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Spannungswandler fürs Auto & Co.

Inhalt

Einführung
Linear-Festspannungsregler
Step-Down Schaltnetzteil
Step-Down Schaltnetzteil für kleine Lasten (mit Störsignalunterdrückung im Fahrzeug)
Step-Up Boost-Schaltnetzteil
Flyback-Schaltnetzteil mit negativen Spannungen

Einführung

Der folgende Beitrag soll die Möglichkeiten beleuchten, wie man im Auto - natürlich auch im Flugzeug, Boot usw. - verschiedene Spannungen aus der Bordbatterie erzeugen kann. Wobei ich mich im folgenden auf die normale 12V Batterie aus dem Auto beschränke. Dies wird immer wieder mal benötigt. Zum Beispiel, um das Handy oder den PDA mit GPS zu laden, den Laptop als DVD-Player zu benutzen oder die Handy-Funkfernsteuerung für die Standheizung zu versorgen etc.

Dazu sollen drei relativ einfache Schaltungen betrachtet werden, die zwei mal aus der Batterie eine niedrigere Spannung machen und einmal eine höhere für den Laptop.

Prinzipiell ist bei der Batterie zu beachten, daß die Spanung stark schwankt. Ohne Last liefert sie etwa 12V. Während des anlassens/Vorglühen des Motors sinkt sie stark auf ca. 8V und weniger ab. Während der Fahrt bei laufender Lichtmaschine wird sie mit ca. 14V geladen, wenn nicht zu viele Verbraucher eingeschaltet sind. Vor allem die Anlasserphase belastet die Batterie so sehr, daß es sein kann, daß die folgenden Schaltungen kurzzeitig versagen und keine stabile Ausgangsspannung liefern. Deshalb sollte der Betrieb von Geräten erst nach dem Anlassen erfolgen, bzw. die Geräte sollten Akkugestützt die kurze Phase überbrücken können.

Überall dort, wo an der Versorgungsspannung weitere "Verbraucher" hängen, ist auf Spannungsspitzen zu achten. Vor allem Motoren und Zündanlagen, wie sie im Auto zu finden sind, können erhebliche Störungen verursachen. Eine Übersicht, welche extremen Spannungen auftreten können, ist in der englischen Application Note Protection Standards Applicable to Automobiles nachzulesen. Deshalb sollten bei derartigen Einsatzgebieten die Spannungsversorgungsschaltungen mit einem Schutz versehen werden, der aus Spule und Suppressor-Diode besteht, wie er beispielsweise in der de.sci.electronics-FAQ gezeigt wird.

Linear-Festspannungsregler

Zu den wohl beliebtesten Möglichkeiten, eine zu hohe Ausgangsspannung in eine niedrigere zu wandeln gehört die Verwendung des Festspannungsregler-ICs 78xx bzw. LM78xx und deren äquivalente Ersatztypen LM340 von National. Je nach Ausführung wandelt der Baustein eine Spannung (die mindestens 2,5V höher sein muß, als die gewünschte Ausgangsspannung) in eine fest eingestellte Ausgangsspannung. Die Typenkennzeichnung gibt an, welche Ausgangsspannung erzeugt wird: 7805 liefert 5V, 7809 9V, 7812 12V usw. Zusätzlich gibt es unterschiedliche Leistungstypen, die durch einen Buchstaben gekennzeichnet sind. Je nach dem, wie hoch der benötigte Strom ist. Typisch ist 78xx ohne weitere Buchstabenangabe für maximal 1A. Gängig ist aber auch 78Lxx für 0,1A und 78Sxx für maximal 2A. Ein zusätzliches "HV" in der Typenbezeichnung weist auf die höhere zulässige Eingangsspannung von 60V statt der sonst üblichen 40V hin.

