Festspannungsregler

    Hi Leute.


    Meine Elektrotechnik/Elektronikkentnisse sind eher als rudimentär zu bezeichnen.

    Ich weiß, was Dioden, Widerstände, Transistoren usw machen, aber irgrndwelche Bauteile oder Schaltungen zu dimensionieren... reicht mrin Wissen nicht aus.


    Jetzt hab ich folgende Herausforderung. Ich hab einen Roco Trafo mit 16V/50VA Wechstrom am Ausgang und bräuchte daraus eine möglichst glatte Gleichspannung. Eine Gleichrichterschaltung sollte also mindestens 3A aushalten.

    Brückengleichrichter mit Glättungskondensator hat für den Booster-Eingang noch zuviel Restbrummen. Also muss noch ein Filter dazu.


    Ich hab das hier entdeckt:

    Festspannungsreglermodul 15V Bausatz V1.0
    Das Festspannungsreglermodul liefert eine konstante Ausgangsspannung - Gleichspannung - von 15V.
    modellbau-schoenwitz.de


    aber der liefert nur 1A... kann ich den Bausatz so modifizieren, dass er 3A hergibt? Und wenn ja, wie?

    Welche Bauteile muss ich ändern?

    Wär sehr cool, wenn mir jemand mit Elektronik-Kenntnissen aushelfen könnte.


    Lg jakob

    Servus!

    An sich kannst du an solchen Bausätzen wegen den vorgegebenen Bauteilen schwer was ändern, außer mit Bauteilen selber Größe. Um mehr Strom durchzuschicken brauchst du aber größere Bauteile. ;) Somit fällt das eher flach.

    Nachdem ich denke, dass du den Tams-Booster versorgen willst:

    Der kann auch Wechselspannung als Eingang. Also anschließen, Gleisausgangspannung einstellen, fertig.

    Gruß Matthias

    "Wo ist der kompetente Mitarbeiter wenn man ihn braucht? - In der Werkstatt, wo sonst?"

    Zum Inhaltsverzeichnis der Werkstatt ----> hier lang!! :hammer:


    "Bilder? Grundsätzlich von mir. Grundsatz = es gibt Ausnahmen" :]

    Zitat von Knolli

    Servus!

    An sich kannst du an solchen Bausätzen wegen den vorgegebenen Bauteilen schwer was ändern, außer mit Bauteilen selber Größe. Um mehr Strom durchzuschicken brauchst du aber größere Bauteile. ;) Somit fällt das eher flach.

    Nachdem ich denke, dass du den Tams-Booster versorgen willst:

    Der kann auch Wechselspannung als Eingang. Also anschließen, Gleisausgangspannung einstellen, fertig.

    Es geht nicht um den Tams-Booster. Das weiß ich, dass der AC auch frisst.


    Ich hab noch einen, den ich mit Gleichspannung betreiben muss. Und die sollte möglichst glatt sein.

    lg

    So gings, der Strom durch den Transistor hat hier halt keine Strombegrenzung, dazu müsste man in den Emitter des Ts auch einen Widerstand einfügen und den 3 Ohm Widerstand neu berechnen.High_Current.png

    Da bin ich auch ganz meiner Meinung

    Zitat von MKK53

    So gings, der Strom durch den Transistor hat hier halt keine Strombegrenzung, dazu müsste man in den Emitter des Ts auch einen Widerstand einfügen und den 3 Ohm Widerstand neu berechnen.High_Current.png

    Vielen Dank!

    Mein Problem ist nur, ich bring zwar wirklich auf vielen Bereichen viel zusammen... aber bei der Elektronik hapert es mit den Berechnungen... ich hab vor 1000 Jahren mal die Schleifen- und die Knoten-Regel gelernt... und zwei, drei Berechnungen damit gemacht. Aber ich steh da wirklich an :(

    lg jakob

    Also, prinzipiell ist die Gleichrichterschaltung nix Aufregendes.

    Sollte dein Booster wie Matthias sagt, auch mit Wechselspannung zurecht kommen, hast eh kein Problem.

    Was müsstest Du an dem Schönwitz-Gleichrichter tauschen?

    Also, der Gleichrichter selbst packt die 3A, da 1A geregelt und 2A ungeregelt laut Beschreibung möglich sind.

    Ergo ist der Festspannungsregler das Problem.

    In dieser Gehäusebauform fand ich nur 15V und 1,5A - und da wird das Problem sein. Der Regler muss halt auch ein bissl was an Strom "verheizen" und da sind dann irgendwo die Limits in der Gehäusebauform gegeben.

    Ich würde so was mittels Step-Down Wandler machen. Also zuerst einen Brückengleichrichter, dann ein großer Siebelko und anschließend ein Step Down. Macht vieeeel weniger Hitze.

    Gibts zum Beispiel auf Amazon

    Spannungsregler sind doch sooo unelegant. Ich hab nur versucht mittels Spannungsregler eine Minikamera (5V) mit Schienenstrom zu versorgen bzw. nachzuladen. Das war thermisch eine Katastrophe und wurde trotz Kühlblech brennheiß. Der kleine StepDown machts nun spielend...

    HIER nachzulesen.

    LG
    Bernhard

    P.S.: Den Step-Down gibts auch mit mehr Reserve und Spannungsanzeige: LINK

    Beides hilft bei der Aufgabenstellung nicht, gefragt ist sauberer Gleichstrom aus einer AC Quelle.

    Mit Brückengleichrichter bist schon am richtigen Weg, dazu am Besten mehrere Kondensatoren um die Spannung zu glätten. Bin jetzt selber nicht derjenige der das berechnen kann, aber bei 3A kannst schon mal Elkos mit > 1000µF anfangen. Die packen mal die großen Schwankungen, für feine Spannungspitzen dazu auch zB 10µF und Kermikkondensatoren, die reagieren schneller als die großen Elkos.


