Spannungsversorgung per Batterie

[KSTR]

Also meiner Erfahrung bringt die ganze Ablockerei für die Ausgleichströme gar nichts (das meinest du wohl auch nicht, Hans-Martin, sondern in dem Fall die Verbesserung der Gleichspannungsqualität, das ist dann die Kür), normale Netzfilter und auch Trenntrafos, selbst welche mit Schirmwicklung, bringen nur bedingt Verbesserung. Beruflich hatte ich schon die Aufgabe, Netzteile (Kleinleistungs~) zu bauen die nicht mehr Kopplung an die Welt haben als eine Batterie die auf dem Tisch steht (also ein paar pF), und das ging nur mit Trafos mit extrem wenig Koppelkapazität (Ringkerne mit Sektorwicklung oder vergleichbares, + Primärschirm) plus eine Kaskade an Gleichtakt-Drosseln und noch etliche Filtermaßnahmen mehr).

Manche Hifi-Geräte (Endstufen insbes.) haben noch das zusätzliche Problem, dass die eh schon hohe Koppelkapazität dann auch noch mit 100Hz immer kurz an und abgeschaltet wird (durch 2 Diodenbrücken direkt an den 2 Sekundärwicklungen, statt Mittelanzapfung, d.h. kein galvanischer Pfad zur Koppelkapazität).

Grüße, Klaus

[Hans-Martin]

Hallo Klaus

Ich meine sehr wohl die Unterbrechung der HF-Kopplung der Schaltung an die Umgebung.

Da der Gleichstromwiderstand von Spulen niedrig ist, kann man diese sehr schön zwischen 2 Elkos packen und entkoppelt die DC von netzbezogener HF. Eine Spule in die +, eine in die - und eine in die 0.

Es gibt da ja auch die T-Kondensatoren, Elkos mit 4 Beinen. Wollte ich immer mal verbauen, jetzt sind sie in einer Kiste verschollen. Die Groundplane der Leiterplatte hat dann immer noch den unvermeidbaren kapazitiven Bezug zum schutzgeerdeten Gehäuse und nach Bedarf über 100 Ohm Widerstand auch einen resistiven. Aber die kapazitive Kopplung der Gehäuse hat nichts mehr mit der Schaltung zu tun.

Meine Squeezebox klingt im schutzgeerdeten Gehäuse besser, die Verbindung zur Digitalen Raumkorrektur geschieht über kapazitätsarme Übertrager / twisted pair Kabel.

Meine digitalen Endstufen leiten alle Störungen zur Gehäusemasse ab, das bringt einiges an Problemen, wenn der CD-Player im Rack darüber oder darunter steht.

Es ist ein sehr komplexes Thema, wenn es um die digitalen Geräte geht, aber auch Analogschaltungen zeigen da hörbare Reaktionen. Um weniger 50/100Hz Ripple geht es mir da weniger. Ist ja sowieso alles geregelt.

Entkoppelte Grüße
Hans-Martin

[KSTR]

Eine Spule in die +, eine in die - und eine in die 0

Hallo Hans-Martin,

OK, dann geht es natürlich, weil man die Masse nicht "vergessen" hat. Bei großen DC-Strömen wird das aber klotzig, bei kleinen hat es dafür den Vorteil, dass man die Siebung gleich gratis mit dazubekommt...

Grüße, Klaus

PS: Wie der Zufall will, hatte heut grad wieder ein Kollege die Stöproblematik, Desktop-PC (schutzgeerdet) --> Schutzklasse-II-Anlage, trotzdem hats leicht gebrummt/gebritzelt. Hat er provisorisch einen Audio-Übertrager eingschleift, Brummen weg, jetzt dafür Radioempfang... hab ihm zwei Ferritringkerne in die Hand gedrückt, und Änderung der Kabellängen empfohlen (dann kann er zumindest den Sender einstellen ).

