Durch µC regelbarer Widerstand

[Dirk R. (dira)]

Hallo in die Runde....

Ich benötige einen regelbaren Widerstand der durch einen µC gesteuert 
wird ( DA-Wandler), aber lassen wir das mit dem µC mal weg.

Der Widerstand soll durch einen FET der per OPV gesteuert wird 
realisiert werden. So Weit so gut. Als Beispiel habe ich mir ein 
ELV-Projekt genommen

(Elektronische Last mit Panalmeter-Anschluss EL 2010, 
http://www.elv-downloads.de/service/manuals/EL2010/EL2010_KM_G_040920.pdf 
)

Nun soll das ganze wie gesagt durch einen µC gesteuert werden und zur 
wicherheit soll ne galvanische Trennung her. Dies wollte ich durch 
lineare Optokoppler und OPV realisieren. Aber dabei gehen mir Spannungen 
verloren oder werden zu viel und das Ganze funktionier nicht mehr.

Zum Testen habe ich das Ganze mit Multisim simuliert.

Im Anhang mal ne PDF welche die Einzelnen Schaltungen zeigt. Falls was 
zu klein/undeutlich ist, einfach bescheid sagen ich kann auch die 
Multisim-Dateien Posten.

Habt ihr Tipps was man besser/anders machen kann?

MFG Dirk

Edit: hab das Teil nicht anhängen können ??? also nun hier :
http://www.file-upload.net/download-1263858/Regelbarer_Widerstand.pdf.html

[Falk B. (falk)]

@  Dirk R. (dira)

>Habt ihr Tipps was man besser/anders machen kann?

Sag lieber mal WAS du wirklich machen willst. Dann kann man dir sagen, 
WIE man das sinnvoll umsetzt.

MFG
Falk

[Dirk R. (dira)]

Es soll eine Lampen Steuerung "gestestet" werden.
Die erkennt wieviel Leistung eine Lampe hat, ob ein kutzschluss 
vorhanden ist....

[Falk B. (falk)]

230V oder weniegr?
Wechselstrom oder Gleichstrom.
Etc. pp.

MFG
Falk

[Michael G. (sparrenburg)]

Hallo,
wie wäre es wenn du den Analogwert digital überträgst und dann einen 
passenden DA-Wandler spendierst? Dann noch einen DC/DC-Wandler...
Über Genauigkeit kann man dann ja noch mal reden.

LG
Michael

[Dirk R. (dira)]

Sorry,
230 V oder 115 V Wechselspannung sollen es sein.
Lampen von ca 10 bis 30 Watt sollen "nachgebildet" werden.
Es soll erkannt werden ob die Lampe "brennt", "aus ist" oder ein 
Kurzschluss vorliegt ( ab ca. doppelter Leistung )

Die Wechselspannung könnte dann ja mittels Brückengleichrichter 
gleichgerichtet werden.

@ Michael: Welchen Analogwert wohin übertragen? Die Sache mit dem µC 
dachte ich lässt man erstmal ausser vor bis man sich über die 
eigentliche Schaltung im Klaren ist.

[Michael G. (sparrenburg)]

nun,
was genau ist den deine Frage?

LG
Michael

[Michael G. (sparrenburg)]

Möchtest du eine Glühbirne nachbilden, bei der du diverse Betriebsmodi 
simulieren kannst?

[Dirk R. (dira)]

Ja, eine "variable" Glübirne soll nach begildet werden.
Modi:
 - Funktionfähig ( Strom fließt )
 - Defekt 1 ( keine Strom fließt )
 - Defekt 2 / Kurzschluss ( zu viel Strom fließt )

[Michael G. (sparrenburg)]

Und wo genau ist nun das Problem?

Den regelbaren Widerstand hast du ja (DC!!!!)

Die Ansteuerung ist beliebig...

[STK500-Besitzer (Gast)]

Sowas haben wir in der Ausbildung auch mal für die Entwickler gebaut, 
wobei es sich nur um eine Gleistromsenke handelte.
Dazu haben wir die Kennline des (ziemlich dicken) MOSFET aufgenommen und 
diesen dann mit DA-Wandlern und EPROM angesteuert. Im EPROM waren die 
Werte angespeichert, die für einen definierten Widerstand des FET 
sorgten.

[Dirk R. (dira)]

Michael G. wrote:
> Und wo genau ist nun das Problem?

in der galvanischen Trennung, mit meinen linearen Opto. werden mir die 
referenz Spannungen versaut.
Ausser dem wollte ich wissen ob es einfachere Ansätz gibt.

@ STK500-Besitzer: kannst du das mal näher beschreiben?

mfg Dirk

[Michael G. (sparrenburg)]

So wie ich das sehe, wird doch deine Referenzspannung mit U3A und U1B 
bestimmt, richtig? Warum nimmst du keinen DC-Wandler?

Abgesehen davon kann ich den Schaltplan nicht so ganz nachvollziehen...

