Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsteiler Lastunabhängig


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von Stephan K (Gast)


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Ich bin auf der Suche nach einem Spannungsteiler mit fixem Verhältnis 
von 70%.
Betrieben werden soll damit ein kleines Ebike Display (Eggrider V2).
Akku ist 20S (84V) maximal, aber das Display darf maximal mit 60V 
betrieben werden. Damit ich aber weiterhin eine Akkuspannungsanzeige 
habe, möchte ich die Spannung in einem fixen Verhältnis von 70% 
runterregeln. Ein Verhältnis von 50% würde natürlich auch gehen.
Die Last wird dabei unter 1W liegen.

von Andre G. (andgst01)


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Spannungsregler?

von fickinsknie (Gast)


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Spannungsteiler mit OpAmp als Buffer

von Dietrich L. (dietrichl)


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Stephan K schrieb:
> Damit ich aber weiterhin eine Akkuspannungsanzeige
> habe, möchte ich die Spannung in einem fixen Verhältnis von 70%
> runterregeln.

Spannungsteiler mit Widerständen + OpAmp als Impedanzwandler.
Je nach Anforderungen an die Genauigkeit reich vielleicht auch ein 
Transistor als Emitterfolger.

: Bearbeitet durch User
Beitrag #7272180 wurde vom Autor gelöscht.
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stephan K schrieb:
> aber das Display darf maximal mit 60V betrieben werden.
Und das Display zeigt dann auch die Spannung an, mit der es betrieben 
wird?

: Bearbeitet durch Moderator
von Stephan K (Gast)


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Ja das Display zeigt auch die Spannung an, mit der es betrieben wird.
Und diese Spannung sollte idealerweise 70 bzw. 50% der ursprünglichen 
Spannung betragen.
Das Display selbst kann man dann mit einer App kalibrieren, dass ich 
neben der reinen Spannungsanzeige auch einen Ladezustand in Prozent 
habe. Hier kann ich aber frei vorgeben, welche Spannung welchem 
Ladezustand entspricht.

von Falk B. (falk)


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Andre G. schrieb:
> Spannungsregler?

Ganz sicher nicht, denn der gibt eine konstante Spannung aus. Wenn 
schon, dann ein SpannungsTEILER mit einem OPV dahinter. Aber bei 80V 
gibt es nicht so viele Typen, die das können.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
> Aber bei 80V gibt es nicht so viele Typen, die das können.

Diskret :-)

Jeder klassische NF-Verstärker war als OPV aufgebaut.

Ist aber einiger Aufwand.

von Nichtverzweifelter (Gast)


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Jörg W. schrieb:
> Jeder klassische NF-Verstärker war als OPV aufgebaut.

Nö, die allermeisten hatten kein DC-coupling.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Nichtverzweifelter schrieb:
> Jörg W. schrieb:
>> Jeder klassische NF-Verstärker war als OPV aufgebaut.
>
> Nö, die allermeisten hatten kein DC-coupling.

Die größeren meinte ich jetzt, die mit positiver und negativer 
Versorgung arbeiten. Die waren gleichspannungsgekoppelt, weil das halt 
recht stabil ist.

von Peter D. (peda)


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Jörg W. schrieb:
> Die größeren meinte ich jetzt, die mit positiver und negativer
> Versorgung arbeiten. Die waren gleichspannungsgekoppelt, weil das halt
> recht stabil ist.

Ich kenne die nur mit Kondensator am Eingang und im Gegenkopplungszweig.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Peter D. schrieb:
> Ich kenne die nur mit Kondensator am Eingang und im Gegenkopplungszweig.

In der Gegenkopplung hast du einen Gleichspannungszweig ohne C, damit 
ist die Spannungsverstärkung bei Gleichspannung 1. Der C bewirkt nur, 
dass die Verstärkung für Wechselspannung dann höher als 1 wird.

Im Eingang willst du den C natürlich haben, damit dir ein 
Gleichspannungsanteil in der Quelle nicht den Lautsprecher wegbrennt.

Die reine Funktion des Verstärkerteils ist und bleibt trotzdem ein 
gleichspannungsgekoppelter OPV.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stephan K schrieb:
> Ja das Display zeigt auch die Spannung an, mit der es betrieben wird.
> Und diese Spannung sollte idealerweise 70 bzw. 50% der ursprünglichen
> Spannung betragen.
Wie wäre es, wenn du einfach eine "40V-Z-Diode" verwendest?
Dann hättest du einen Offset und musst einfach immer 40V "dazudenken".