Hauptnachteil des 78xx ist die sehr hohe Verlustwärmeentwicklung aufgrund des schlechten Wirkungsgrades um die 45%, da es sich um einen Linearregler handelt. Die Spannungsdifferenz wird in Wärme umgesetzt, so daß relativ viel Leistungsverlust zu verzeichnen ist, der unbedingt über ein geeignet großes Kühlblech abgeführt werden muß, auch wenn die Bausteine alle temperaturgesichert sind. Vorsicht ohne Kühlkörper: Gefahr, sich die Finger zu verbrennen! Die Verlustleistung berechnet sich aus der Differenzspannung multipliziert mit dem Strom. Bei einem 78S05 sind das also an einer Autobatterie mit durchschnittlich 13V maximal Pleak = 8V x 2A = 16W. Angesichts der Nutzleistung Pload = 5V x 2A = 10W ergibt das einen denkbar schlechten Wirkungsgrad von gerade einmal η = {10W / (16W + 10W)} x 100 = 38%. Im Auto sollte der Leistungsverlust verkraftbar sein, wenn man die Schaltung nicht zu lange im Stand benutzt und dadurch die Batterie entleert. Vorteilhaft ist dafür der absolut simple Einsatz.

Um die Leistungsverluste in Grenzen zu halten, gibt es so genannte Low-Drop-Spannungsregler, die mit einer Differenzspannung von 0,5-1V zwischen Eingang und Ausgang auskommen und unter der Typenbezeichnung LM2940-xx angeboten werden, wobei die Spannungswerte am Ende angegeben werden.

Alternativ können auch die Bausteine LT108y-x von Linear Technology verwendet werden, bei denen es sich ebenfalls um Low-Drop-Spannungsregler handelt. Die Angabe y definiert die Leistung und x die Spannung.

Im Grunde benötigen alle Bausteine lediglich zwei Kondensatoren am Ein- und Ausgang. Die Kondensatoren sind vor allem dafür zuständig, daß die interne Schaltung nicht anfängt zu schwingen, weshalb sie auch möglichst nah an den Anschlüssen des Spannungsregler eingelötet werden sollten. Für alle Spannungsreglertypen werden von den Herstellern unterschiedliche Kapazitäten empfohlen. Vermutlich sind diese nicht wirklich wichtig, so daß wahrscheinlich immer die gleichen Werte verwendet werden könnten. Folgender Aufbau wurde aber nur mit dem 78xx und seinen verschiedenen Leistungstypen erprobt.

Die Schaltung (Entwurf mit sPlan) ist wirklich trivial und für insgesamt ca. € 1,- nachbaubar:

Schaltplan Festspannungsregler 78xx

Bauteilliste:

Bezeichnung Typ Anmerkung
VR1 78xx Festspannungsregler  
C1 330nF/0,33µF einfache MKS/MKT Polyester-Ausführung, Polung egal
C2 100nF/0,1µF einfache MKS/MKT Polyester-Ausführung, Polung egal
LED1 farbige Standard LED ca. 2V/20mA Polung beachten
R1 1/4W Wert s. folgende Liste
  Kühlkörper passend für TO-220 Transistorgehäuse des VR1

Die LED und der Widerstand R1 dienen als Betriebsanzeige. Wenn diese nicht benötigt wird, können beide Bauteile einfach weggelassen werden. Die Größe des Widerstandes berechnet sich aus den Leistungsdaten der LED und der erzeugten Spannung. Billige Standard LEDs benötigen je nach Farbe etwa 2V und 10mA. Die Formel lautet: R1=(Uout-2V)/0,02A. Daraus ergibt sich für gängige Spannungswerte unter Berücksichtigung der E12er Reihe:

Ausgangsspannung Widerstand Farbringe
5V 330Ω orange|orange|braun
9V 680Ω blau|grau|braun
12V 1KΩ braun|schwarz|rot
15V 1,5KΩ braun|grün|rot
20V 1,8KΩ braun|grau|rot

Das ganze kann auf einer Lochrasterplatine aufgebaut werden. Folgend ein Aufbaubeispiel erstellt mit LochMaster inkl. Durchsicht auf die Lötseite, wo auf die Leiterbahnunterbrechung zu achten ist. Im Aufbau wurden elegante Schraubklemmen für die Anschlüsse eingesetzt. Natürlich können die Anschlußkabel auch direkt oder mit Hilfe von Lötstiften eingelötet werden.

