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Hallo zusammen,

da uns die dicke 150mH Spule schon lange ein Dorn im Auge ist, besonders wenn man immer kleinere Platinen realisieren will, hier mal ein erster Vorschlag zur Diskussion. Ich bin sicher wir bekommen gemeinsam etwas brauchbares zustande.

Kurz zum Einstieg der Sinn der Spule, sie hat derzeit 2 wesentliche Funktionen:
- Filterung der "HF" des Schaltreglers Richtung Bus
- Sicherstellen eines Mindeststromes bei Empfang eines Null-Bits

Ersteres ist ebenso durch ein RC Filter realisierbar und soll hier erstmal nicht betrachtet werden. Der zweite Fall ist schon kniffeliger.

Hier mal der Schaltungsentwurf:


Q1 und Q2 bilden einen Stromspiegel. Der gesamte Strom der nachfolgenden Schaltung fließt durch Q1. Dabei stellt sich eine Spannung Ube ein, die an Q2 exakt den gleichen Strom fließen lassen würde. Über Q2 soll nur dann ein Strom fließen, wenn ein Null-Bit empfangen wird und über Q1 kein(!) Strom mehr fließt. Dazu wird Ube in C1 "zwischengespeichert". D1 sperrt während der Null, sodaß sich C1 nicht entlädt oder umpolt. Außerdem sorgt Q3 dafür, daß dieser Strom nur fließt wenn tatsächlich eine Null empfangen wird.

So, ich freue mich schon auf Eure weiterführenden Gedanken dazu.

Gruß
Kubi

Hallo,

welchen tieferen Sinn hat den dieser Mindeststrom bei einer 0?

cu,

Der tiefere Sinn ist Folgender:

Sagen wir ein Gerät am Bus will eine Null auf den Bus senden. Dazu muß es einen Strom ziehen, sodaß sich die Busspannung reduziert. Vereinfacht gesagt sinkt die Spannung umso mehr, je mehr Strom gezogen wird.

Alle anderen Geräte am Bus verbrauchen ihren Ruhestrom, bevor die Null gesendet wird. Sagen wir, die Null kommt jetzt. Dann sinkt die Busspannung in der Regel von 30V auf 22V. In dieser Zeit versorgt sich das entsprechende Gerät nun also aus den Elkos und sonstigen Cs. Da deren Spannung aber höher ist als die Busspannung und weil eine Diode die beiden Seiten voneinander trennt, fließt kein Strom.

Fazit: Während unser Sender sich nach Leibeskräften bemüht möglichst viel STrom zu ziehen, kommen ihm alle anderen in die Quere und reduzieren ihren Strom. Die EIB-Drossel, die ja gar nicht mitkriegt wer im Einzelnen was macht, sieht nur das Resultat, nämlich ein Delta I. Daraus will sie ja schließlich ein delta U machen. Der Sender muß jetzt also nicht nur den Strom ziehen, den er eigentlich nur ziehen müßte, sondern noch zusätzlich den, um den die Empänger nachgeben.

Damit nun ein Sender nicht übermäßig belastet wird, wurde definiert, daß der Strom bei einer empfangegen Null nur in gewissen Grenzen zurückgehen darf. Überschlagsmäßig in Zahlen: Beim Senden dürfen max. 400mA gezogen werden. Jedes Gerät am Bus darf max. 12mA ziehen in Ruhe. Hätte man nun 40 Geräte á 10mA an seinem Bus, ziehen die in Summe 400mA. Würden die nun alle während einer Null nichts ziehen (delta I = -400mA) und der Sender versucht zu senden (delta I = +400mA) dann sieht die Drossel rein gar nix. (delta U = 0) Das heißt, auf dem Bus passiert nichts.

Ich stelle mir das so vor wie beim Tauziehen. Nur halt blöd, wenn die eine Mannschaft zieht und die andere schiebt...

Gruß
Kubi

p.s. Warum hast Du die Schaltung neu gemalt?

