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USB-Ladegerät mit LM2576
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BID = 827756
timmmme26
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Guten Abend,
Mit eurer Hilfe habe ich bereits ein USB-Ladegerät auf Basis des LM317 gebaut und möchte nun ein neues, effizienteres Ladegerät mit zwei Ladebuchsen bauen, dass mit 10 NiMh-Akkus läuft.
Nach einiger Recherche habe ich mich für den LM2576 als Spannungsregler entschieden und eine Schaltung entwickelt. Von euch hätte ich gerne gewusst, ob die Schaltung so funktionieren wird und wo man nachbessern könnte.
F1, R1 und R2 dienen als Verpolungschutz. Die Parallelschaltung von R1 und R2 soll dafür sorgen, dass F1 schneller auslöst. K1, R3 und R4 bilden eine Unterspannungsanzeige. Wenn die Eingangsspannung 10V (1V pro Zelle) unterschreitet, liegt an dem nicht negierenden Eingang von K1 eine höhere Spannung als am negierenden Eingang an und der Ausgang schaltet durch. P1 leuchtet.
Eine weitere Frage ist, ob sich die Spulen noch von was anderem Unterscheiden als Nennstrom und Induktivität. Die Spule, die ich verwenden würde heißt "Funk-Entstördrossel". Ist das einfach nur eine Bezeichnung, die zum Beispiel auf einen relativ hohen Nennstrom hinweist, oder hat das noch eine andere Bedeutung.
Und eine letzte Sache noch: Ist meine Kühlkörperberechnung richtig?
Pv = (VIN)(IQ) + (VO/VIN)(ILOAD)(VSAT)
Pv= 9V*15mA + (5V/9V) * 3A * 1,35V
Pv= 2,39W
Tj (Sperrschichttemperatur) = 125°C
Tu (Umgebungstemperatur) = 30°C
Rthjc (Sperrschicht-Gehäuse) = 2 °C/W
Rthck (Gehäuse-Kühlkörper) = 0,2 °C/W
Rthkk=(Tj-Tu)/Pv - Rthjc - Rthck
Rthkk=(125°C-30°C)/2,39W - 2°C/W - 0,2°C/W = 37,5 K/W
-> Dieser Kühlkörper
Danke im Voraus für Eure Antworten.
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Datenblatt LM2576: http://www.national.com/ds/LM/LM2576.pdf
[ Diese Nachricht wurde geändert von: timmmme26 am 1 Mai 2012 20:28 ] |
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BID = 827765
dl2jas
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Prinzipiell wird die Schaltung funktionieren.
Mit der Drossel kann man es ausprobieren, auch wenn sie nicht wirklich für Schaltnetzteile gedacht ist. Bei etwa 50 kHz könnte sie ganz gut geeignet sein, obwohl etwas zweckentfremdet, ausprobieren!
Der Elko C3 ist etwas überdimensioniert, stört aber nicht wirklich. Parallel zu C3 würde ich noch einen Folienkondensator 1 µF und einen Keramikkondensator 10 nF einplanen, reduziert die ungeliebten Oberwellen. Die möglichst nahe am Ausgang des Reglers platzieren, wie auch die falsch bezeichnete Diode an Pin 2.
DL2HAS
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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert |
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BID = 827766
Offroad GTI
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Zitat :
| | F1, R1 und R2 dienen als Verpolungschutz. Die Parallelschaltung von R1 und R2 soll dafür sorgen, dass F1 schneller auslöst |
Zunächst mal werden Dioden mit D bezeichnet. Um bei Verpolung einen Kurzschluss zu verhindern wäre es besser, eine Schottkydiode in Reihe zu schalten.
Zitat :
| | K1, R3 und R4 bilden eine Unterspannungsanzeige |
Das ist ein ziemlich seltsames konstrukt.
Folgende Probleme bestehen dabei:
1. Du hast 5V Versorgungsspannung und 5V Referenzspannung. Dies klappt so aber nicht. Die Eingangsspannungen sollten immer ungefähr 1,5V kleiner als Vcc sein.
2. Hast du die Eingänge genau vertauscht. Der LM339 hat einen sogenannten Open-Kollektor Ausgang.
3. Schlussfolgerung: Spannungsteiler so anpassen, dass die 1.Bedingung erfüllt ist. Und den Kollegen ruhig mit der Versorgung an die Eingangsspannung schalten.
Zitat :
| | Und eine letzte Sache noch: Ist meine Kühlkörperberechnung richtig? |
Ja. Aber die 125°C aus dem Datenblatt sind der Maximalwert. Es ist aber immer besser, den Chip möglicht kühl zu halten, also einen KK mit einem geringeren thermischen Widerstand einzusetzen.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 827880
timmmme26
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Zitat :
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Um bei Verpolung einen Kurzschluss zu verhindern wäre es besser, eine Schottkydiode in Reihe zu schalten.
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Kannst du mir eine Shottkydiode empfehlen?
Normale Gleichrichterdioden habe ich wegen des Spannungsabfalls vermieden und eine Shottkydiode habe ich noch nicht verwendet.
Ist die MBR745 geeignet oder gibt es noch eine mit weniger Spannungsabfall bei 3A.
Den Spannungsteiler für die Unterspannungsanzeige passe ich dann an.
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BID = 827881
perl
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Zitat :
| eine Shottkydiode habe ich noch nicht verwendet.
Ist die MBR745 geeignet oder gibt es noch eine mit weniger Spannungsabfall bei 3A. |
Das merkt man.
Warum sonst schreibst du es durchgängig falsch, obwohl man es dir richtig vorgibt? http://de.wikipedia.org/wiki/Walter_Schottky
Eine Opferdiode verursacht überhaupt keinen Spannungsabfall.
P.S.