[Hans-Martin]

Hallo Klaus
Die üblichen China-Doppelübertrager sind für 10kOhm abgestimmt, mit Widerständen einseitig abgestimmt. Früher waren es Blechhalbschalen, mit Schrumpfschlauch drüber. Heute sind es Plastikkappen ohne Abschirmwirkung. Wenn dann der PC weil auf Kopfhörerwiedergabe eingestellt nur wenig Pegel liefert, dafür der Verstärker weit aufgedreht wird, kann es wegen eingekoppelter HF schon mal Rauchzeichen geben.
Als erstes sollte man daran denken, dass ein CD-Player typisch bis 2V liefert und die voll aufgeregelte Soundkarte an den Cinchbuchsen auch diesen Pegel liefern sollte, die Klinkenbuchse für Kopfhörer wäre dann tierisch laut am Kopfhörer...Das könnte helfen.
Grüße Hans-Martin

[Fujak]

Hallo Gert,

Die vier Leitungen im Big Ben von der Netzteil- zur Hauptplatine riechen natürlich nach zwei verschiedenen Spannungen, vielleicht 3,3 und 5V oder 3,3V und 12V oder irgendsowas. Wenn Du Glück hast, sind zwei der Leitungen aber eine Rückleitung für Einschalten oder so.

Habe eben nachgemessen: Ich habe auf beiden Zuleitungen jeweils 5V DC liegen . Nun hätte ich natürlich gerne sowohl den DAC als auch den Big Ben an der gleichen Batterie hängen, um nicht zwei unterschiedliche Batterien (mit zwei separaten Ladegeräten) herumstehen zu haben.
Dazu habe ich zwei Fragen:

1. Wie kriege ich aus den 12 V saubere 5 V, ohne dass ich wieder Störungen hinzuaddiere? Einfacher Widerstand mit entprechender Leistung (vermutlich um die 10 Watt)?
Oder eher soetwas: http://cgi.ebay.de/KFZ-ADAPTER-12-24VDC ... 58882ee6cd?

2. Wenn DAC und Big Ben an der gleichen Batterie saugen, könnte es über diesen Weg wieder zu unerwünschten Interferenzen kommen?

Wenn Frage 2 ergibt, dass man zwei separate Batterien nehmen sollte, dann würde ich auch für den Big Ben ein 12V Batterie nnehmen, damit ich wenigstens nur ein Ladegerät brauche. Dann bliebe in jedem Falle noch Frage 1 offen.

Grüße
Fujak

[Fortepianus]

Hallo Fujak,

Habe eben nachgemessen: Ich habe auf beiden Zuleitungen jeweils 5V DC liegen.

da solltest Du zunächst klären, ob das zwei unabhängige Spannungen sind, die dann nachher womöglich so beschaltet sind, dass das +-5V gibt. Oder sind die beiden Minuspole der 5V direkt miteinander verbunden und hängen auch noch an Masse? Bitte mit Ohmmeter (im ausgeschalteten Zustand natürlich) klären. Falls ja: Sind die beiden 5V-Leitungen auch direkt parallel geschaltet oder sind das zwei getrennte Kreise? Sind es getrennt versorgte Kreise, würde sich anbieten, die weiterhin getrennt zu halten.

1. Wie kriege ich aus den 12 V saubere 5 V, ohne dass ich wieder Störungen hinzuaddiere? Einfacher Widerstand mit entprechender Leistung (vermutlich um die 10 Watt)?

Die Lösung mit einem einfachen Widerstand scheidet aus. Dann wäre die Spannung, die ja möglichst genau 5V sein sollte, abhängig von der Last. Könnte man lösen, indem man noch parallel zum Verbraucher eine Z-Diode legt. Könnte, weil eine Z-Diode ein Rauschgenerator ist. Etwas besser: Anstelle der Z-Diode zwei LEDs mit 2,5V hintereinander schalten (zum Bandabstand von 2,5V im Halbleiter korrespondierende Farbe ist ungefähr grün). Viel besser: Shuntregler verwenden, bestehend aus Stromquelle und geregeltem Shuntelement. Wie gut kannst Du löten? Falls Du eine Schaltung auf Lochraster selbst zusammen gestrickt kriegst, schick' ich Dir gerne einen Schaltplan. Falls nicht: Guido bietet solche fertigen Shuntreglerplatinen an, gibt's mit 5V. Achtung: Strombedarf beachten. Hilfreich wäre dazu, Du könntest die beiden 5V-Leitungen nacheinander auftrennen und jedesmal ein Ampèremeter dazwischen schalten, dann wissen wir mehr. Als ich gerade den Link angeklickt habe, fiel mir allerdings der Satz

We are currently out of stock. New stock is in 3rd week of March

ins Auge . Also, Lötkolben selbst halten können hat Vorteile.

2. Wenn DAC und Big Ben an der gleichen Batterie saugen, könnte es über diesen Weg wieder zu unerwünschten Interferenzen kommen?

