Spänningsreglering

SM6FPG

Fritidskonsulent
Är det möjligt att bygga en spänningsregulator från inspänning från 12,5 - 15 V och få ut en reglerad spänning på 12 V.
Har sett många beskrivningar på dylika men där handlar det om en inspänning på 15 - 18 V
Anledningen till behovet är att jag har diverse utrustning i vår husvagn som jag är inte är riktigt säker på att dom klarar upp till 15 v som input.
Kanske är det en oro som inte är berättigad.
Behovet av ström ligger i området 5 - 10 A.
 

SM7NTJ

Well-Known Member
Det finns eller kanske numera har funnits något som kallades husvagnsladdare.
8 till 14 volt in gav 13,8 volt ut för att kunna ladda husvagnens batteri under färd.

Jag har inte googlat men troligen finns produkten kvar. Frågan är bara vad de kallas nuförtiden.

Man även börja fundera på vad solcellsregulatorerna av MPPT-typ klarar som lägsta inspänning för att ge 13,8 volt ut?

Det går naturligtvis att bygga en egen.

73 de SM7NTJ Lorentz
 

SM0UAN

Well-Known Member
Det är väl skillnad om man alltid har tillgång till spänning högre än man vill ha ut, då kan det vara fråga om en linjär regulator och gränsen sätts av minsta spänningsfallet i "huvudtransistorn". En anordning som kan ge högre utspänning än matningsspänningen torde behöva ha en spänningsomvandlare inblandad => lite mer komplex pryl kan man tro. Men det mesta finns ju att få billigt numera.
 

SM6FPG

Fritidskonsulent
Det finns dc - dc laddare, vi har en dylik från ctek för laddning från bilen.
Det som ställer till det är att då man står på landström, dvs 220 v in i vagnen kan spänningen variera mellan 13,5 - 14.7, beroende på hur laddaren känner av behovet av laddning till batterierna.
När inte 220 v är inkopplat kommer solceller se till att laddning ligger på samma nivå som vid 220 laddning, men när det mörknar så hamnar man snart i läget 12.9 - 12.5 beroende på hur mycket ström det förbrukas.
 

SM0GLD

Vänsterhänt
Om man bygger en linjärregulator och använder en MosFet som passelement så kan man komma ner till ca 200-300mV dropout-spänning.
När inspänningen sedan sjunker ytterligare så följer regulatorn snällt med ner.
Det som krävs av en sådan regulator är en liten "spännings-pump" som tillverkar en högre gate-spänning för att få MosFet'en att bottna. Detta gäller om man använder en N-mosfet.
Samma regulator kan byggas med en P-mosfet och då slipper man spänningspumpen men användandet av en P-mos har andra problem, t.ex stabilitet.
 

SM6FPG

Fritidskonsulent
Om man bygger en linjärregulator och använder en MosFet som passelement så kan man komma ner till ca 200-300mV dropout-spänning.
När inspänningen sedan sjunker ytterligare så följer regulatorn snällt med ner.
Det som krävs av en sådan regulator är en liten "spännings-pump" som tillverkar en högre gate-spänning för att få MosFet'en att bottna. Detta gäller om man använder en N-mosfet.
Samma regulator kan byggas med en P-mosfet och då slipper man spänningspumpen men användandet av en P-mos har andra problem, t.ex stabilitet.
Något åt detta hållet http://dc-voltage-regulator.blogspot.com/2012/12/high-current-7812-voltage-regulator.html

Var kommer "spännings-pumpen" in?
 
Last edited:

SM4FPD

Well-Known Member
Trådstartaren vill ha 12 V ut, men de felsta 12 V apparter behöver 13,8 V för att ge full effekt.
Sårsklit som han anger 5 - 10 A vilket då bör betyda en transiver eller PA 50 - 100 W.
I Amerikansk tidningar fanns för en tid sedan mojänger som skulle ge 13,8 V även om bilbtteriet har tappat ner till 11 V.
Allt för att få ut alla 100 W, ganska onödigt å man kn höras väl med 25 W .

