Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schaltregler 24V auf 0 bis 24V (2A) per PWM oder analog gesteuert gesucht


von Heinz M. (heinz_m)


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Hallo,
wie der Betreff schon sagt suche ich einen Schaltregler mit 24V DC 
Eingangsspannung der am Ausgang einstellbare 0(5) bis 24V DC liefert.

Die Ausgangsspannung soll nicht mit einem Poti sondern per PWM-Signal 
(5V 1kHz) oder 0 bis 5V Analogsignal einstellbar sein.
Steuersignal kann auch 24V 1kHz PWM oder 0 bis 24V analog sein.
Ausgangsstrom sollte bis 2A gehen.

24V DC Eingangsspannung kommt von einem MEAN WELL LRS-75-24.
Last am Ausgang ist eine Wasserpumpe mit samt Elekronik vergossenem BLDC 
Motor (24V 22W).

Suche entweder ein fertiges Modul oder einen "einfachen" Schaltplan 
(evtl. mit Bauteildimensionierung) den ein Hobbybastler umsetzen kann.

mfg
Heinz

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Heinz M. schrieb:
> Last am Ausgang ist eine Wasserpumpe mit samt Elekronik vergossenem BLDC
> Motor (24V 22W).

Ungünstig, die enthält vermutlich Elkos am Eingang.

Du musst deine PWM also mit einer Spule glätten.

Du schreibst 0(5) und meinst wohl, unter 5V musst du nicht, aber 
ausschalten können wäre schön.

Das ist gut, denn 0.1V und ähnlich nah an 0 können step down 
Schaltregler nicht, aber abschalten schon.

Ich würde auf den Regler verzichten und die PWM direkt als 
Abwärtswandlertakt und duty cycle verwenden. Man braucht dann neben 
Schalttransistor nur noch Freilaufdiode und Spule. Denn nach irgendwas 
wirst du die PWM wohl regeln und damit regelst du auch die Pumpe.

von Roland D. (roland_d284)


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Moin,

vielleicht sowas hier:

https://www.buyledstrip.com/de/1-10v-led-streifen-dimmer.html

Allerdings will dein Motor keine solche PWM-Stromversorgung haben 
sondern lieber konstante Spannung. Also braucht es noch eine Glättung 
dahinter, also Spule und Elko. Leider finde ich zu diesem Gerät keine 
Angabe über die Schaltfrequenz. Muss man wohl raten, wird aber sicher 
über 20kHz liegen (wegen nicht hörbar).

Vielleicht aus der hüfte geschätzt: 100uF / 1mH. Die Spule darf ruhig 
etwas Widerstand haben (vielleicht 0,5Ohm) was die Dämpfung verbessert 
und noch nicht so viel Leistung kostet. Und eine Freilaufdiode parallel 
zur Spule ist nötig, weil der PWM-Generator sowas im Zweifelsfall nicht 
drin hat.

Ach ja, manche solche Bausteine die man mit Poti steuert, werden auch 
nur über eine Analogspannung gesteuert. Der Poti hat seine beiden 
Endanschlüsse einfach nur an 0V/5V oder so, gesteuert wird über die 
Spannung vom Poti-Spannungsteiler - geht also auch genauso gut mit 
Fremdspannung 0...5V.

Gruß, Roland

von Wolf17 (wolf17)


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Step down 24V IN mit OUT bis 24V wird schwierig!
Erfreulicherweise kann das MEAN WELL LRS-75-24 bis 28,8 eingestellt 
werden.

Ich würde mal einen Blick in das Datenblatt der ICs geeigneter Wandler 
werfen, ob man da am Spannungsteiler vom Reglereingang was mit einer 
eingespeisten Gleichspannung/Strom manipulieren kann.

von Uwe S. (bullshit-bingo)


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Heinz M. schrieb:
> Die Ausgangsspannung soll nicht mit einem Poti sondern per PWM-Signal
> (5V 1kHz) oder 0 bis 5V Analogsignal einstellbar sein.

Auf welches Potential sollen sich diese Sollspannungen beziehen? Ist 
deren Quelle schon gegeben, oder dürfen die 5V auch vom Wandler selbst 
erzeugt sein?

von Heinz M. (heinz_m)


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Erst mal danke für alle Vorschläge.

