Spannungswandler?

[Ghost_75]

Macht mich mal bitte zum thema Spannungswandler und den alternativen etwas schlauer.

Ich habe zwei Akkus a 6Volt diese gedenke ich jetzt in Reihe zuschalten dann hab ich mit 12 Volt genug saft für meine Pumpen ich brauche aber für meine Fahrmotoren 6Volt welche möglichkeiten habe ich ??

Euer Ghost :sonar: :sonar:

[RuhrPirat]

In dem Fall würde ich eher mit 2 getrennten Akkus (bzw 3 Stück, wenn nur 6V-Akkus an Bord sind) arbeiten:

Ein 12V-Akku - Oder halt 2 mal 6V - für das Bordnetz bzw Pumpen und der andere Akku mit 6V für die Motoren.

Der Grund ist einfach das Problem, dass die Akkus unterschiedlich stark entladen werden, wenn du 2x 6V in Reihe schaltest und die Motoren nur von einem davon abgreifst (weil ja 6V gebraucht werden...). Diese permanente unterschiedliche Entladung wird die Akkus über kurz oder lang zerstören.

Wenn ich in den Thread-Tietel schaue und "Spannungswandler" lese, dann rate ich dir zum Betrieb deiner Motoren von einem solchen dringend ab, da Spannungswandlwer in der Elektronik nur für relativ geringe Leistungen, bzw Strombelastungen, hergestellt werden. Die Stromaufnahme von Fahrmotoren eines Schiffes wird diese Bauteile ziemlich brutal überfordern... spätestens, wenn der erste Motor mal voll Algen hängt und schwerer läuft.

Außerdem wird ein 6V-Regler schon von sich aus ziemlich heiß, wenn er an 12V angeschlossen wird...

[Design-HSB]

Hallo, ich habe bei meinen Schiffen generell 12 Volt Bordspannung auch für die Motoren. Der Empfänger mit den Servos wird über ein BEC System betrieben. Da ich ansonsten immer Masse und nicht + schalte kann ich weitere 6 Volt Kleinverbraucher auch über einen zusätzlichen Spannungswandler betreiben.

Alles was richtig Leistung wie Pumpen und Motoren erfordert, sollte immer unmittelbar mit der richtigen Akkuspannung versorgt werden.

[Ike]

Ich weis jetzt nicht wie groß das Schiff ist. Ich denke jedoch das zwei separate Akkus die beste Wahl ist. Wenn wenig Platz da ist, könnte man auch aus 10 Mignonzellen einen 12Volt Akku zusammenlöten, die sind zwar nicht Hochstromfest, aber so bis 3 Ampere gehen die gut. Ansonsten gibts ja auch ziemlich kleine Bleiakkus, z.B. bei www.pollin.de

Oder du baust anstelle der 6 Volt Motoren welche mit 12 Volt ein. Das ist im Zweifel sowieso die bessere Variante. Denn bei 12 Volt fliessen weniger Ampere bei gleicher Leistung, und das ist nie verkehrt.

Dann müsstest du mal schreiben welche Motoren du jetzt drinn hast, dann kann dir hier bestimmt jemand einen Ersatztyp mit 12 Volt benennen.

[Harry]

Begrenze Deinen Fahrtregler auf 50% und hänge die 6 Volt Motoren an Deine 12 Volt.

Viele Grüße

Harry

[Ghost_75]

Zitat von Harry

Begrenze Deinen Fahrtregler auf 50% und hänge die 6 Volt Motoren an Deine 12 Volt.

Auch diese Bauteile sind für den Betrieb mit 6Volt ausgelegt ich glaube nicht das die es mögen plötzlich mit 12 Volt befeuert zu werden.

Oder meinst du nicht auch.

Meine gesamte Technik ist auf 6 Volt ausgelegt.

Euer Ghost :sonar: :sonar:

Du kannst, wie oben schon beschrieben zwei 6V Akkus in Reihe schalten. Dann stehen Dir 12V zur Verfügung für die Pumpe. Aus einem 6V Akku versorgst du deine restlichen Verbraucher. Wie schon geschrieben, werden beide Akkus nun unterschiedlich entladen. Daher solltest Du auf jeden Fall beide Akkus hinterher getrennt voneinander laden, und auch die Position der beiden Akkus immer mal wieder tauschen. Dann solltest Du recht lange keine Probleme bekommen.