Lochrasterplatine Festspannungsregler 78xx Lötseite Lochrasterplatine Festspannungsregler 78xx

Die Ausgangsspannung der gezeigten Schaltung kann mit einer Z-Diode angehoben werden. Die Ausgangsspannung des Spannungsreglers wird um den Wert der gegen Masse geschalteten Diode verschoben. Wird beispielsweise ein 7805 mit einer 3,2 V Zener-Diode beschaltet, ergibt das eine Ausgangsspannung von 5 V + 3,2 V = 8,2 V.

Z-Diode

Step-Down Schaltnetzteil

Wesentlich effizienter, also mit einem besseren Wirkungsgrad und daher weniger Verlustleistung in Form von Abwärme, arbeitet ein Schaltnetzteil oder Schaltregler. Auch hierfür gibt es zahlreiche integrierte Bausteine, in denen die wesentlichen Teile zusammengefaßt sind. Extern werden nur ein paar Bauteile benötigt. Im Gegensatz zum Festspannungsregler sind es ein paar Bauteile mehr und außerdem ist stets eine Drosselspule nötig. Trotzdem ist der Aufbau nicht problematisch, da es nicht nötig ist, die Spule selbst zu wickeln.

Kritisch ist eher die Bauteilbeschaffung. Gibt es die Bauteile für den oben gezeigten Festspannungsregler in allen einschlägigen Schops wie Conrad, Reichelt, Segor usw., muß Conrad völlig passen und auch bei Reichelt bekommt man nicht alles. Lediglich Segor hat alle Bauteile im Sortiment.

Im folgenden Beispiel wird der LM2576T-x von National verwendet. Das "T" steht für die gängige Gehäuseform TO-220, "S" würde auf die SMD-Bauform hinweisen. Ein zusätzliches "HV" in der Typenbezeichnung weist auf die höhere zulässige Eingangsspannung von 60V statt der sonst üblichen 40V hin. Neben den festen Ausgangsspannungen 3,3V/5V/12V/15V, die anstelle des x angegeben werden, gibt es auch noch einen einstellbaren "ADJ"-Typ, der hier nicht weiter betrachtet wird. Der Baustein ist bis 3A belastbar und mit ca. € 2,- relativ billig. Etwas effizienter wäre der Ersatztyp LM2596 mit einem Wirkungsgrad von 73-90% im Gegensatz zu dem LM2576 mit 77-88%. Allerdings ist dieser mit ca. € 6,- teurer und schwerer zu beschaffen (Hinkel). Noch teurer wird der leistungsfähigere und mit 5A belastbare LM2678, der einen Wirkungsgrad von 82-92% hat, aber auch schon ca. € 15,- kostet und ebenfalls schwer zu beschaffen ist. Diese Typen lohnen sich also nur, wenn die Leistung oder der Wirkungsgrad unbedingt benötigt wird.

Auf der Webseite von National gibt es für die Basuteine ein Design Tool, welches je nach Typ als einfaches MD-DOS Programm oder Windows-Variante daher kommt. Das Tool ist enorm praktisch, da es sämtliche Berechnungen für die externen Bauteile vornimmt. Die MS-DOS-Varianten benötigen keine Installation und es kann einfach die jweilige EXE-Datei gestartet werden. Für den LM2576 ist es das Programm Switchers Made Simple Ver. 3.3, welches sich zuerst selbständig extrahiert, so daß anschließend main.exe gestartet werden kann.

Nach den ersten Info-Dialogen wird der zu entwerfende Konverter-Typ gewählt: Buck.

