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gca08-de

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gca08-de [2018/11/12 08:56] (current)
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 +====== GCA08 Hoch effiziente Universal-Stromversorgung für 1-3 A ======
 + 
 +[[:​german|{{ ​ rocrail-logo-35.png}}]]
  
 +[[:​german|Inhalt]] -> [[:​hardware-de|Hardware]] -> [[:​hardware-de#​schnittstellen|GCA-Schnittstellen]]
 +  *  [[mgv-overview-de|Die GCA-Module]] ​
 +
 + \\
 +
 +^Von Peter Giling^
 +===== Beschreibung =====
 +An vielen Stellen unter der Modellbahn-Anlage werden alle Arten von Gleichstrom-Versorgungen benötigt.\\
 +Adapter zu kaufen, ist eine Option. Heutzutage sind auch viele davon hoch effizient, d.h., dass sie nicht viel Energie in Hitze verbraten.\\
 +Unglücklicherweise halten viele dieser Adapter nicht, was sie versprechen.\\
 +Außerdem ist es ärgerlich, dass diese Adapter sich unter der Anlage befinden und deshalb dort auch 230V benötigt werden.\\
 +Und genau das ist nicht empfehlenswert,​ speziell dann, wenn Kinder zusammen mit ihren Eltern diesem schönen Hobby zu fröhnen.\\
 +Die bessere Option ist es, eine Wechselspannungs-Leitung mit niedrigen 16V zu verlegen und zu verwenden.\\
 +Diese Stromversorgung bietet diese Option und kann für verschiedene Arten und Spannungen ausgeführt werden, sowohl einstellbar als auch fest.\\
 +Für AC-Eingänge wird mindestens die Spannung, wie für den gewünschten Ausgang benötigt.\\
 +Wenn eine DC-Leitung unter der Anlage verläuft, sollte sie min. 2 V mehr als haben, als der Ausgang.\\
 +Einstellbare Versionen können eine Ausgangsspannung von 1,25 V bis max. so viel haben, wie eingespeist wird.\\
 +Der Schalt-Regler ist sehr energie-effizient. \\
 +Durchschnittlich sind es mehr als 80%.\\
 + 
 +Es sind zwei Geräte verfügbar:
 +  * GCA08-1 1 A Ausgang, Größe 40x22 mm 
 +  * GCA08-3 3 A Ausgang, Größe 40x62 mm 
 +\\
 +===== Das endgültige Ergebnis =====
 +| {{:​gca:​gca08-3_pict_02.jpg?​0x400}} ​ |  {{:​gca:​gca08-1_pict_02.jpg?​0x400}} ​ |
 +|  GCA08-3 das 3 A Gerät ​ |  GCA08-1 das 1 A Gerät ​ |
 +|  Für beide Geräte ist eine professionelle Platine verfügbar ​ ||
 +\\
 +
 +===== GCA08-1, 1 A Ausgang=====
 +{{  :​gca:​gca08-1_pict_02.jpg?​150}}
 +Diese einfache Stromversorgung kann auf unterschiedlich Art verwendet werden.\\
 +Wenn eine Standard-LM78xx-Regler installiert ist, kann sie volle 1 A versorgen, wenn der Regler ausreichend gekühlt ist.\\
 +Ohne Kühlung hängt es sehr stark von der Eingangsspannung und dem entnommenen Strom ab, wie weit man gehen kann.\\
 +Wenn es zu weit geht (Rgler wir zu heiss) schaltet der Regler ab.\\
 +Die Ausgangsspannung kann 3,3 / 5  / 6  / 9 / 10 /12 / 15 / 18 / 24 V sein.\\
 +Dies ist der billigste Weg.\\
 +Wenn ein Traco-Power TSR 1-xxxx Schaltregler verwendet wird, ist keine Kühlung erforderlich und die vollen 1 A können verwendet werden.\\
 +Es werden keine externen Einstellungen benötigt, weil dieses sehr effiziente IC mit den meisten Festspannungen verfügbar ist.\\
 +Der max. Ausgangsstrom ist 1 A; die Eingangsspannung vom Transformator kann bis 20V AC oder 24V DC betragen.\\
 +Insgesamt ist die Schaltung 6 mal auf der Platine untergebracht.\\
 +Die Effizienz mit dem Teaco_Power-Schaltregler ist bessser als 90%, was eine Kühlung völlig überflüssig macht.\\
 +\\
 +
 +===== GCA08-3, 3 A Ausgang einstellbar=====
 +{{  :​gca:​gca08-3_pict_02.jpg?​200}}
 +Diese Baugruppe ist in der Lage, 3 A mit wählbaren Spannungen zu liefern.\\
 +Bitte die Tabellen unten für die Auswahl des richtigen Ausgangs verwenden.\\
 +\\
 +\\
 +\\
 +\\