Så som jag ser det krävs en hackande likspänningsomvandlare.
Och sådan är svåra att avstöra, om man samtidigt vill lyssna på kortvåg i närheten.
Förmodligen mer jobb än att bygga spänningsomvandlaren.

På KINA-sajterna finns många likspänningsomvndlare, att köpa, alla helt oavstörda, men kan då gå att bygga in med lämpliga filter.
Dessa verkr vara avsedda för solcellsnläggningar io varierande storlekar.


Duger det mer 12,0 V ut vid 12,5 till 15 V in så är en MOS-fet och linjär regultor ok.

ICOM hade en "batterilåda" dvs 12 Volt stab, till IC-2E som hade ett så lågt spänningsfall, med vanliga transistorer.
Men betydligt lägre ström då. Borde gå att göra större. Jag har schemat.

SM4FPD
 

SM6FPG

Fritidskonsulent
4FPD de 6FPG

Den amerikanska mojängen som skall kunna ge 13.8 V från batteri med 11 V låter konstigt.
Det batteriet är helt förbrukat och lär inte ge något alls :rolleyes:

Det är inte tänkt att driva någon radio, mer utrustning i övrigt där jag är osäker på hur känsligt det är för spänningar upp emot 15 V
 

SM0GLD

Vänsterhänt
Ett schema......

12V_10A.jpg
Den "gamla" konstruktionen var ju matad med transformator så den tog jag bort för att kunna simulera konstruktionens spänningsberoende map både inspänning V1 och OP-drivspänningen V2.

V2_5V.jpg
Här sveper jag inspänningen mellan 10 och 15V.
V2 är inställd på +5V
Vi ser då att inspänningen måste upp till +13.26V för att utspänningen ska reglera in till +12V.

V2_8V.jpg

Inspänningen sveps som tidigare men V2 är nu inställd på +8V.
Nu behövs bara 12.05V för att utspänningen ska reglera in till +12V.
50mV drop out spänning!

Båda dessa simuleringar med 10A last.

V2 är beroende av vilken OP-amp som valts. Det finns bättre alternativ än TL082.
Även valet av MosFet påverkar hur hög V2 som behövs.

Det borde alltså vara helt möjligt att åstadkomma det som SM6FPG önskar.
Spänningen V2 skall tillverkas mha en liten switchomvandlare som skall vara isolerad och klara ca 25mA.
Det blir alltså endast en liten skit som borde vara enkelt att störa av.
 

SM6FPG

Fritidskonsulent
Tack!
Som alltid kommer du med enkla och genomtänkta lösningar.

Kan man hämta inspänningen till switchomvandlaren från V1?
 

SM0GLD

Vänsterhänt
Kan man hämta inspänningen till switchomvandlaren från V1?
Ja så är det tänkt men den måste vara isolerad så utspänningen kan läggas flytande uppe på V1.
Det finns små 1W omvandlare med 4 ben som borde kunna funka men dom är oftast 5 till 5V eller 12 till 12V
Ska försöka jaga fram någon färdig sådan.
 
Last edited:

SM0AOM

Well-Known Member
För några år sedan gjorde jag något liknande, och behövde
en störningsfri "flytande" DC-spänning. Använde då en liten DC-DC omvandlare
från Traco, kan ha varit TBA 1-1212E. Den gav "inte ett pip" från sig.
 

SM4FPD

Well-Known Member
Ang den Amerikansk mojen, minns inte exakt vilken lägsta spänning som den behövde för att kunna leverera 13,8 v 20 A vid.
Men detta var ju en annons och de som sålde "mojen" skiter väl fullständigt i om bilbatteriet förstörs eller får minskt livslängd., pga underspänning. för övrigt brukar underspänningskydd för bilbtterier vara omkring 10,5 V. Men vist tar det på livslängden .
Det är ju "mojen" som skall säljas för att radioamatören skall få ut 100 W och inte bara 92 W.
För Amerikansrna är max effekt det viktigaste i hela världen, ds utan 100 W och kanske bara 93 W så faller hela himmeln ner över en.