Alternativ kann man auch stromstarke und niederohmige MOSFETs verwenden, un diese so schalten, daß sie nur bei der richtigen Polarität der anliegenden Spannung leitend werden
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 2 Mai 2012 16:35 ]
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BID = 827890
timmmme26
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Vorerst bleibe ich bei einer Diode. Von MOSFETs habe ich keine Ahnung.
Ist die Schottkydiode MBR745 gut geeignet?
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BID = 827894
perl
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Die MBR735 wäre besser. Siehe Datenblatt.
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BID = 827950
timmmme26
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Zitat :
perl hat am 2 Mai 2012 17:14 geschrieben :
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Die MBR735 wäre besser. Siehe Datenblatt.
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Was ist an der besser? MBR735 und MBR745 sind in jedem Diagramm im Datenblatt zusammengefasst, nur dass die MBR745 45V Sperrspannung vertragen kann und die MBR735 35V.
Die Schottkydiode schützt ja die Schaltung vor Schäden bei Verpolung. Bekommt sie deswegen den Kennbuchstaben F? Ich möchte möglichst viel nach DIN EN 61346-2: 2000 bezeichnen.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: timmmme26 am 2 Mai 2012 20:32 ]
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BID = 827956
Offroad GTI
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Dioden mit einer geringeren Sperrspannung haben auch einen geringeren Spannungsabfall.
Zitat :
| | Die Schottkydiode schützt ja die Schaltung vor Schäden bei Verpolung. Bekommt sie deswegen den Kennbuchstaben F? |
Nein. Diode bleibt Diode, egal welchen Zweck sie erfüllt. Daher immer der Bezeichner D
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BID = 827963
timmmme26
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Das Problem ist nur, dass ich im Betrieb, wo ich das Ladegerät bauen werde, nach der DIN EN 61346-2:2000 bezeichnen muss, wenn ich keinen Kopf kürzer gemacht werden will. Und laut dieser Norm wird D noch nicht verwendet 
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BID = 827972
Offroad GTI
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Zitat :
| | DIN EN 61346-2:2000 |
Wenn du es nach dieser Norm bezeichnen sollst, musst du es eben machen.
Ist m.M.n. für diese rein elektronische Schaltung zwar unpassend - aber na ja...
Noch mal kurz zur Problematik mit dem MOSFET als Verpolungsschutz.
Dies ist ganz einfach, siehe Anhang.
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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.
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BID = 828056
timmmme26
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Welchen MOSFET soll ich verwenden?
Den von dir angegebenen Typen gibt es bei reichelt nicht.
Ich habe jetzt zwei andere P-Channel MOSFETs mit niedrigen Ohm-Werten rausgesucht. Den billigen IRF 5305( reichelt, Datenblatt) und den teureren IRF 4905 ( reichelt, Datenblatt).
Mit welchem Wert kann ich jetzt den Spannungsabfall berechnen?
In der Tabelle im Datenblatt steht bei dem IRF5305 ein Widerstandswert von 0.06 Ohm und das Diagramm "Fig. 4 Normalized On-Resistance Vs. Temperature" fängt erst bei 0,7 Ohm an.
Wäre ja super wenn man mit 0.06 Ohm rechnen könnte. Gerade mal 180mV Spannungsabfall hätte ich dann über dem MOSFET.
[ Diese Nachricht wurde geändert von: timmmme26 am 3 Mai 2012 15:00 ]
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BID = 828064
Offroad GTI
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Zitat :
| Welchen MOSFET soll ich verwenden?
Den von dir angegebenen Typen gibt es bei reichelt nicht. |
War auch nur ein Beispiel.
Ich würde den IRF4905 nehmen. (Mit dem habe ich es auch schon getestet)
Zitat :
| "Fig. 4 Normalized On-Resistance Vs. Temperature" fängt erst bei 0,7 Ohm an.
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Nein. Normalized bedeutet ja normiert, also auf einen bestimmten Wert (in dem Fall auf den R SDon bei 25°C) bezogen.
Zitat :
| | Wäre ja super wenn man mit 0.06 Ohm rechnen könnte. Gerade mal 180mV Spannungsabfall hätte ich dann über dem MOSFET. |
Für eine überschlägige Rechnung kannst du den Wert nehmen. Praktisch ist es aber weniger, weil der R SDon für einen höheren Strom angegeben ist.
Bei eben erwähntem IRF4905 liegt der Spannungsabfall (I D=1,5A) bei knapp 5mV.
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BID = 828276
timmmme26
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Dies ist nun der verbesserte Stromlaufplan. Danke für eure Hilfe! 
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BID = 828294
perl
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Zitat :
| | Wäre ja super wenn man mit 0.06 Ohm rechnen könnte |
60mOhm ist recht bescheiden. Unter 10mOhm sollte noch wirtschaftlich zu machen sein, aber:
Wenn möglich, nimmt man einen N-Kanal-MOSFET und legt ihn in die negative Leitung.
Da bekommt man bessere Daten für weniger Geld.
P.S.:
Mit welcher Spannung willst du denn speisen?
Du musst darauf achten, daß die zulässige Gate-Source-Spannung nicht überschritten wird.
Deshalb wird in obiger Schaltung evtl. noch ein Widerstand und eine Zenerdiode fällig.
Offtopic :
| P.P.S.:
Zitat :
| | Ich möchte möglichst viel nach DIN EN 61346-2: 2000 bezeichnen. |
Die gibt es nun ja auch nicht mehr: http://de.wikipedia.org/wiki/EN_81346
Wer hat sich diesen Schwachfug eigentlich einfallen lassen.?
Will man sich jetzt ganz vom Rest der Welt abkoppeln und gleichzeitig noch Vergangenheitsbewältigung betreiben? |
[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 5 Mai 2012 0:04 ]
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