Auswahl Konverter Typ

Anschließend werden die gewünschten Eckdaten eingegeben. Im Beispiel soll eine 5V Ausgangsspannung mit der Autobatterie erzeugt werden. Um die Eingabe abzuschließen, nach der letzten Parametereingabe <Ende> drücken.

Parameter eingeben

Die folgende Frage, ob eine Standard Induktivität genutzt werden soll ("Use standard inductor?") mit <y> bestätigen. Anschließend werden die berechneten Bauteildimensionen ("Component Values") aufgeführt.

Fertige Berechnung

Anschließend können Sie ggf. noch die Bauteildimensionen abändern ("Change any component values?"), was nicht nötig sein sollte. Die Überprüfung der Temperaturwerte ("Perform thermal check?") sollten Sie durchführen, wobei in der Regel kein Kühlblech benötigt werden sollte, so daß Sie "Will a heatsink be used?" verneinen können. Trotzdem kann es nichts schaden, dem Aufbau später wenigstens ein minimales Kühlblech für wenige Cents zu spendieren. "Modify this design?" und "Would you like to save this design?" können Sie ebenfalls ablehnen.

Temperaturcheck

Anschließend können Sie sich einen Schaltplan mit "Display schematic?" anzeigen lassen, der dem folgenden ähnelt. Auf einen Ausdruck ("Print circuit on Epson or HP compatible printer?") können Sie wohl verzichten, da er unter Windows eh nicht funktioniert. Auch die Bauteilliste ("Print part list?") ist nicht notwendig. Wenn Sie bei "Do another circuit?" der Frage zustimmen, können Sie eine weitere Berechnung vornehmen - andernfalls wird das Programm beendet.

Schaltplan Schaltregler

Bauteilliste (ca. € 8,- inkl. Kleinteile):

Bezeichnung Typ Anmerkung
VR1 2576T-5 Schaltregler Uout = 5V
C1 100µF, min. 50V Elektrolytk. oder besser Low-ESR-Elektrolytkondensator, Polung beachten
C2 330µF, min. 20V Elektrolytk. oder besser Low-ESR-Elektrolytkondensator, Polung beachten
D1 MBR745 Schottky-Diode (7,5A/45V) TO-220 Gehäuse, Polung beachten
L1 150µH/min. 3A Drosselspule/Ringkernspule Belastbarkeit mind. 1,15-fache des Ausgangsstrom
LED1 farbige Standard LED ca. 2V/20mA Polung beachten
R1 1/4W Wert s. oben
  ggf. Kühlkörper passend für TO-220 Transistorgehäuse des VR1

Die LED und der Widerstand R1 dienen wie zuvor als Betriebsanzeige. Wenn diese nicht benötigt wird, können beide Bauteile einfach weggelassen werden. Die Werte sind oben angegeben.

Soll eine andere Ausgangsspannung erzeugt werden, am besten die Schaltung für den passenden Schaltregler mit dem Design Tool entsprechend berechnen. In der Regel muß aber nur L1 variiert werden. Die Werte lassen sich auch aus den Abbildungen 3-6 des Datenblattes entnehmen. D1 ist so dimensioniert, daß sie für sämtliche Schaltungsvarianten hinreichend ist.

Beide Kondensatoren sollten so dicht wie möglich an den Anschlüssen des Schaltreglers eingelötet werden.

Auf einem kleinen Stück Lochrasterstreifen (RM 2,54) kann die Schaltung dann folgendermaßen aufgebaut werden. Aufgrund des ungünstigen Abstandes der Anschlußbeinchen des Schaltreglers müssen dessen Beinchen vorsichtig passend gebogen werden.

Schaltregler Bestückungsseite Schaltregler Durchsicht Lötseite

Platine mit 2576

Elegant ist natürlich eine selbst geätzte Platine. Mit dem kostenlosen Viewer zu Sprint kann das (nicht getestete) Leiterbahn-Layout ausgedruckt werden. LED und Widerstand sind wie immer optional. Zusätzlich wurde die Verpolungsschutz-Diode aus der Einführung eingebaut, die auch durch eine Drahtbrücke ersetzt werden kann.