[Martin L. (Gast)]

Übertrage den einzustellenden Wert doch via PWM über einen Optokoppler, 
einen kleinen Ringkern, Ultaschall oder sonstwie. Gleichrichten und 
deinen Analogteil daran anschließen.

Viele Grüße,
 Martin L.

[Dirk R. (dira)]

nicht nur mit U3A und U1B,
sondern auch mit U1C und U3B am Shunt (r6) fällt eine Spannung ab die 
der OPV U1A benötigt um zu messen und zu Regeln...
DC-Wandler sagt mir im Moment nicht so viel ( ja ich weis ist mein Prob 
) trennt der den galvanisch ? ( Ich google mal schnell und mahce nciht 
schlau )


die Schaltung entspricht dem ELV-Projekt ( referenzspannung durch den 
Poti (R1) dann messen und regeln durch den OPV ( U1A ). Ich habe dann 
eben noch die Optos zur trennung eingebaut, aber wie gesagt die haben 
"Fehler in der Übertragung"

Edit: DC/DC-Wandler liefern eine pulsierenden Strom/Spannung richitg ? ! 
also nicht geeignet signal/spannung soll gleichmässig übertragen 
werden...

[Dirk R. (dira)]

Sorry für doppel Post.
Martin L. wrote:
> Übertrage den einzustellenden Wert doch via PWM über einen Optokoppler,
> einen kleinen Ringkern, Ultaschall oder sonstwie. Gleichrichten und
> deinen Analogteil daran anschließen.
>
> Viele Grüße,
>  Martin L.

du meinst PWM für den FET ? Das geht nicht, da Spielt mir die zu 
testende Schaltung verückt. Sollte schon "gleichmässig" sein

[Michael G. (sparrenburg)]

Du brauchst doch nur den Wert, den du mit dem Poti vorgibst, galvanisch 
zu trennen. Den Rest laß doch auf der Netz-Seite.

[Dirk R. (dira)]

Michael G. wrote:
> Du brauchst doch nur den Wert, den du mit dem Poti vorgibst, galvanisch
> zu trennen. Den Rest laß doch auf der Netz-Seite.

Aber der Wert des Poti ist ja von der "zu steuernden Spannung" abhängig 
!!

[Michael G. (sparrenburg)]

Mit welcher Spannung werden denn die OP's versorgt?

[Dirk R. (dira)]

Versorgt werden die OP mit 10 V aber messen reglen sollen sie 230 V.

OK gehen wir mal davon aus ich trenne nur den Poti / DA-Wandler und 
messe über nen AD-Wandler in den µC eelcher OP könnte mit  > 230 V 
umgehen ? ( den so nen OP bräuchte ich ja in jedem Fall )

[Michael G. (sparrenburg)]

Wie werden denn die 10V generiet? Die müssten ja schon fest sein 
(Linear-Regler...). Möchtest du die 10V aus der Spannung des zu 
testenden Gerätes ziehen (230VAC)?

[Michael G. (sparrenburg)]

Und noch mal zum Verständnis: Brauchst du eine DC- oder eine AC-Last, 
die du beeinflussen möchtest?

[Dirk R. (dira)]

Die 10 V würde ich über nen Spannungregler ( 78xx ) realisieren, mit nen 
eigenem Netzteil dahinter, genauso würde der µC versorgt werden.

Die Lampen werden mit AC versorgt, dafür habe ich auch eine Schaltung. 
Mit TRIACs und Leitungswidertänden, aber das ist mir zu "Steif" daher 
eben der FET mit OP... und der funktioniert nunmal mit DC und nicht AC!
ich kann auch noch weiter ausholen, wenn es dir hilft...

[Michael G. (sparrenburg)]

Noch eine Frage: Möchtest du die 230VAC mit dem FET schalten / 
beeinflussen?

[Dirk R. (dira)]

Ja war mein Ziel -> AC mit Graetz/Brückengleichrichter zu DC und dann 
durch den FET ( dieser ja den regelbaren Widerstand darstellt )

Von mir ne Frage : Fragst du weil du hinter die Schaltung steigen willst 
oder weil du denkst das ich was falsch mache/denke ? :-)

[Michael G. (sparrenburg)]

Ein bisschen was von beidem... :-)

Also:
Bringe die 10V für die OP's auf die Netzseite, mit nem DC-Wandler und 
nutze diese Spannung, für deine Bezüge. Ein DC-Wandler sollte auch 
günstiger sein als die Opto's.

Dann brauchst du nur noch die Referenzspannung zu übertragen. Das kannst 
du dann entweder so machen, wie du das gezeichnet hast, mit nem 
Trennverstärker oder digital.

[Dirk R. (dira)]

Sorry aber ich verstehe das nicht wirklich was du da schreibst... :-(

[Michael G. (sparrenburg)]

Skizzier mal den Plan ohne Optokoppler. Dann könnte ich meinen Senf dazu 
geben...

