Lasten von Spannung abhaengig belasten

[Crock]

Hallo,

der Titel mag nicht so ganz Praezise sein, aber ich wollt' ihn kurz halten ;)
Mein Problem ist folgendes:
Ich habe zwei Schaltungen, die von einer Spannungsquelle versorgt werden. Jedoch kann diese Spannungsquelle entweder 12V oder 15V sein. Je nachdem, welche Spannung nun anliegt, soll nur eine von den zwei Schaltungen aktiviert werden.
Ich hab' mir dazu 'ne Schaltung ausgedacht.
Ich hab' hier zu Haus' aber leider nicht die Mittel, um sie zu testen, deswegen wuerde ich euch einfach bitten, darauf einen Blick zu werfen, ob das so Sinn macht. Wenn nicht, wie wuerdet ihr das loesen? Oder kann man es vielleicht sogar Effizienter loesen?

Kurz eine Erklaerung zur Schaltung
Ist die Spannung 12V, so bricht die Zenerdiode nicht durch, der NPN-Transistor schaltet durch, und die rechte Last wird durchflossen, die Linke nicht.
Ist die Spannung 15V, so faellt ein wenig Spannung an der Diode ab (aber bestimmt nicht 2V) und die Zenerdiode bricht durch. An dem NPN-Transistor liegt keine Spannung an, schaltet also auch nicht durch. Der PNP-Transistor hingegen ist jetzt an GND geschlossen und Schaltet, die linke Last wird durchflossen.

Falls das nicht funktioniert, erklaert mir doch bitte meinen Denkfehler. Danke


Gruss Crock

[Besserwessi]

Der Teil mit der linken Last funktioniert im Prinzip. Allerdings nur bei sehr wenig belastung denn der Basisvorwiderstand ist viel zu groß. Der rechte Teil funktioniert nicht. Rechts kommt in etwa die Spannung der Zenerdiode an, oder etwas weniger, das ist mehr eine Spannungsstabilisierung. Wenn die Last eher größer ist, sollte man wenn möglich MOSFETs nehmen um weniger Verluste zu haben. Um den Kanal für niedrige Spannungen zu Steueren kann man gut die Spannung an der anderen Last nehmen.

[Crock]

Ah, dann habe ich Zenerdiode falsch verstanden. Ich dachte, sobald die Durchbricht, ist's als wenn sie gar nicht da waere. Aber wieso brauch man dann Spannungsregler, wenn eine Zenerdiode schon reicht? Oder fangen die bei hoeren Stroemen an zu spinnen?
Also die Lasten sind relativ hoch, die werden wohl zwischen 1-2 Ampere liegen. Ich hab' noch nie genau was mit MOSFETs gemacht, oder mir mal angeguckt ,was die koennen. Dann werde ich das mal machen. Vielleicht faellt mir dann ein guter Weg ein. Danke erstmal

[shaun]

Nene, eine Z-Diode stabilisiert die über ihr liegende Spannung, in Zusammenarbeit mit einem Widerstand kann man also eine stabilisierte Spannungsquelle bauen. Aber: 1. muss der maximale Strom der Last plus 'n bisschen immer fliessen und 2. braucht die Last weniger, bekommt die Z-Diode mehr zu verheizen. Wenn Du also zB 12V stabilisieren willst und Deine Last immer so 10mA braucht, aber impulsweise 2A, müsstest Du gute 2A immer fliessen lassen, nehmen wir mal eine unstabilisierte Spannung von 16V als Ausgangswert, hast Du immer 32W Leistungsaufnahme. 8W davon gehen permanent in den Vorwiderstand. Dümpelt die Schaltung so mit ihren 10mA herum, also fast nix, verheizt die Z-Diode die restlichen 24W. Nur wenn denn mal so ein 2A-Impuls kommt, wird die Diode entlastet.
Mit einem 7812 fliessen in Ruhe so 15mA (10mA Schaltung+5mA Regler), also 0,24W statt 32W "Verbrauch". Ausserdem stimmen die 12V am Ausgang des Reglers zwischen 0A und Volllast recht genau, bei der Z-Diode sind da schon ein paar Prozent Unterschied.

Zu Deiner Schaltung: was Du gezeichnet hast, liefert im Leerlauf einmal ungefähr 13V, einmal 13,6V. Bei Belastung bricht die Spannung dann recht schnell ein.
Wenn Du Dich nicht scheust, ein Relais einzusetzen, solltest Du das tun. 1xUM wechselt dann zwischen den beiden Lasten, am Ruhekontakt hängt die 12V-Last.
Nun nimmst Du Deine 13V Z-Diode und einen Widerstand von vielleicht 1k in Reihe zwischen die Versorgung und die Basis eines NPN-Transistors. Dessen Emitter kommt an Masse, ausserdem kommt noch ein Widerstand von zB 4,7k zwischen B und E. Zwischen Versorgung und Kollektor kommt die Relaisspule mit der obligatorischen Freilaufdiode.
Steigt die Spannung nun über ca. 14V, wird der Transistor leitend und das Relais zieht an. Etwas mehr Schaltsicherheit liesse sich mit einem Schmitt-Trigger oder sonstwie eingebauter Hysterese erreichen, aber ob das nötig ist, kann man Dir aufgrund der defizitären Informationen über Dein Vorhaben leider nicht sagen.

