupe nehmen ...

MfG

Der Wirkungsgrad wird besser wenn die Schaltung nicht mit Sinus sondern mit steilen Flanken arbeitet - aber leider wieder die vielen Oberwellen.

Jetzt habe ich wieder mehrere Schaltungen getestet. Merkwürdigerweise schaffe ich nie mehr als 25% Wirkungsgrad und das auch nur bei Leistungsanpassung. Ist das normal?
Vielleicht liegts ja an meinem Kern, muss mal nen Ferritringkern benutzen.

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Ich glaube, dass die Erniedrigung des Wirkungrades u.a. auf Pausen zwischen Energieübertragung und Unterbrechung des Magnetfeldes zu führen ist und in bei so einfachem Sperrwandler, könnte aus dem Grund wachrscheinlich nichts besseres erreicht werden. Mit einem Ringkern ohne Luftspalt und Brückengleichrichter sollte es besser werden, aber das Wickeln ... ;)

Man müsste beim Streben seines Ziels ein Priorität setzen können. Für ein LCD-Panelmeter lässt sich warscheinlichst nichts genauso einfaches und besseres "zaubern" ... :)

Weil ich möglichst keine EMV Störungen haben will, muss solche Effizienz (wenn überhaupt möglich) für mich auch ausreichend sein.

Ich habe auf die schnelle einfachsten Wandler aus einem Radio "rausgeschnitten" (15x25 mm), mit 10 kOhm belastet und vermessen (siehe Code und Foto). Der Trafo sieht einem ZF Filter für 455 kHz gleich.

Bei dem Trafo habe ich die primäre Wicklung unverändert gelassen und Anzahl der Windungen nicht gezählt, weil ich mir nicht getraut habe, es wieder genauso rückgängig machen, damit es funktioniert.

Die sekundäre Spule hatte 48 Windungen aus emalierten Kupferdraht Ø 0,05 mm und ich 20 Windungen wieder gewickelt habe. Die primäre Spulen sind im Verhältnis 10:1 (1,3 : 0,13 µH ohne Kern)) zueinander. Daraus lässt sich ein Windungszahl auf 3 : 1 ermitteln. Aus der Spannungsverhältnis schätze ich es auf 9 + 3 Windungen.

Die sekundäre Spule könnte aus der Frequenz berechnet werden (Resonanz mit 75 pF und 48 Windungen bei 25 kHz). Jetzt muss ich natürlich zusätzlichen SMD Kondensator 220 pF paralell zum vorhandenen extern anlöten, da der 75 pF Kondensator lässt sich aus dem Trafo nicht enfernen, ohne ihn kaputt zu machen.

Nach den o.g. Änderungen liefert der Wandler unter gleicher Belastung (10 k) eine Spannung von 9,45 V. Jetzt brauche ich nur noch die nötige Bauteile durch unterbrechen entsprechender Leiterbahn von Masse abtrennen ... :)

MfG

Code:

GND === 100µ | 470 D ___ .--X--. ___ +5V o-UUU-+---+-----------------+ +---+-|___|->|--+-----+-----+-o +18V |+ | +----+---+ | |#| | | | |+ | === --- | | |3| C#C |--- --- === .-. 47µ/-\ ---µ1 | .-. +___C#C |---75 20n--- /-\1µ | |10k | | --- | |39k: C#C | | | | | | === === --- | | 1| |#| |=== === === '-' GND GND |100'-' '-|-|-'GND GND GND | | | | | === | | |/ === GND +----+-----| GND S9014 |> | === GND f ~ 25 kHz Wirkungsgrad ~ 33 % Sekundäre Wicklung 48 Wdg. 0,05 mm (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

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alles nicht so einfach :-k
Ich habe zum Testen der Übertrager mal einen NE555 drangehängt. Wenn ich nun einen guten Wirkungsgrad möchte muss, brauche ich wesentlich mehr Windungen als ich dachte. Dadurch wird das Wickeln wieder zum Problem. Professionelle DC/DC-Wandler haben Wirkungsgrade von mind. 60%, neue Entwicklungen sollen auf 90% kommen. Ich vermute diese Angaben beziehen sich immer auf den Nennstrom. Die Stromaufnahme im Leerlauf geben die nicht an.

Ich werde nun nicht mehr weiter forschen.
Mein neues Netzgerät ist ein Schaltnetzteil, da kann ich einfach ein paar zusätzliche Windungen auf den Übetrager wickeln.

Für konventionelle Netzgeräte hier die übliche Schaltung mit Kondensatoren, für den Fall dass jemand über die Suchfunktion auf diesen Beitrag kommt.

Hallo!

Da hast du Recht, dass offene Türe lassen sich nicht mit Gewalt öffnen ... :)

Ich will den LCD-Panelmeter in einem analogen Netzteil mit Netztrafo verwenden. Vielen Dank für die Idee und Schaltplan mit zusätzlicher Wicklung. Das werde ich so machen, bloß ohne den zwei TON Kondensatoren, weil es am einfachsten und sicher ohne EMV Störungen ist. :)

Bei mir ist jedoch bisher nichts verloren gegangen und für das schon fertige, findet sich sicher irgendwann eine Verwendung.

MfG

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Damit es nicht falsch verstanden wird - kein Hilfstrafo erforderlich

Hast du das mit einem LCD-Panelmeter ausprobiert ?

Sonst wickle ich lieber ein paar zusätzlichen Windungen auf dem schon vohandenem Netztrafokern, weil mit den TON Kondensatoren, für mich die galvanische Trennung nicht ganz sicher ist. ;)

MfG

extra für dich getestet: funktioniert prima!

Dann extra für dich herzlichen Dank und brauche ich gar nicht wickeln ... :)

Ich finde es wirklich als beste Lösung beim Nachrüsten vorhandenen Netzteilen mit vatiabler Ausgangsspannung. Vor allem, weil die meisten Netztrafos eingegossen sind.

MfG

Hallo!

Weil ich ein LCD-Panelmeter wirklich in mein Netzteil einbauen will, bin ich auf kleines Problem gestoßen: Ich habe eben keine Tonelkos.

Weil ich nicht rieskieren will, dass ich ein Tonelko berechne, bestelle, einbaue und dann stelle fest, dass doch anderen Wert nötig wäre, habe mir errinnert, dass man einen bipolaren Elko aus zwei Schottky Dioden und zwei gleichen "normalen" Elkos estellen kann (siehe Code). Ich habe jede Menge von "normalen" Elkos mit fast allen Werten ... :)

MfG

Code:

D1 D2 +-S<-+->S-+ | | | |+[/ | \] | o---+-[|-+-|]-+---o [\ /]+ C1 C2 (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)