Zitat von Murdoc

da Spannungswandler in der Elektronik nur für relativ geringe Leistungen, bzw Strombelastungen, hergestellt werden

Ein Linearregler (der hier wohl gemeint sein dürfte) ist kein Spannungswandler. Genaugenommen ist das nichts anderes als ein elektronisch gesteuerter Widerstand in dem die Spannungsdifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung in Wärme umgesetzt wird.

Wird diesr nun an die 12V-Bordspannung angeschlossen und nur auf die 6V abgeregelt hat er einen Verlust von 50% mit dem das Schiff gewärmt wird.

Aber wie Murdoc schon sagte, sind diese Linearregler nur für relativ geringe Ströme ausgelegt.

Ein echter Spannungswandler ist fast verlustfrei. Schaltnetzteile sind solche Spannungswandler. Sie haben eine Verlustleistung von 5 - 10%, je nach Ausführung.

Das kommt durch das Arbeitsprinzip dieser Regler: Sie transformieren die Spannung. Wie hoch die Ausgangsspannung ist wird nur durch die Wicklungen des Übertragers bestimmt (gibt es fertig zu kaufen oder zum Selberbauen).

Die Leistungen können dabei bis 5000W beim Vollbrücken-Wandler gehen. Allerdings ist das im Modellbaubereich mit Kanonen auf Spatzen geschossen.

Ein einfacher Drosselabwärtswandler benötigt nicht mal einen Übertrager, besitzt aber eine geringe Restwelligkeit, er ist für Leistungen bis 200W konzipiert. Für eine Restwelligkeit kleiner 2% sollte dann ein Gegentaktwandler verwendet werden. Hier reichen die Leistungen von 200 - 1000W. Bei 6 Volt wären das immerhin 166A. Sollte für so ziemlich jeden blockierten Motor reichen.

In meinem neuen Schiff, dass sich gerade in der Planung befindet finden nur 12V-Bleiakkus Verwendung. Alle benötigten Spannungen werden mittels Schaltreglern geliefert. Dadurch minimiert sich der Akkufuhrpark.

[JL]

Hallo Erik,

In meinem neuen Schiff, dass sich gerade in der Planung befindet finden nur 12V-Bleiakkus Verwendung. Alle benötigten Spannungen werden mittels Schaltreglern geliefert.

Klingt interessant, hast Du dazu einen Schaltplan / Beschreibung?

[Günter]

Zitat von JL

Hallo Erik,

Klingt interessant, hast Du dazu einen Schaltplan / Beschreibung?

Hallo,

einen Schaltplan findest du hier :

http://www2.produktinfo.conrad.com/d...eil_LM_317.pdf

Schaltplan ist auf Seite 11.

Auch ich verwende nur 12 Akkus und reduziere die Spannungen mittels eines LM 317 und eines Trimpotis auf die jeweils notwendige .

Wobei ich nicht den oben beschriebenen Bausatz benutze, sondern die Platine selber herstelle und als Trimpoti setze ich nicht das dort genannte, sondern ein Spindelpoti ein, so lässt sich die Pannung viel besser regeln.

Gruß

Günter

Zitat von Günter

Auch ich verwende nur 12 Akkus und reduziere die Spannungen mittels eines LM 317 und eines Trimpotis auf die jeweils notwendige .

Hallo Günter,

hast Du auch ein Soundmodul da drin? Ich habe nämlich auch schon versucht, mit einem Akku im Modell auszukommen. Nur das Soundmodul habe ich nicht in den Griff bekommen. Trotz Entkopplung mit Kondensatoren waren da immer Störgeräusche vom Motor zu hören. Ich habe auch schon einen Brückengleichrichter mitsamt Sieb-Elkos dazwischengebaut, ohne Erfolg. Mittlerweile habe ich mich damit abgefunden, und dem Soundmodul immer einen extra Akku spendiert.

Hast Du da vielleicht einen Tipp?