[Crock]

Danke fuer die Ausfuehrung.
An Relais hatte ich auch schon der Einfachheit halber gedacht, aber hab' auf Grund von Platzmangel erstmal veruscht, mich darum zu druecken. Aber so schlimm ist es jetzt auch nicht, ein kleines Relais da reinzukloppen.
Um kurz mein Vorhaben zu erlaeutern:
Ich brauche eine 12V Spannungsquelle. Entweder kriege ich direkt 12V geliefert (Zigarettenanzuender aus'm Auto) oder 15V von einem Netzteil. Das ganze speist ein picoITX+Netzteil, das gut und gerne 1,7 Ampere zieht.
Ich hab' einen Spannungsregler fuer 12V, aber der brauch ja mindestens 14V, um sauber zu funktionieren. Deshalb hab' ich mir was ueberlegen wollen, um den Regler zu uebergehen, wenn nur 12 V angelegt sind, und ihn zu durchfliessen, wenn >14V angelegt sind. Aber mit einem Relais sollte das ja ohne Probleme machbar sein. Dann macht es vor allem wieder schoen "Click", wenn man das Netzteil anschliesst ;)

Gruss Crock

[Besserwessi]

Im Auto hat man meist mehr als 12 V, oft 14 V. Damit sind die beiden spannungen gar nicht so verschieden. Neben den einfachen Spannungsreglern gibt es auch low drop Typen, da reichen 12.5 - 13 V an eingang völlig aus. Das sollte also mit beiden Fällen gehen. Aus dem Kopf fällt mir allerdings keine low drop regler Type ein die mehr als 1 A liefert. Notfalls müßte man da einen aus einzelnen Transitoren aufbauen.

[Crock]

Echt? Oh, ich hab' letzten's bei mir extra noch am Zigarettenanzuender gemessen und hab nur 11.8 V angezeigt bekommen :S Vielleicht ist auch meine Batterie einfach nicht mehr die neuste.
Ich hab' schon hier gelesen, das eine Parallel-Schaltung von SPannungsreglern nicht so trivial ist wie man denkt. Dann werde ich mir das mal durchlesen. danke fuer die Hinweise.

[shaun]

Die wichtigsten Infos kommen wieder mal nur per Ausdernaseziehen ;)
Ist Dein Netzteil überhaupt für Kfz-Bordnetze geeignet? Wenn nein, hat es u.U. kein langes Leben. Jaja, in den Fricklerforen wird alles ans Bordnetz geschraubt, aber wenn es denn wieder mal abraucht, findet man vor lauter Pfusch den Fehler eh nicht.
Im Auto hast Du Spitzen bis um die 100V, positiv wie negativ. Dagegen musst Du Dein Netzteil schützen - Drosselspule, Supressordiode, dicker Elko sind das Mindeste.
Habe ich das richtig verstanden: Du willst einen 12V-Spannungsregler vorschalten, falls Netzbetrieb mit 15V-Netzteil und diesen sonst umgehen, und dazu erst erkennen, wann die Spannung 15V beträgt? Wieso schaltest Du nicht einfach um, wenn das Netzteil dranhängt? Also Relais an den Netzteileingang, und wenn das Relais abgefallen ist, muss halt die Autobatterie herhalten.

[Crock]

Man lernt nie aus - vor allem nicht, wenn man noch gar nicht's weiss. Ich bin nun mal ein totaler Anfaenger in diesem Bereich und ich wollte euch nicht eine elend lange Spezifikation meines Projektes vorlegen.
Ich dachte tatsaechlich, dass der Zigarettenanzuender im Auto einfach direkt an der Baterie haengt, und die brav ihr ca. 12V abgibt. Tja, falsch Gedacht! Dann werde ich wohl noch ein bisschen mehr zu lesen haben :D Das Netzteil ist auf keinen Fall fuer 100V-Spitzen geeignet ;) Im Gegenteil, ich hatte mal in einem anderen Thread bereits erwaehnt, dass das schon bei 11,4 V nicht mal mehr anspringt.
Ich glaube, das schlauste ist, wenn ich einen manuellen Schalter dazubaue, der zwischen dem Spannungsregler und der gesamten Schaltung fuer Autobordnetz hin- und herschalten kann. Wenn es wirklich zu 100V SPannungspitzen kommt, dass ist mir das mit dem Relais auch zu unsicher und das zu Versorgende Netzteil+Rechner doch zu teuer, um das zu riskieren ;)

Danke fuer eure wertvollen Tipps :)

[PsiQ]

Thema Autobatterie:
Eine Autobatterie die 12V hat, ist eigentlich leer.
Je nach Alter/Lima-Typ des Autos, liegt normalerweise eine Spannung zwischen 13,0 (schlecht..Verschleiß) 13,8V (gut) 14V .. 14,2V (Neuwagen..) an..
SOLANGE der Motor läuft=>Lichtmaschinen-Spannungsregler
http://de.wikipedia.org/wiki/Starterbatterie

Dazu kommen Störungen durch Anlasser, Induktion (Relais) Zündanlage und Co.. Siehe auch hier:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Also diese micro.dingsbums netzteile sind ja schon für car-pc's gedacht..
Ne Schutzbeschaltung davor schadet aber nichts.
Schau doch mal in ein car-pc Forum.

DIe Idee mit 2 Eingängen zu arbeiten ist übrigens einfach und solide :-)