Step-up-Wandler mit pos. & ng. Spg. von 5V auf +/- 10-12

[sputnik25]

Hallo zusammen,
habe mich gerade mal bei euch angemeldet, da ich durch lesen einiger Threads die Hoffnung habe hier Hilfe zu bekommen.
Ich habe folgendes Problem:
Ich muss mittels µC Daten eines Roboterarmes Drahtlos übermitteln (also 3-4 Digitale und ca. 2 analoge Signale).
In diesem Thread geht es mir um die Spannungsversorgung, diese mus Kabellos erfolgen (also über Akku oder Goldcaps, letztere könne ich mittels Induktion so alle 40-60 sekunden wieder laden).
OK, so sieht es momentan aus:
Ich habe sensoren, die eine minimale Versorgungsspannung von 10V benötigen (bei minimaler Rippelspannung). Ich kann aber maximal 5V zur Verfügung stellen und das auch nur VCC gegen GND. Nun brauche ich aber noch OPV´s um die Pegel der Sensoren anzupassen, diese sollten aber mit pos/neg Spg. betrieben werden, da ich als ausgang genau 0V brauche, wenn der Sensor nix liefert.
Habe mich nach Boost-Bauteilen umgesehen und ich bin auf den LT1301 gestossen, dieser kann ca. 12V liefern bei 5V eingangsspannung. Und das ganze bei ca. 120mA. Das würde mir soweit reichen, nun habe ich mich gefragt, ob es denn möglich ist, 2 dieser Bausteine "antiparallel" zu betreiben, d.H. dass die +12V des zweiten Bausteines an der Masse des ersten liegen und ich somit +/- 12V habe. Dann könnte ich das ganze mit LM317er auf +/- 8V stabilisieren, damit hätte ich noch einen Puffer, falls die versorgungsspannung mal in die Knie gehen sollte, mit den 16V könnte ich die Sensoren versorgen und mit einem 7805 könnte ich die 5V für den µC bereitstellen. Was haltet Ihr von der Idee????
Es geht erstmal nur um die bereitstellung der pos/neg Spannung, nicht um die Spannungsversorgung "am Anfang", da ist nur sicher, dass diese 5V haben wird.
Ich habe eben nur bedenken, ob das mit der virtuellen Masse hinhaut mit den 1301ern.
Ideen werden gerne angenommen.
Vielen Dank für´s lesen

Sputnik

[stegr]

Schau dir mal fertige DC-DC-Wandler an.
Die gibts zum Beispiel bei Reichelt. Sind zwar nicht ganz so billig wie zwei einfache Step-Up-Wandler (zumindest im Serieneinsatz), aber bei Kleinmengen sollte das egal sein.
Passendes für dich:
SIM2-0512D SIL7
5VDC -> +12/-12 VDC, 2x82mA

Wenn du mehr Strom brauchst, gibts auch größere (bei Reichelt bis 125mA).

MfG
Stefan

[sputnik25]

Hi,

Danke für den Tipp, habe ich mir auch schon Überlegt, Prinzipiell gar nicht übel, das einzige Manko ist eben nur, dass die Bauteile nur eine Spannungsdifferenz von gerade mal 10% tolerieren, da könnte ich mit meinen Goldcaps probleme bekommen, da die Spannung ja exponential sinkt....
die Boost-Bauteile liefern einen fast gleichbleibenden Spannungswert bis zu einer Eingangsspannung von 1,2 Volt, somit könnte ich die Energie optimal nutzen mit weniger Energiespeicher (Goldcaps).
Greez

Sputnik

EDIT:

Hatte gerade ne Idee:

Ich könnnte doch mit nem LT1301 die Ausgangsspannung konstant auf 5V hochhalten und zwar genau so lange, bis ich am eingang nur noch die 1,2V anliegen habe..., D.H.: Der 1701er zieht mir schön lange die Energie aus dem Energiespeicher und liefert konstant 5V an einen DC/DC Wandler, da dieser ja penibel ist, was die eingangsspannung angeht.... Bleibt nur noch die Stromfrage, weil +82mA und -82mA machen nach Adam Riese 164mA und der LT1701 kann max 120mA, also bräuchte ich da ein "stärkeres" Modell, könnte das so hinhauen???

[stegr]

Wenn du schon am Hintereinanderschalten bist, könntest du ja einfach nen Step-Up-Wandler nehmen, der dir konstante 5V am Ausgang erzeugen - und der DC-DC-Wandler macht den Rest ;)
Damit wäre dein Wandler vom Aufbau her relativ einfach.

MfG
Stefan

[sputnik25]

Du warst schneller ;)

[stegr]

Zu deiner Stromfrage: Wenn du keine 82mA aus jedem Zweig ziehst, brauchst du auch kein stärkeres Modell. Ansonsten musst du aber auch rechnen, dass die DCDC-Wandler "nur" nen Wirkungsgrad von 90-95% haben und du damit nur 100mA (Summe) aus dem DCDC-Wandler ziehen kannst ohne deinen Step-Up-Wandler zu überlasten. Da der aber normalerweise ne Überstromabschaltung drinnen haben wird, sollte dich das nicht stören (ausser du hast vor mehr zu verbraten).

MfG
Stefan

[sputnik25]

Naja, schwer zu sagen, die Sensoren benötigen 10mA bei 24V, also geh ich mal von dem wert aus, da ich ja keinen Strom ziehe, sondern nur die Pegel wichtig sind. Aber wie sieht es denn mit der Masse aus ? Ich müsste die Sensoren ja zwischen +/- 12V beschalten und der Ausgang liefert dann ne Spannung (i.d.R. Betriebsspannung) als "1" wenn das Werkstück aufgenommen wurde. Ich muss diese aber mit Hilfe eines OPV´s auf 0 oder 5V bringen, wobei ich ja gegen die Bezugsmasse dann nur 12Volt messe (theoretisch).
Aber das müsste ja dann trotzdem gehen, wenn ich den Verstärkungsfaktor (naja, bei mir eher Dämpfung, da ich ja den Pegel ja kleiner haben möchte) einfach auf die 12V anpasse, oder ?

EDIT:

Habe mal ein Schema angehängt, vielleicht kann mir jemand nen tipp geben, ob es so geht, Habe Probleme dem eagle zu sagen, dass es 2 getrennte GND sind, kann hier jemand helfen ??
Bei den OPV´s habe ich mir gedacht ich beschalte ihn als Verstärker, dämpfe aber, D.H. Rückkoppelwiderstand z.B. 10K und Trimmer 30K (auf 20K eingestellt). Dann müsste ich doch eine Vu von 0,5 bekommen, oder? Und das sollte dann schon mal die Hälfte der Spannung sein, den rest könnte ich ja dann mit dem Trimmer nachregeln....

[sputnik25]

Hallo,

ich nochmal... Der Schaltplan im Vorherigen Post war ja nur mal als Denkanstoss für mich gedacht, ich weiss, dass das so mit den OPV´s nicht hinhaut. Kann mir jemand sagen, wie ich nen OPV beschalten muss, dass er bei Versorgungsspannung von +/- ca. 12V und bei einem eingangspegel von 12V am Ausgang nur 5V (als High Pegel für µC) bereitstellt und bei eingang von 0V auch 0V am Ausgang hat ?
Ghet das so Überhaupt oder muss die Versorgungspannung dann nur zwischen ca. 5V und GND liegen ?

Greez

Sputnik