Endlich mal eine verständliche Erklärung dafür. Danke.



Ist für mich übersichtlicher, wenn der ganze Zweig, der betroffen ist, dargestellt wird.

cu,

Kubi, wie ich dich kenne haste bestimmt mal gestöpselt, oder ist das bisher nut Theorie?

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LG
Andreas

Bisher noch nix gestöpselt. Ich muß am Wochenende erstmal wieder LPC Boards auf Vorrat löten, hab nix mehr rumliegen. Vielleicht habt ihr ja trotzdem weitere Ideen.

Gruß
Kubi

Nachtrag: doch gestöpselt!

Den Stromspiegel diskret aufzubauen hat keinen Sinn. Die Streuung ist einfach zu groß. Es gibt aber fertige, nur leider meistens bis 30V. (zB. BCV62 bei R) Ein brauchbarer Typ wäre der BCM62, aber den gibts nur bei digikey... ab 6000 Stück!

any ideas???

Jo, ist bei Mouser bzw Farnell ab Lager Lieferbar. Vielleicht bestellt jemand die nächsten Tage bei Farnell?

Gruß,
Dirk

wir hatten mal ähnliches simuliert, ich glaube die transistorlaufzeiten von Empfangsstufe bis zum stromspiegel sind lange, gibt halt doch einen zacken.
bei der simulation war es halt ein bypass, ist aber für die laufzeiten nicht so relevant.

Ausserdem gibt es eine Weitere anforderung, welche die 150mH zumindest zum Teil erfüllt, nämlich den nachlade stromimpuls, der in die Elkos geht zu dämpfen. Auch den einschaltstromimpuls beim anklemmen zum bsp, steht ein ti/dt in den specs drinne.

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LG
Andreas

obwohl 30V doch knapp reichen wenn du nicht auf gnd ziehst....sondern einen etwas höheres potential, zum bsp VCC. ok das ist frech energie gespart, weiss auch nicht wo da die VCC dann hinläuft

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LG
Andreas

Hallo Kubi, et al,
wie oldi schon richtig bemerkte, verhindert (oder vermindert) die Spule auch den Nachladeimpuls.
Während Ruhe auf dem Bus herrscht, speichert die Spule Energie. Diese wird in der "bus low" Zeit abgegeben, d.h. der Elko vor dem Regler wird auch in dieser Zeit nachgeladen, und es gibt schon von daher kaum Nachladebedarf nach einem "bus low".
In der Stromspiegelschaltung dagegen wird während "bus low" Energie vernichtet. Die muss dann natürlich hinterher wieder dem Bus entnommen werden. Der benötigte Mehrbedarf müsste genausoviel sein wie der Wegfall während "bus low" (ohne Stromspiegel). D.h. man verlagert das Problem nur nach hinten (Staatsschulden lassen grüßen ).
Man müsste diesen Speichereffekt der Spule nachbilden. Mir ist bisher noch keine Lösung eingefallen. Aber es gibt doch Original EIB Komponenten ohne Spule. Kann man sich da nichts abgucken? Von David (lumo) weiss ich, dass du schonmal versucht hast, die Schaltung von einem Siemens Taster aufzunehmen. Wo finde ich die?

Gruß,
Dirk.

Ich schmeiß mal einfach eine Frage in den Raum.
Der Kreis mit der Spule hat doch meines Wissens nach zwei Funktionen (man möge mich korrigieren falls ich da etwas falsch verstanden habe)
Zum einen Ist die Spule in Verbindung mit dem RC ein Tiefpaß der den Schaltregler vor Frequenzen (bzw. Umgekehrt) größer ~40Hz schützt und eine Energiequelle darstellt wenn die Spannung am Bus zusammenbricht.