    Festspannungsregler: verheizt die Energie und regelt zB fix auf 12V runter. Bei 3A eine nette Heizung und braucht große Kühlkörper.

    Stepdown/up wandler: elektronischer Trafo zum runter/hochsetzen der Spannung, >90% Wirkungsgrad möglich, damit viel weniger Verluste als ein Festspannungsregler. Dafür aber sieht man je nach Filter die Umrichterfrequenz am Ausgang


    Bei beiden gibt es üblicherweise ein Feuerwerk wenn man AC auf den Eingang gibt.

    LG Werner


    (Alle Fotos von mir, falls nicht anders beschrieben)

    Ganz einfach erklärt:

    Der Festspannungsregler verheizt alles, was an Spannung zu viel ist, an die Umgebung.
    Wenn jetzt zum Beispiel 18V Eingangsspannung daherkommen und 15V rauskommen sollen bei 3Amper, dann sind dies 3V x 3A = 9 Watt. Klingt nach wenig, aber mein kleiner Elektroniklötkolben hat 8 Watt und reicht für nette Brandblasen allemal. Sprich - da brauchst bereits ein Kühlblech.

    Der Wirkungsgrad in dem Beispiel wäre dann: 83,3%, weil wir von nutzbarer Leistung 18V x 3A =54W ganze 9 Watt "verbrennen" und nur 45Watt nutzen können.

    Wenn aber von 20 Volt auf 15 Volt bei 3A geregelt werden, dann müssten bereits 15 Watt verheizt werden... Da wird das Kühlblech schon etwas größer sein müssen...
    Und der Wirkungsgrad sinkt auf 75%. Bei 22V auf 68% usw...

    Ein StepDown Wandler macht es anders:

    Grob vereinfacht, er taktet den Strom um danach mittels einem Kondensator die Spannung wieder zu glätten.

    Kannst Dir ungefähr so vorstellen, wie wenn man den Wasserhahn schnell auf und zudreht (ganz ganz schnell) und dahinter ist ein Kübel (der Kondensator), der als Zwischenspeicher dient, für den Zeitraum wo der Wasserhahn grad zu ist.

    Hier werden Gesamtwirkungsgrade von 92% angegeben - sprich, viel weniger Hitze und auch das Netzteil wird weniger stark belastet.

    LG
    Bernhard

    Werner71 Steht doch da: Ich würde so was mittels Step-Down Wandler machen. Also zuerst einen Brückengleichrichter, dann ein großer Siebelko und anschließend ein Step Down.

    Ich hab jetzt bei einem der von dir verlinkten Step-Down-Wandler gelesen, dass die Spannung halt mindestens so hoch wie de definierte Ausgangsspannung sein muss.

    Könnte ich theoretisch (nicht dass ich es vorhabe) eigentlich auch ein solches Schaltnetzteil für 220VAC -> 14VAC an der Sekundärseite eines Modellbahntrafos anhängen? Eigentlich, so wie ich die Technik verstanden habe, müsste das ja auch funktionieren. Die Bauteile im Step-Down-Wandler sind ja auf die Eingangsspannung/Strom ausgelegt, damit die nicht abrauchen. Oder hab ich das falsch verstanden?

    lg jakob

    Zitat von Hombre

    Ich würde so was mittels Step-Down Wandler machen. Also zuerst einen Brückengleichrichter, dann ein großer Siebelko und anschließend ein Step Down.

    Es steht nirgendwo das eine niedrigere Spannung benötigt wird. Stepdown hat zusätzlich zum Gleichrichter nochmal 1-2V Spannungsverlust.

    LG Werner


    (Alle Fotos von mir, falls nicht anders beschrieben)

    Also Leute, für einen nicht-elektroaffinen Foristen so eine halbe Doktorarbeit hinzulegen um ein recht einfaches Problem zu lösen find ich bisserl steil.

    Ich muss ehrlich gestehen, dass ich da nicht lang rumfackel und ein Schaltnetzteil kaufe wenn ich Gleichstrom haben will. Hab ich bei meinen Zentralen auch immer so gehandhabt....

    Eine "ziemlich glatte Gleichspannung" kommt nur aus sündhaft teuren Labornetzteilen.....

    Gruß Matthias

    "Wo ist der kompetente Mitarbeiter wenn man ihn braucht? - In der Werkstatt, wo sonst?"

    Zum Inhaltsverzeichnis der Werkstatt ----> hier lang!! :hammer:


    "Bilder? Grundsätzlich von mir. Grundsatz = es gibt Ausnahmen" :]

    Zitat von Knolli

    Also Leute, für einen nicht-elektroaffinen Foristen so eine halbe Doktorarbeit hinzulegen um ein recht einfaches Problem zu lösen find ich bisserl steil.

    Ich muss ehrlich gestehen, dass ich da nicht lang rumfackel und ein Schaltnetzteil kaufe wenn ich Gleichstrom haben will. Hab ich bei meinen Zentralen auch immer so gehandhabt....

    Lautete die Fragestellung "Was soll ich kaufen für 15Volt Gleichspannung"?

    Ich bin durchaus bei Dir, dass man dies mit einem Schaltnetzteil günstig und einfach lösen kann . gerade weil viele Laptops 15V brauchen ;) - ist sicher die bessere Lösung!

    LG
    Bernhard

    16V ~ ergeben nach der Gleichrichtung mit einem Brückengleichrichter ca 1.4 x 16 V minus ca 2x 0.7 Volt also ca 21 V DC am Ladeelko etwas abhängig von der Belastung natürlich.

    Da bin ich auch ganz meiner Meinung

    Einmal editiert, zuletzt von MKK53 (11. März 2024 um 11:43)