Ja, schon denkbar, speziell über die Masseleitung. Da Du für die Shuntregler aber auch gut noch einen Vorwiderstand rein machen kannst, mit dem grob die ersten 3-4V weggeheizt werden, kannst Du diesen Vorwiderstand auch in die Masseleitung machen, das entkoppelt die Massen etwas.

Viele Grüße
Gert

[Hans-Martin]

Guidos Shuntregler ist eine tolle Sache, wenn man nicht mehr als 80mA bei 5V braucht.

Also kauft man sich zwei Dutzend und verpasst jedem IC seinen eigenen Regler.

Kein Wunder, dass Guido ausverkauft ist.

Konstante Grüße
Hans-Martin

[Fortepianus]

Hallo Spannungsreglerfreunde,

ja, klar, die Längs-Quer-Geschichte muss genau an die Schaltung angepasst sein. Genauer betrachtet muss der Querregler eigentlich nur die Differenz zwischen max. und min. Stromaufnahme der Schaltung wegregeln können. Deshalb ist es immer etwas schwieriger, da irgendwas von der Stange zu nehmen. Ist man frei im Design, gibt es nichts Besseres, als den Längsregler das Grobe machen zu lassen, den Querregler das Feine, und die ungeregelten Transistor-gepufferten RCs das allerfeinste. Feingeister mögen nun entgegnen, dass die ungeregelten RCs nun wieder den Innenwiderstand erhöhen (eben ungeregelt sind). Das ist nun der Fortgeschrittenenkurs: Den Referenzpunkt für die Shuntregler hinter den gepufferten RCs holen .

Guidos Shuntregler ist eine tolle Sache, wenn man nicht mehr als 80mA bei 5V braucht.

Ja, wie gesagt, von der Stange nicht so einfach, deshalb meine Bitte an Fujak, erst mal den Strombedarf rauszufinden.

In meinem DCX2496 sitzen zwei F.Oettles Vreg 5V von Pilgham Audio. 260 mA ohne Kühlung und auch sonst wohl ziemlich gut & preiswert; für € 35,- auch fertig aufgebaut.

Sicher, das ist schon ganz nett, der verwendete LP3878 ist sehr tauglich. Eine quasi-Batterie-Entkopplung gelingt aber erst über die Kombi Längsregler - Stromquelle (die entkoppelt ungeheuer) - Querregler. Wenn man mal die Themen "Dreck über Masse" und ""kapazitive Kopplung an alles Mögliche" für den Moment ausblendet. Das dann auch noch zu berücksichtigen, ist dann die Kür.

Viele Grüße
Gert

[Hans-Martin]

Sicher, das ist schon ganz nett, der verwendete LP3878 ist sehr tauglich. Eine quasi-Batterie-Entkopplung gelingt aber erst über die Kombi Längsregler - Stromquelle (die entkoppelt ungeheuer) - Querregler. Wenn man mal die Themen "Dreck über Masse" und ""kapazitive Kopplung an alles Mögliche" für den Moment ausblendet. Das dann auch noch zu berücksichtigen, ist dann die Kür

Hallo Gert

Nicht umsonst wird diese Kombo auch Superregulator genannt. Aber was meinst Du mit "kapazitive Kopplung an alles Mögliche"?

Strömende Grüße
Hans-Martin

[Fortepianus]

Hallo Hans-Martin,

Aber was meinst Du mit "kapazitive Kopplung an alles Mögliche"?

auf die Versorung koppelt natürlich alles Mögliche aus der Umgebung ein, Signalflüsse und Netzspannungen, das meinte ich damit.

Viele (entkoppelte ) Grüße
Gert

[Fujak]

Hallo Gert,

nun hatte ich wieder ein bißchen Zeit gehabt und die Netzteil-Platine ausgebaut, um mal die Leiterbahnen anzuschauen. Demnach sind die beiden gleichfarbigen Kabel jeweils parallel geschaltet; Stift 1 und 2 sind wie Stift 3 und 4 auf einer gemeinsamen Leiterbahn verlötet (weshalb das so ist, weiß nur Apogee). Ich brauche also zum Glück nur simple 5 Volt Gleichstrom.

Zu Deiner Frage: Mit dem Lötkolben gehe ich seit meiner Jugend um, eine Schaltung auf einer Lochplatine kriege ich ohne Probleme hin.