 +===== Hardware =====
 +|{{:​gca:​gca08-1_sch.pdf|GCA08-1 Schaltungen}} ​ |
 +|{{:​gca:​gca08-1_parts.pdf|GCA08-1 Materialliste}} ​ |
 +|{{:​gca:​gca08-3_sch.pdf|GCA08-3 Schaltungen}} ​ |
 +|{{:​gca:​gca08-3-adjustable.pdf|GCA08-3 Materialliste für die einstellbare 3 A Version }}  |
 +^ Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt! ^
 +\\
 +\\
 +
 +===== Wahl des Ausgangs =====
 +Diese Baugruppe kann für max. 1 A oder 3 A ausgelegt werden, abhängig davon, welches IC gewählt wird.\\
 +Maximale Eingangs-Spannungen für alle Konfigurationen:​\\
 +DC 30 V\\
 +AC 24 V\\
 +Für die korrekte Berechnung des benötigten Transformators,​ siehe unten: **[[#​welchen_transformator|Welchen Transformator ?]]**\\
 +
 +^Auswahl-Tabelle für variable Spannung und Strom. ^^^^^^
 +^  Ausgang (V)  ^  VR1 für 1 A ^  VR1 für 3 A ^ R1 ^ R2 ^ P1 ^
 +|  1,24  |  LM2575T-adj ​ |  LM2576T-adj ​ |  x  |  Brücke* ​ |  nein  |
 +|  3,3  |  LM2575T-3,​3 ​ |  LM2576T-3,​3 ​ |  x  |  Brücke* ​ |  nein  |
 +|  5  |  LM2575T-5 ​ |  LM2576T-5 ​ |  x  |  Brücke* ​ |  nein  |
 +|  12  |  LM2575T-12 ​ |  LM2576T-12 ​ |  x  |  Brücke* ​ |  nein  |
 +
 +  * //** Brücke* heißt, dass dort anstelle eines Widerstandes ein Stück Draht einzulöten ist. **//\\
 +\\
 +^Andere Spannungen können erzielt werden, \\ wenn R1 und ein kleines Trim-Potenziometer von 20 kΩ eingebaut werden.^^^^^^
 +^  Ausgang (V)  ^  VR1 für 1 A ^  VR1 für 3 A ^ R1 ^ R2 ^ P1 ^
 +|  1,24-12 V  |  LM2575T-adj ​ |  LM2576T-adj ​ |  1 kΩ  |  nein  |  20 kΩ  |
 +\\
 +Mit diesem Aufbau ist, abhängig von der Eingangsspannung,​ der Ausgang von 1,24 V bis max. 26 V einstellbar.\\
 +\\
 +Die Verwendung eines Potenziometers birgt das Risiko, dass sich die Spannung nach einer Weile ändert.\\
 +Potenziometer sind nie über längere Zeit stabil.\\
 +\\
 +^Diese Tabelle zeigt verschiedene,​ nicht einstellbare Spannungen.^^^^^^ ​
 +^  Ausgang (V)  ^  VR1 für 1 A ^  VR1 für 3 A ^ R1 ^ R2 ^ P1 ^
 +|  6  |  LM2575T-adj ​ |  LM2576T-adj ​ |  1 kΩ  |  3,9 kΩ  |  nein  |
 +|  8  |  LM2575T-3,​3 ​ |  LM2576T-3,​3 ​ |  1 kΩ  |  5,6 kΩ  |  nein  |
 +|  9  |  LM2575T-3,​3 ​ |  LM2576T-3,​3 ​ |  1,8 kΩ  |  12 kΩ  |  nein  | 
 +|  10  |  LM2575T-5 ​ |  LM2576T-5 ​ |  1,2 kΩ  |  8,6 kΩ  |  nein  |
 +|  16  |  LM2575T-12 ​ |  LM2576T-12 ​ |  1 kΩ  |  12 kΩ  |  nein  |
 +
 +Werte in dieser Tabelle sind angenähert.\\
 +Weit genauere Werte können mit 1%-Mettallschicht-Widerständen der E96-Reihe erzielt werden.\\
 + 
 +Widerstände sind mit der folgenden Formel berechnet.\\
 +
 +^R2 = R1 x ( ( Vaus/1,24) -1) Ω^
 +|  Vorausgesetzt,​ P1 ist nicht eingebaut. ​ |
 +\\
 +
 +===== Sicherung F1 =====
 +===IMMER SICHERUNGEN INSTALLIEREN !!!!!!!!!!!===
 +Nicht denken, das sei unnötig, denn schon bei kleinen Fehlern besteht Brandgefahr.\\
 +Mit **[[http://​de.wikipedia.org/​wiki/​Selbstr%C3%BCckstellende_Sicherung|selbst-rückstellenden Sicherungen (Multi-Fuse)]]** ist man immer auf der sicheren Seite und braucht nicht befürchten,​ sie jemals tauschen zu müssen.
 +
 +Auch die Sicherung muss an den gewünschten Ausgang angepasst sein.\\
 +Im Allgemeinen sollte der Werte einer Multi-Fuse so sein:\\
 +Für 1 A am Ausgang eine Sicherung mit 0,5 - 0,8 A verwenden.\\
 +Für 3 A am Ausgang eine Sicherung mit 1,5 - 1,85 A verwenden.\\ ​
 +===== Welchen Transformator ? =====
 +Grundsätzllich sollte der Transformator forlgende Parameter haben:\\
 +Sekundär-Spannung :  möglichst gleich wie der Ausgang.\\
 +Leistung (in VA) : minimal (V x A x 1.2), wobei:\\
 +  *  V = Volt Ausgang \\
 +  *  A = Ampere Ausgang.\\
 +\\
gca08-de.txt · Last modified: 2018/11/12 08:56 (external edit)