Die Frage geht natürlich auch an alle anderen. :wink:

@JL

Schaltregler

Einfacher Drosselregler (Auf- und Abwärts)

Wenn man einen einfachen Abwärstregler baut, dann benötigt man nur einen MOS-FET, eine Drossel, eine Diode und einen Kondensator Bauteile, ansonsten müsste noch ein Übertrager eingebaut werden.

Durch das Regel-IC und den Schalttransistor wird die Gleichspannung in eine annähernde rechteckspannung mit einer Frequenz zwischen 70 und 100kHz "zerlegt". Die Ausgangsspannung wird dabei über das Tastverhältnis zwischen "Transistor an" und Transistor aus" geregelt.

- Hier nimmt auch eine eventuelle Spannungs und Strombegrenzung Einfluss -

In der Zeit, in der kein Strom fließt (Transistor aus) übernimmt die Spule die Versorgung der angeschlossenen Last. Der zur Last parallel geschaltete Kondensator dient zur Reduktion der Welligkeit.

Gegentakt-Wandler, Brückenwandler

Diese Gruppe der Netzteile besteht aus 2-4 Schalttransistoren. Diese werden auch wieder über ein Regel-IC angesteuert und regeln den Stromfluss (Richtung) durch die Primärwicklung des Übertragers. Spannungsregelung geschieht auch wieder über das Tastverhältnis zwischen "Transistor an" und "Transistor aus". Über den Übertrager können nun aber mehrere Spannung abgenommen werden. Auch hier kommt wieder eine Drossel zum Einsatz, die den Strom liefert, wenn die Transistoren "aus" sind. Mit dem Kondensator wird dann die Spannung noch ein bisschen geglättet.

Allen Schaltnetzteilen und DC-Wandler ist gemeinsam, dass ihr Wirkungsgrad bei 80 - 95% liegt. Das bedeutet, dass nur geringe Verluste in den Übertragern und Drosseln anfallen und damit das Schiffchen dann auch länger fährt.

@Lars

versuch mal eine galvanische Trennung mit Optokoppler oder Übertrager.

Durch den Motor kann eine kleine Welligkeit in deiner Spannung auftreten, die du nur mit einer sehr großen Kapazität oder eben einer galvanischen Trennung in den Griff bekommst.

Ansonsten besteht auch die Möglichkeit, dass dein Motor in den Lautsprecher "strahlt". Das wäre dann kein Problem deiner Stromversorgung, sondern ein Magnetfeldtechnisches.

Gruß

Erik

[JL]

@ Günter

Fällt der LM317 in die Kategorie "Schaltregler"? Ich hätte ihn eher in die Kategorie "Längsregler" einsortiert. Wie Erik schon beschrieben hat, sollte es für einen Schaltregler auch etwas zu Schalten geben, nämlich den Strom in Drossel und kondensator.



@ Erik

Auch wenn es auf den ersten Blick einfach klingt, habe ich mich bisher nicht daran getraut. Meine Erfahrungen bis heute beruhen auf einem Transistor mit einem 1:1 Schaltverhalten, der dann aus 12V einfach 6V macht. Das hat bisher mit Elektromotoren ganz gut geklappt (besser geht's dem Motor bei einem Drehzahlsteller auch nicht).

Hast Du einen modellbautauglichen Schaltplan etc. für einen solchen Schaltregler?

@Erik

Einstrahlung ist es nicht, das es ja mit extra Akku für das Soundmodul funktioniert. Da ich das jetzt auch in allen meinen Modellen so gemacht habe, lasse ich es auch so.

Aber trotzdem danke für den Tipp mit dem Optokoppler. Muß ich mir beim nächsten Modell mal Gedanken drüber machen.

@Lars

Sorry. hatte ich in deinem Beitrag überlesen.

Trifft jetzt bei dir zwar nicht zu, aber ist auch eine mögliche Fehlerquelle, der gerne wenig Beachtung geschenkt wird.

@JL

hab mal ein Prinzipschaltbild erstellt:

Schaltbild für Abwärtsregler

An den offenen Eingang des MOS-FET wird das Regel-IC angeschlossen.

Für eine genaue Berechnung und Kalkulation müsstest du mir nur den maximalen Nennstrom angeben.