Zu der Spannungsregelung: Der Strombedarf des Big Ben wird laut Specs mit 15 Watt angegeben, wären also ca. 3 Ampere, die eine Spannungsregelung packen müsste. Würde das das Modul packen, von dem Du mir netterweise anbgeboten hast, den Schaltplan zu schicken?

Grüße
Fujak

[Fortepianus]

Hallo Fujak,

Zu der Spannungsregelung: Der Strombedarf des Big Ben wird laut Specs mit 15 Watt angegeben, wären also ca. 3 Ampere, die eine Spannungsregelung packen müsste. Würde das Modul packen, von dem Du mir netterweise anbgeboten hast, den Schaltplan zu schicken?

oh je, 3A ist weit jenseits dessen, was mit der Läng-Quertechnik sinnvoll machbar ist. Auch wenn nachher real vielleicht nur 2,5A fließen, wenn man das nachmisst (das Netzteil hat auch noch einen Wirkungsgrad), ist das aus Sicht z. B. einer Clock-Versorgung Starkstrom. So ein Taktgeber braucht typisch sowas wie 2-10mA, und darauf legt man dann alles aus. In Deinem Fall müsste man für jede Menge Elektronik, die mit miesem Saft auskommt, also z. B. Bediencontroller oder Display-Kram, ganz vorne am Eingang feinregeln, und nachher hast Du vorne den reinsten Saft der Welt und hinten in der Schaltung hustet der µC von der Bedienung der Clock in die Leitung und macht alle Bemühungen zunichte. Deshalb weiß ich nicht so genau, wie sinnvoll es ist, eine Batterieversorgung für alles zu machen. Wenn Du es trotzdem versuchen willst, musst Du eben von den vorhandenen 12V längs 7V wegheizen, das macht bei max. 3A satte 21W, die nicht nur einem ordentlichen Kühlblech zu molliger Wärme verhelfen, sondern auch die Batterie recht zügig leersaugen. 3A macht ein Standardregler schon mal nicht mehr, da ist bei 1,5A Schluss. Es gibt aber Möglichkeiten, wie man z. B. einem LM317 mit einem dicken nachgeschalteten Transistor (sowas wie BD249 oder so) zu mehr Stromlieferfähigkeit verhelfen kann, habe sowas mal in einem Datenblatt gesehen. Aber dieser Transistor müsste auf einem Kühlkörper sitzen, der einen Wärmewiderstand von ungefähr 1°C/W haben sollte. Dann hättest Du bei 25°C um den Kühlkörper rum 21Grad mehr auf dem Kühlkörper, also 46Grad. Da kommt dann der Übergang zum Transistor in ähnlicher Größe dazu, dann ist das Kerlchen schon ganz schön warm.

Also, bei dem Strombedarf würde ich mir das nochmal gut überlegen. Ich würde lieber versuchen, die Stromversorgung der Clock zu finden und dort (falls überhaupt nötig) mit einer Batterie operieren.

Viele Grüße
Gert

[Fujak]

Hallo Gert,

das sind ja entmutigende Nachrichten, aber mit meinem technischen Halbwissen gut nachvollziehbar.

Ginge denn auch soetwas: http://www.amazon.de/HQ-KFZ-ADAPTER-12- ... _1?ie=UTF8?

Alternative wäre dann noch ein 6V Bleiakku. Dieses 1 Volt wegbraten müsste doch noch gehen, oder?

Du siehst: Ich scheue mich, die Stromversorgung der Clock auf der Hauptplatine zu suchen und bevorzuge lieber eine Lösung ohne tiefe Eingriffe.

Grüße
Fujak

[mm2]

Demnach sind die beiden gleichfarbigen Kabel jeweils parallel geschaltet; Stift 1 und 2 sind wie Stift 3 und 4 auf einer gemeinsamen Leiterbahn verlötet (weshalb das so ist, weiß nur Apogee).

Hallo Fujak,

sind die Stifte auf der Netzteilseite und auf der Verbraucherseite parallel geschaltet ?

Vielleicht nur um die 3A auf zwei Steckkontakte zu verteilen.

Wenn die Leiterbahnen auf der Verbraucherseite nicht parallel geschaltet sind, wäre das möglicherweise weiteres Potential für weitere getrennte Versorgungen.

Grüße
mm²

[Fujak]

Hallo mm²,

das könnte natürlich sein, dann müsste ich mal nachmessen, was da an Strömen jeweils auf die Platine geht - und vor allem wohin im einzelnen.
Danke für den Tip!

Grüße
Fujak