Zum anderen sorgt die Schaltung für eine Spannungsstabilität für den Sendezweig (sozusagen wird dort eine Referenzspannung zur Verfügung gestellt wenn eine 0 gesendet wird (Um die Absenkung von 7V zu gewährleisten)

Frage dazu warum trennt man diese beiden Zweige nicht?
und warum ersetzt man nicht die Spule im Energieversorgungsweg durch einen Widerstand der auch eine Strombegrenzung gewährleisten würde. Ein absinken der Eingangsspannung für den Stromversorgungszweig wäre ja nicht schlimm, das würde der Schaltregler ausgleichen.
Und im Referenzspannungszweig könnte man dann auf deutlich kleinere Werte kommen, meines erachtens wäre eine Spule in dem Zweig nicht nötig, denn dort fließt ja nur ein sehr kleiner Strom um die den Transistor Q3 zu Steuern.

Gruß

Andreas

Hallo Andreas (Andy_BN),
richtig, der Referenzzweig wäre nicht das Problem.
Das Problem ist der Stromversorgungszweig. Eine 150mH Spule bewirkt, dass während der 35µsec, in der die Busspannung um 7V abgesenkt ist, nur um 7V*35µsec/150mH = 1,6mA abnimmt, und das auch noch langsam, so dass im Mittel nur 0.8 mA weniger fliessen. Und das ist unabhängig vom Stromverbrauch der app. Und: Der Strom durch die zentrale Drossel steigt, während er bei den Busteilnehmern abnimmt, da findet sogar noch eine gewisse Kompensation statt.
Ersetzt man die Spule durch einen Widerstand, fliessen sofort bei beginn von "bus low" bis zu, sagen wir, 10mA weniger.
Am Ende von "bus low" steigt der Strom wieder langsam an, mit nem R dagegen plötzlich, und die Energie aus dem Überschwinger von der Drossel wird in diesem Widerstand verbraten, anstatt nutzbringend den Verlust von "bus low" auszugleichen. Ich hoffe, Du verstehst es jetzt.
Gruß,
Dirk.

Schön dann habe ich das ja richtig verstanden,




Hmm, einen Stromstoß würde genauso der Elko aufnehmen, sicher würde ein Teil an dem Widerstand verbraten werden, aber das sollte nicht das Problem sein, der Widerstand würde eher dafür sorgen das der Strom begrenzt wird damit die Diode heil bleibt. Aber ich gebe Dir recht das das Verhalten sich etwas ändern würde, zumal man ja den Tiefpaß gravierend ändert.
Aber ist das so gravierend?
Habt ihr das mal ausprobiert, die Zweige zu trennen und es so zu machen.
Ich denke mal das ich bei einem Schalttakt der Regelers um 10kHz keinen Tiefpass mit 40Hz benötige um die Schaltung gegen Störungen zu schützen, denn eigentlich entstehen durch das Schalten doch Oberschwingungen, Kopfkratz, oder?

Also nochmal vorweg,
ich hab da schon lange gegrübelt und versuche gemacht, eines blieb aber bisher immer:
Die Energie wird vernichtet.

Ein Lösung die ich hatte und sehr gut funktionierte war das bilden eines Gyrators.
Dieser kann die Mittelfrequenz vom Schaltregler entkoppeln, den Nachlade Impuls
sehr schön dämpfen.
An Ihm fallen aber immer 0,8V. Wärend der ges. 0. geht die U ce auf 0,1V zurück.
Mehr als leiten kann der Gyrator nunmal nicht.
Nimmt man dem Basis R eine ZD in Reihe (7,5V) dann fallen immer 8,2V.
jetzt kann der Gy die 0 ausgleichen, es fließt ein nahezu stabiler Strom.
Nachteil: Energievernichtung auch im Idle Zustatnd.
Kompromiss: nur 2 Dioden in Reihe. Dann bleibt ein Hub von gut 2V über.

Jetzt hab ich wieder die Idee mit dem Bypass aufgegriffen, und will mal die
U ce "abfühlen". wird dies kleiner 0,5V soll ein T leitend werden.
Der Strom muß wiederum über den Emitter R des Gy fließen. kA ob das funzt, oder schwingt

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LG
Andreas