Leiterbahn-Layout 2576T-5 zum herunterladen

Step-Down Schaltnetzteil für kleine Lasten (mit Störsignalunterdrückung im Fahrzeug)

Die folgende Schaltung zeigt ein Step-Down Schaltnetzteil für kleinere Lasten bis zu ca. 150 mA und einer Ausgangsspannung von 5 V bei ca. 12 V Eingangsspanung. Für andere Eingangsspannungen und Ausgangslasten ist eine andere Spule L2 gemäß Datenblatt des LM2574 zu wählen (L1 im Abschnitt "Inductor Selection Guide"). Der LM2574 ist auch für andere Feststpannungen verfügbar, wobei dann aber die externe Beschaltung auch angepaßt werden muß. Zusätzlich wurde am Eingang ein Filter aufgebaut, der Störspannungen und -impulse wie sie im KFZ auftreten (s. o.), eliminiert. Die Kapazitäten sind als fertige Bauteile in 1/2 W-Widerstandsbauform erhältlich. Bei F1 handelt es sich um eine selbständig zurückstellende (PTC-) Sicherung.

LM2574: Step-Down Schaltnetzteil für kleine Lasten (mit Störsignalunterdrückung im Fahrzeug)

Step-Up Boost-Schaltnetzteil

Richtig spannend wird es, wenn man aus einer niedrigen Spannung eine höhere erzeugen will. Das hört sich zwar etwas exotisch an, ist aber eigentlich häufig notwendig und abgesehen vom etwas höheren Bauteilaufwand im Vergleich zum vorherigen Schaltregler nicht wesentlich aufwendiger. Benötigt wird so eine Spannungserhöhung z. B., um einen Laptop im Auto zu betreiben. Ziemlich einfach, aber teuer und mehr oder weniger irrsinnig aus der Sicht der Verlustleistung ist der Einsatz eines typischen Auto-DC/AC-Spannungswandlers, an den man dann das normale Netzteil des Verbrauchers (Notebook) anschließt. Zuerst wird über den Zigarettenanschluß aus den ca. 12V Gleichspannung (DC) der Autobatterie eine 230V Wechselspannung (AC) generiert. Anschließend wird mit dem AC/DC-Netzteil die Spannung wieder heruntergesetzt. Die erzeugte Wechselspannung ist nur bei extrem teuren Geräten (>€ 150,-) wirklich sinusförmig und sonst eher rechteckig oder trapezförmig, was zu erheblichen Leistungseinbußen im Grenzbereich der Stromentnahme führt und bei empfindlichen Geräten problematisch sein kann. Deratige Geräte lohnen sich nur, wenn man öfter verschiedene 230V-Verbraucher benutzen will. Der Wirkungsgrad ist mit ca. 86% meist beachtlich gut, wird aber durch das zusätzlich nachgeschaltete Netzteil wieder schlechter.

Soll primär ein einziges Gerät betrieben werden, lohnt sich der Selbstbau eines DC/DC-Schaltnetztteils, daß die Eingangsspannung gezielt auf den benötigten Wert anhebt. Welche Spannung und vor allem auch welche Leistung benötigt wird, muß vorher genau ermittelt werden, da sich nicht beliebige Ströme bei hohen Spannungen erzeugen lassen. Ein Blick auf das Netzteil des Gerätes kann erste Hinweise liefern. Beim Beispielnetzteil lauten die Angaben 20V/3A:

