Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Alles was nicht mit der Hard- oder Software eines Gerätes als Ganzes zu tun hat.
Welches Bauteil ist äquivalent mit welchem, welche Teilschaltung macht grundsätzlich was?
vannachen
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Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von vannachen »

es gibt einer Gyrator-circuit im lpc1115_io16_up, und sagt: I(3.3V)<25mA.
d.h. wenn Stromverbrauch <80mW(3.3v*25mA) oder <750mW(30v*25mA)?
Mirko
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Mirko »

Ich vermute auch, dass damit eher die 80mW gemeint sind.
Allerdings hatte ich das einmal mit LTSpice simuliert und der BC547 erreicht die 500mW erst bei etwa 18mA@32V. Für eine lt. Standard erlaubte einfache Buslast von max. 12mA sollte das genügen. Bei angenommenen 50% Wirkungsgrad des Buck-Konverters stünden dann etwa 80mA@3.3V zur Verfügung.
Hältst Du Dich an den KNX-Standard, dann wären das aber nur 12mA bei minimal erlaubten 21V Busspannung und damit nur etwa 40mA@3.3V zulässig.
Doumanix
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Doumanix »

Ich bin durch eine andere Suche zufällig auf die Antwort von Horst gestoßen: viewtopic.php?p=4795&sid=b63929a88656b0 ... 7d6d#p4795

@Mirko: hier begründet Horst ja, warum aus seiner Sicht der Gyrator eigentlich grundsätzlich keine gute Alternative zur Drossel ist. Das reine Fokussieren auf die Stromaufnahme erscheint mir hier also zu kurz gesprungen.
Mirko
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Mirko »

Richtig, die max. Flankensteilheit (Stichwort: kontrollierte Eingangsimpedanz) wird mit dem einfachen Gyrator nicht sicher gestellt. Offensichtlich funktioniert es aber in der Praxis, erfüllt aber nicht den Standard.
Bei sehr vielen solcher "Gyrator-Geräte" an einer Linie werden dann die Datenpulse immer schwächer und irgendwann dann nicht mehr erkannt.

Da braucht es wohl ein Gyrator-Redesign ;-)
Doumanix
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Doumanix »

@Mirko: oooh, Gyrator- / Stromversorgungsredesign hatten wir *leider, leider* gar nicht auf der Rankingliste!
Gibt erst einmal Wichtigeres ;-)

Wichtig für vannachen und alle anderen, die ggf. sich am Gyrator-Design orientiert haben: kann man (du, Mirko?) abschätzen, ab wie vielen Geräten es zu Komplikationen kommen könnte?
Ich würde 40-60 Geräte als "sehr viele" empfinden, bin mir aber nicht sicher, ob das auch dieselbe Dimension "sehr viele" ist, die hier gemeint ist. 40-60 werfe ich in den Ring, weil das, denke ich, locker erreicht werden kann, alleine, wenn man alle Lichtschalter und Reedkontakte mit gyratorbasierten Modulen ausstatten möchte.
Mirko
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Mirko »

Horst schreibt ja, dass ein Sendeimpuls durch max. 300mA Last am Bus dargestellt wird, lt. Standard aber mindestens durch einen Strom, der einen Spannungseinbruch von 3V verursacht. Dies wäre bei 30mA erreicht. Die SelfBus-Sendestufe zieht max. 107mA (5.6R Emitter-Widerstand). Wenn ein Gerät nun 12mA Strom zur Versorgung benötigt, der dann bei einem Sendeimpuls auf 0 einbricht, dann wäre bei (107-30)/12, also 6 Geräten Schluss.
Ein reines Tasterinterface benötigt auf der Busseite aber vielleicht nur 1 bis 2mA, was dann 77 bis 36 Geräte bedeuten würde.
hora0816
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von hora0816 »

... der Transmitter ist definiert mit einem Sendepuls von 0mA (wenn max Anzahl von devices schon parallel senden) bis 400mA ( wenn nur ein device sendet) und einem Pegel von 3V BIS 10v unterhalb des Ruhepegels. Der Strom, den ein Device während eines Sendepulse aufnimmt, darf max 2mA ggü des Strom bei Ruhepegel bis zum Ende des Pulses abnehmen. Mit der 150mH Drossle kommen wir da nicht ganz hin- denke aber, dass die wenigsten mit einer max Anzahl von 64 Devices per Line arbeiten und das damit Ok ist (d.h. die Sendestufe muss erst mal die 120mA der Devices kompensieren und dann noch genügend di/dt generieren um an der Drossel der Stromversorgung mind. 3V Abfall bei den 5mH zu generieren). Ich hatte mal zu Freebus Zeiten einen Gyrator mit Stromsenke gedarfted, aber nie getestet, ggf kann man das ja mal simulieren um die dicke Drossel loszuwerden. Denke auch, dass die akt Sendestufe mehr als 100mA schafft: wir haben wir haben eine Pegelhub von min 2,5V/ max 3,3V an der Basis des BC547 abzüglich der Ube sind das min 1,9V/max 2,7V bei 5R6 das sind 340mA bis 480mA.
Mirko
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Mirko »

Wenn es zwischen dem Gyrator und dem nachfolgenden Buck-Konverter gar keinen Ladekondensator mehr gibt, bestünde das Problem mit dem plötzlichen Versorgungsstromeinbruch auf 0mA doch gar nicht mehr? Löst aber nicht das di/dt Begrenzungsproblem, da der Buck dann mit abnehmender Spannung mehr Strom ziehen würde. Und das schön im Rythmus der Sendepulse.
hora0816
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von hora0816 »

...wenn man den Elko ganz weg lässt sind die Stromimpulse des SMPS 1:1 auf dem Bus - man kann ja mal einen Eingangsfilter aus LC simulieren (der SMPS taktet ja mit einigen Potenzen schneller als der Bustakt, so dass der Elko in kleinen Schritten entladen werden kann, ein kleine Induktivität bügelt den Strom Richtung Bus glatt), der dann die Impulse in Richtung Bus filtert- das ändert allerdings das Übertragungsverhaltens des SMPS und der kann dann leicht in Schwingen geraten - bei dem ein oder anderen Hersteller gibt's entsprechende Designregeln und Spice-Modelle
Mirko
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Re: Gyrator nutzt wenn wenig strom?

Beitrag von Mirko »

Wie wäre denn ein Ansatz ähnlich einer PFC in großen Schaltnetzteilen? Ein stromgeregelter Boost-Konverter erzeugt zunächst eine höhere Zwischenspannung an einem Puffer-C. Dieser speist dann den spannungsgeregelten Buck-Konverter.
Klingt jetzt erst einmal nach einem großen Aufwand aber vom Volumen oder wenigstens der Bauhöhe her kleiner, als die fette Drossel.
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