Eine ziemlich genaue Z-Diode mit höherer Leistung findestu du dort in 
der Abbildung 10.7:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Dein Display ist dann der Widerstand links oben...

: Bearbeitet durch Moderator
von Steve van de Grens (roehrmond)


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Lothar M. schrieb:
> Wie wäre es, wenn du einfach eine "40V-Z-Diode" verwendest?
> Dann hättest du einen Offset und musst einfach immer 40V "dazudenken".

Die Idee gefällt mir. Ist technisch simpel und das Umrechnen der 
angezeigten Spannung (wenn sie denn numerisch ist) ist so auch 
einfacher.

Achtung: Diese Schaltung braucht eine gewisse Mindestlast, damit die 
gewünschte Spannung an ihr abfällt.

: Bearbeitet durch User
von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stephan K schrieb:
> Ich bin auf der Suche nach einem Spannungsteiler mit fixem
> Verhältnis von 70%.
> Betrieben werden soll damit ein kleines Ebike Display (Eggrider V2).
> Die Last wird dabei unter 1W liegen.

Ein Trollpost! Und am Freitag!
Alles richtig gemacht!!elf1!

von Michael B. (laberkopp)


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Stephan K schrieb:
> Ich bin auf der Suche nach einem Spannungsteiler mit fixem Verhältnis
> von 70%.
> Betrieben werden soll damit ein kleines Ebike Display (Eggrider V2).
> Akku ist 20S (84V) maximal, aber das Display darf maximal mit 60V
> betrieben werden. Damit ich aber weiterhin eine Akkuspannungsanzeige
> habe, möchte ich die Spannung in einem fixen Verhältnis von 70%
> runterregeln. Ein Verhältnis von 50% würde natürlich auch gehen.
> Die Last wird dabei unter 1W liegen.

1W an 35V wären 28mA, der Vererlust von 84V zu 60W wären bei 28mA 
0.672W.

Du nimmst einen hochohmigen Spannungsteiler, z.B. 240k zu 560k, und 
einen OpAMp als Spannngsfolger der 28mA liefern kann, 84V aushält und 
0.7W verträgt, wie OPA454 und legst dein Instrument an dessen Ausgang.

So weit, so einfach, so teuer ist die einfache Lösung.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Michael B. schrieb:
> So weit, so einfach, so teuer ist die einfache Lösung.

Uff, der kostet 7 Euro.

von Stephan K (Gast)


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Hört sich vernünftig an und mit rund 7EUR sprengt der OPA454 auch nicht 
das Budget. Vielen Dank!

von HildeK (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Wie wäre es, wenn du einfach eine "40V-Z-Diode" verwendest?

> Eine ziemlich genaue Z-Diode mit höherer Leistung findestu du dort in
> der Abbildung 10.7:
> https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Der TL431 darf nur max. 36V sehen. Statt 40V nur 30V verwenden und es 
wird gehen. Bleiben dann fürs Display max. 54V. Passt auch.

von Stephan K (Gast)


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Ich muss das Thema nochmal aufgreifen.
Hat jemand eine Idee, wo man den OPA454 zeitnah bekommen kann?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Stephan K schrieb:
> Ich muss das Thema nochmal aufgreifen.
> Hat jemand eine Idee, wo man den OPA454 zeitnah bekommen kann?

Nein. Aber das gute daran: du brauchst den auch nicht.

Es ist eine vollkommene Schnapsidee, dein "Display" (es ist keins) mit 
Spannungsteiler und nachgeschaltetem OPV versorgen zu wollen. Das 
führt bloß zu Verlusten in eben dieser Schaltung und belastet den Akku 
vollkommen unnötig und zusätzlich.

Intern wird da drin die Akkuspannung nämlich bereits per Spannungteiler 
heruntergeteilt, um sie messen zu können. Andererseits wird die 
Akkuspannung per Schaltregler auf die Betriebsspannung des 
Fahrradcomputers (oder wie immer du es nennen willst, aber es ist kein 
Display) heruntergesetzt.

Es sind 2 Pfade: einer zum Messen, über den keine Leistung übertragen 
wird. Und einer für die Versorgung, der aber sehr wohl Leistung braucht. 
Wenn du das Ding unbedingt für eine höhere Akkuspannung aufbohren 
willst, wirst du sinnvollerweise beide Pfade getrennt behandeln müssen. 
Für die Messung ist das trivial. Für den Versorgungspfad eher nicht.

Am Ende läßt sich sagen, daß du Mist gekauft hast. Einen E-Bike 
Computer, der nicht zum Akku paßt. Der 20S Akku des Bikes ist vermutlich 
auch nicht Original. Standard ist das zumindest nicht.

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