Leistungsdaten Netzteil

Mit dem hier verwendeten Schaltregler wären diese Werte nicht ohne weiteres zu erreichen. Gut, wenn man dann ein Labornetzteil hat, mit dem man den Strom begrenzen kann und das man ersatzweise zur Versorgung des Notebooks benutzt statt des Zubehörnetzteils. Ersatzweise kann man auch mit einem Multimeter die Stromaufnahme messen. Ein Versuch zeigte in diesem Fall, daß der Laptop 1,6-1,9A während des Einschalt- und Bootvorgangs zieht. Während des Betriebs wird eher weniger oder gleich viel Strom benötigt, als das mit einer Lastzunahme zu rechnen ist. Die Spannung von 20V ist erstaunlicherweise wirklich notwendig. Angesichts des Umstandes, daß hochwertige Geräte wie ein Laptop immer noch eine primitive interne Spannungsstabilisierung besitzen, wäre es möglich gewesen, daß auch etwas weniger Spannung ausgereicht hätte. Trotzdem: 20V/2A ist mit einer Autobatterie durchaus machbar, wenn man darauf verzichtet, den Laptop im ungüstigen Moment einzuschalten, wenn man gerade den Motoranlasser benutzt und die Spannung auf unter 10V absinkt.

Für die Schaltung wird der Schaltregler LM2587 verwendet. Die optionale Bezeichnung LM2587T-ADJ weist darauf hin, daß das Bauteil in einem typischen TO-220 Gehäuse untergebracht ist und es sich um einen regelbaren Schaltregler handelt, bei dem die Ausgangsspannung durch die externe Beschaltung variiert werden kann. Leider ist dieser Baustein mit ca. € 13,- relativ teuer, kann dafür aber 5A ab, was im Beispielfall notwendig ist. Der nur halb so teure Baustein LM2577 reicht von den Leistungwerten nicht aus, könnte aber genauso benutzt werden, wenn weniger Last betrieben werden soll.

Für beide Bausteine gibt es wieder das hervorragende Design Tool (auf die benötigte Version achten). Für den LM2578 wird Version 4.3 benötigt. Die Benutzerführung ist im MS-DOS-Modus etwas komfortabler mit einem Menü. Die einzelnen Schritte sind aber analog zu der bereits vorgestellten Version. Nach Eingabe der Parameter werden die benötigten externen Bauelemente berechnet etc. Vor allem die Beschaffbarkeit der Ringkerndrossel sollte geprüft werden. In der Regel ist die vorgeschlagene Dimensionierung nicht verfügbar, so daß man mit dem Menüeintrag "Edit Components" sowohl die Indiktivität, als auch unbedingt den Spulenwiderstand an die verfügbaren Bauteile annähern sollte. Die anderen Komponenten werden daraufhin neu berechnet. Kleine Abweichungen bei den Widerstandswerten zu tatsächlich verfügbaren sind hinnehmbar, da die Toleranzen der Widerstände dies ausgleichen und minimale Abweichungen bei der Ausgangsspannung (Uout = 19,4V bei dem Musteraufbau) akzeptabel sind. Trotzdem am besten 1% Toleranzen benutzen.

Switchers Made Simple

Die Temperaturberechnung ermittelt, daß der Baustein trotz eines Wirkungsgrades von ca. 90% beachtliche 108°C heiß wird. Angesichts des möglichen Maximalwertes von 125°C kein Problem (außer für neugierige Fingerchen). Für eine konservativ stabile Arbeitsweise empfiehlt sich eine maximale Temperatur von 110°C. Auch wenn selbst diese nicht erreicht wird, kann ein billiges kleines Kühlblech nicht schaden. Dies sollte man auch der Diode spendieren, die ebenfalls heiß wird. Wie bei allen anderen Spannungswandlern auch, ist beim Einbau in ein Gehäuse darauf zu achten, daß kein Temperaturstau entsteht.

