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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 ====== | ||
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| + | [[:german|{{ rocrail-logo-35.png}}]] | ||
| + | [[:german|Inhalt]] -> [[:hardware-de|Hardware]] -> [[:hardware-de#schnittstellen|GCA-Schnittstellen]] | ||
| + | * [[mgv-overview-de|Die GCA-Module]] | ||
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| + | \\ | ||
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| + | ^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.\\ | ||
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gca08-de.txt · Last modified: 2018/11/12 08:56 (external edit)
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