@ Michael B.
Ich habe die Idee mit PWM als Abwärtswandlertakt aufgegriffen und eine 
einfache Schaltung aufgebaut. Im Prinzip funktionierte das. Nur hatte 
ich leider keine passende Spule in meiner Bastelkiste. Bei Spulen die 
den nötigen Strom vertragen konnte ich nur ca. ±5/256 PWM nutzen um von 
0 auf 24V Ausgangsspannung zu kommen. Diese 10 Schritte waren mir zu 
wenig um die Pumpe angemessen steuern zu können. Mit anderen Spulen bin 
ich auf ca. ±20/256 PWM gekommen aber diese Spulen haben den nötigen 
Strom nicht vertragen.
5V als minimale Spannung hätte mir gereicht weil die Pumpe bei <5V nicht 
anläuft. 24V brauche ich auch nicht wirklich an der Pumpe weil dabei die 
Fördermenge viel höher ist als benötigt. Ich hätte auch etwas mehr 
Aufwand in die Gatesignalerzeugung stecken müssen weil der Transistor 
(IRF4905) doch recht warm wurde. Zudem ist wohl auch die niedrige PWM 
Frequenz von 1kHz keine gute Basis für einen Abwärtswandler wenn man 
nicht die passenden Bauteile greifbar hat. Aber ich habe einiges gelernt 
und das war den Versuch wert.

@ Roland D.
danke fürs Suchen. Das verlinkte Teil hätte funktionieren können. Ist 
nur etwas teuer und derzeit auch nicht lieferbar.

@ Wolf17
OUT bis 24V brauche ich nicht wirklich weil die Pumpe auch bei <24V 
schon die nötige Fördermenge bringt.
Der Tipp mit dem Spannungsteiler vom Reglereingang war aber ein 
Volltreffer. Ich hatte noch einen fertigen DC-DC Wandler in der 
Bastelkiste gefunden.
https://www.makershop.de/module/step-downup/lm2596-step-down/
Dort ist auch der Schaltplan des Wandlers zu finden.
https://www.makershop.de/download/LM2596S-Schematic.jpg
Das Poti RV1 und R3 habe ich ausgelötet. Die Ausgangsspannung des 
Wandlers auf einen OP-Eingang gelegt, das in analoge Spannung gewandelte 
PWM Signal auf den zweiten OP-Eingang und den OP-Ausgang auf den 
Feedback Pin des LM2596S geschaltet.
OP (LM324) ist mit passenden Widerständen als Differenzverstärker 
beschaltet.
Funktioniert zu meiner vollen Zufriedenheit!!

@ Uwe S.
Das 5V PWM Signal und die 24V für die Pumpe haben das gleiche 
Bezugspotenial, gemeinsamer GND. Das Ganze ist ein Umbau einer seit gut 
zwei Jahren laufenden Anlage bei der ein 24V BLDC Motor, mit einem 
Motortreiber der PWM versteht, eine Pumpe antreibt. Die Pumpe macht aber 
immer wieder mechanische Probleme. Mal macht deren Gleitlager Probleme 
mal ist die Wellendichtung undicht, ect.
Deswegen will ich den bisherigen BLDC Motor und die Pumpe gegen einen 
"Blackboxpumpe"
https://www.amazon.de/Solarwasserzirkulationspumpe-Ruhiger-B%C3%BCrstenloser-Motor-Tauchwasserpumpe/dp/B07BZZD1W5/ref=sr_1_16?dib=eyJ2IjoiMSJ9.nXWbqlpM5dQ78zPiu8YFXmgaPqHeczjpsuTbvBlQYm8bmLj9tLCjdpq03mMZHTJZCswokR7nSnVN5vivCvrRJXEHyfLNiTXPk9C7s1w7EBHgFruOH66b5dDwmY3-om9IXjFAlA1b1AUvkgW_VcI4OMTChSOlGngF1r2BF0vbUu9QDtDwNh6ImX6wS49ZLDfqrFtMcPyDF8R1QUoRm-tz5eRMjzTNtWj_B2AvaSue5YdjVnUoc-WF7czB_-Igo9fbgIQXBMeldNyOb9mIWikktlpRKeYgieg9X9lAO_756Oc.GA2ftHPQP2jQOPR36MohJdU_ty3nG1Q_bsI1Jdaw4AM&dib_tag=se&keywords=24v+pumpe&qid=1713566793&sr=8-16
austauschen.
Und für dies Pumpe brauche ich halt eine variable Versorgungsspannung 
die aus dem PWM Signal abgeleitet ist welches den bisherigen BLDC 
Treiber bediente.

von Michael B. (laberkopp)


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Heinz M. schrieb:
> Nur hatte ich leider keine passende Spule in meiner Bastelkiste

Passiert.

Heinz M. schrieb:
> Zudem ist wohl auch die niedrige PWM Frequenz von 1kHz keine gute Basis

Au ja, die Spule müsste riesig sein,  100kHz wären besser. Die 1kHz 
hatte ich in deinem Posting irgendwie überlesen.

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