Schaltplan für LM2587

Bauteilliste (ca. € 20,- inkl. Kleinteile):

Bezeichnung Typ Anmerkung
VR1 2587T-ADJ Schaltregler  
C1 100µF, min. 50V Low-ESR-Elektrolytkondensator, Polung beachten
C2 1µF Keramik (Polung egal), besser: Tantal (Polung beachten: langer Anschluß/Punkt = Plus)
C3 1500µF/1,5mF, min. 35V Low-ESR-Elektrolytkondensator, Polung beachten. Wenn nicht mit der Spannung beschaffbar kann auch ein größerer Wert wie z. B. 2200µF/2,2mF benutzt werden,
D1 MBR745 Schottky-Diode (7,5A/45V) TO-220 Gehäuse, Polung beachten
L1 64µH, 40mΩ, min. 5A Drosselspule/Ringkernspule
R1 2,4kΩ 1/4W rot|gelb|rot / rot|gelb|schwarz|braun - braun
R2 22,6kΩ (22kΩ) 1/4W rot|rot|orange / rot|rot|schwarz|rot - braun
R3 1,5kΩ 1/4W braun|grün|rot / braun|grün|schwarz|braun - braun
R4 1,8KΩ 1/4W 5% braun|grau|rot
LED1 farbige Standard LED ca. 2V/20mA Polung beachten
  Kühlkörper passend für TO-220 Transistorgehäuse des VR1 und D1

Wie immer kann auf die LED und deren Vorwiderstand (R4) verzichtet werden. Bei diesem Spannungsregulator ist das auftreten von Oszillationen kritisch. Eine gute Masse und vor allem die nahe Positionierung der Low-ESR-Kondensatoren und der Widerstände zur Spannungseinstellung R2 und R3 am Schaltregler ist wichtig. Beim Aufbau auf Lochrasterplatinen sollte deshalb eine möglichst hohe Packungsdichte angestrebt werden. Der Beitrag Schaltnetzteil-Entwurf leicht gemacht beschäftigt sich ausführlich mit der Problematik der Masseverbindungen und Induktionsstörungen etc. Beachten Sie beim Nachbau die Leiterbahnunterbrechung nahe der LED.

Step-Up Schaltregler Bestückungsseite Step-Up Schaltregler Durchsicht Lötseite

Platine mit 2587

Platinenlayout (nicht getestet) mit Verpolungsschutzdiode. Die beiden Bauteile mit Kühlkörper können auch stehend eingelötet werden, um Platz zu sparen. Dann aber darauf achten, daß die Lötstellen durch auftretende Vibrationen während der Fahrt nicht mechanisch beschädigt werden. Die Massen (metallene Bauteilrückseite) der beiden Bauteile nicht über einen gemeinsamen Kühlkörper kurzzschließen!

Platinenlayout 2587

Mit einem einfachen Oszilloskop kann man feststellen, daß der Switch-Ausgang sich tatsächlich so verhält, wie im Datenblatt abgebildet:

Oszillogramm

Flyback-Schaltnetzteil mit negativen Spannungen

Der vollständigkeithalber seien noch die Flyback-Schaltnetzteile erwähnt. Diese generieren aus einer Eingangsspannung mehrere verschiedene Ausgangsspannungen, die sowohl positiv, als auch negativ sind. Dabei sind beide Schaltvarianten möglich: Buck, um eine hohe Eingangsspannung in eine niedrige zu konvertieren und Boost, um höhere Ausgangsspannungen zu generieren.

Einsatz finden diese Netzteile vor allem in der Computertechnik. Jedes PC-Netzteil erzeugt positive und negative Spannungen für das Mainboard. Ein derartiges Netzteil ist aber schon recht aufwendig, denn es müssen mehrere Spulen auf einen Spulenkörper zusammen selbst gewickelt werden. Felix Richter beschreibt auf seiner Webseite den Selbstbau eines solchen Netzteils (nicht ATX-kompatibel!) und zeigt detailliert, wie die Spulen zu wickeln sind.



Weitere Infos im Web.


Zum Abschluß möchte ich noch darauf hinweisen, daß ich keinerlei Hilfen und Auskünfte zu dem Projekt per Email beantworte und auch keine Bausätze etc. verkaufe. Nutze das Diskussionsforum!