SM4FPD
 

SA0BUX

Old Member
I vår 48 V batterianläggning (från 70-talet) när vi var på Ericsson Tellusanläggningen fanns det "boosterlikriktare" som skulle höja batterispänningen någon volt vid urladdning så att man skulle kunna hålla upp spänningen längre.
Men i praktiken drog man bara ur cellerna ännu fortare, senare så uppgraderade vi anläggningen med ytterligare 2200 Ah celler till 52 V istället.
 

SM7NTJ

Well-Known Member
Husvagnsladdaren jag skrev om i inlägg #2 var tänkt att kompensera för spänningsfallet i bilen och husvagnens ledningar så att husvagnens batteri blev bättre uppladdat även på kortare körningar.
Prylen höjde spänningen till 13.8 volt vid husvagnsbatteriet även om belastningsströmmen medförde att spänningen innan prylen bara var 10 Volt.

Idag verkar det heta "laddningsbooster" och finns med trestegs laddning och inställning för olika typer av batterier.

För trådskaparen verkar det räcka med en "low dropout" spänningsregulator som förhindrar att spänningen blir skadligt hög för den elektronik som ska anslutas.

Det förvånar mig inte att det finns burkar som medför att någon kan krama ut de sista dropparna laddning ur ett batteri men som beskrivits kan man normalt anse ett 12 V blybatteri som tomt vid cirka 10,5 - 10,7 V.

Ett vanligt gammaldags blybatteri klarar normalt inte att laddas ur så lågt mer än ett 10-tal gånger innan det blir förstört.

73 de SM7NTJ Lorentz
 

SM4FPD

Well-Known Member
När det gäller att dra ur batterier, i så gott som varje bil finns ett blybatteri, startbatteri.
Detta driver bilradio, larmutrustning etc även när bilen står parkerad.
Bilradion har en stby ström.
Ingenting skyddar bateriet mot djupurladdning.
Visst kan man förvånas över detta, men i verkliga lifvet är det mer regel än undantag att normalt bruk av utrustning medger total tömning av blybatteriet.

Idag var grannen här med sin husbil.
Den har normalt en sak som avbryter urladdningen vid 10,5 Volt.
Då stannar belysning värme etc i bodelen.
Men här har någon kopplat in en inverter för drift av TV på 230 V direkt på bodelsbatteriet.
Batteriet total tömt, har aldrig sett ett så urladdat 90 Ah batteri.
Nu pågår uppladdning med gammal analog laddare som inte fördömer batteriet, i avsikt att se om det går att få liv i.

Bilen är från 1996 och har en avancerad trestegsladdare som sköter även startbatteriet.
Nyare husbilar verkar ha ett mer primitiv elsystem för bodelen. Men allt kostr ju pengar.

Andra gången han får byta strömkälln på två år....

Nå nu är vi utanför tråden, men hoppas ingen stör sig alltförmycket.


SM4FPD
 

SM0GLD

Vänsterhänt
Jag funderade lite och kom på en annan lösning till denna lilla hjälpomvandlare.

1172_V input as reference.jpg

Genom att införa op-ampen U2 och några motstånd kan man lura switchomvandlaren att använda inspänningen som referens.
Feedback spänningen som normalt fås från kopplingspunkten mellan R1 och R2 tas nu från U2 som jämför Vin med Vut.
Resultatet blir då en switchomvandlare vars utgång alltid följer inspänningen men med en förinställd differans.
Med denna metod slipper man den isolerade omvandlaren som är relativt krånglig att konstruera och som kräver en transformator och optokopplare till sin feedback.

OBS! kopplingschemat är bara ett exempel på hur man kan utnyttja denna teknik. Dom valda komponenterna är inte optimerade för våra behov.
 
Top