[Dirk R. (dira)]

habe ich doch, oder etwa nicht ???

in der pdf (erster Post, ganz unten ) unter dem Punkt "meine 
Grundschaltung:"

[Michael G. (sparrenburg)]

Hier ist mein Vorschlag zur galvanischen Trennung. Läuft bei mir seit 
ewigen Zeiten...

[Dirk R. (dira)]

Ok! Vom Prinzip sin die Schlatungen ja "gleich" du hast noch ne 
Temperaturüberwachung mit dran.
Ich nutzte die Spannung die bei dir über X2 kommt noch in Verbindung mit 
dem Poti ( bei dir R4 ).
Passt ja alles so weit...
Jetzt soll ich an der Stelle " Hier wird die galvanisch getrennte 
Spannung eingeprägt" mein µC "Signal" an stelle des Poti einbringen ? 
Richtig ?

dazu die Frage: H
eißt das im gelben Kästchen (Trennverstärker, Analog-Opto, PWM) eine der 
drei Möglichkeiten ? oder diese kombiniert ?

Wenn es heist "eine der drei", würde ich auf Trennverstärker gehen. Dies 
greift ja den linear Opto mit OPV auf!

Habe ich dich so weit Richtig verstanden ??

Dann noch meine bitte gibt es nen OPV der mit mehr als 220 Volt umgehen 
kann ?

mfg Dirk

[Michael G. (sparrenburg)]

Dirk R. wrote:
> Ok! Vom Prinzip sin die Schlatungen ja "gleich" du hast noch ne
> Temperaturüberwachung mit dran.
Solltest du auch machen, der KK wird verdammt heiß!

> Ich nutzte die Spannung die bei dir über X2 kommt noch in Verbindung mit
> dem Poti ( bei dir R4 ).
Das solltest du nicht machen, da diese nicht stabilisiert ist. Oder du 
mußt diese auf dein VCC herunterbringen und stabilisieren.

> Passt ja alles so weit...
> Jetzt soll ich an der Stelle " Hier wird die galvanisch getrennte
> Spannung eingeprägt" mein µC "Signal" an stelle des Poti einbringen ?
> Richtig ?
Ja
>
> dazu die Frage: H
> eißt das im gelben Kästchen (Trennverstärker, Analog-Opto, PWM) eine der
> drei Möglichkeiten ? oder diese kombiniert ?
Eine der Möglichkeiten. Ist ne Budget/Genauigkeits-Frage

>
> Wenn es heist "eine der drei", würde ich auf Trennverstärker gehen. Dies
> greift ja den linear Opto mit OPV auf!

Analog-Devices!
>
> Habe ich dich so weit Richtig verstanden ??
Vielleicht.

>
> Dann noch meine bitte gibt es nen OPV der mit mehr als 220 Volt umgehen
> kann ?
Den brauchst du nicht, da alles Masse-bezogen ist. Außer an deiner Last 
sind nirgendwo 230VAC.

LG
Michael

[Dirk R. (dira)]

Analog-Devices! <- Das will mir was sagen ??

Also ich meinte µC -> DA-Umsetzer -> Trennverstärker um die galvanische 
Trennung zu haben...

Wenn ich die "X2-Spannung" nicht nutze muss ich aber per definition 
sagen / wissen wieviel Spannung anliegt... ( habe irgendwo erwähnt das 
die Spannung auch mal 115 V AC sein kann ... )

Erstmal ein dickes Danke an der Stelle für deine Hilfe..

[Michael G. (sparrenburg)]

Dirk R. wrote:
> Analog-Devices! <- Das will mir was sagen ??
Die bauen leckere Trennverstärker.

>
> Also ich meinte µC -> DA-Umsetzer -> Trennverstärker um die galvanische
> Trennung zu haben...
Besser und erheblich einfacher ist: uC -> Optokoppler (digital) -> 
DA-Wandler
>
> Wenn ich die "X2-Spannung" nicht nutze muss ich aber per definition
> sagen / wissen wieviel Spannung anliegt... ( habe irgendwo erwähnt das
> die Spannung auch mal 115 V AC sein kann ... )
Dann meß die doch zurück: AD-Wandler -> Optokoppler (digital) -> uC

>
> Erstmal ein dickes Danke an der Stelle für deine Hilfe..

[Dirk R. (dira)]

Vielen Dank für deine Mühe ...

ich guck mal wie lecker die Analog-Devices wriklich sind...

gebe wieder Meldung wenn ich mit meiner Simulation fertig bin :-)

[Falk B. (falk)]

@  Dirk R. (dira)

> - Funktionfähig ( Strom fließt )
> - Defekt 1 ( keine Strom fließt )
> - Defekt 2 / Kurzschluss ( zu viel Strom fließt )

Zwei Relais und zwei Widerstände.

MFG
Falk

[Dirk R. (dira)]

Falk Brunner wrote:
> @  Dirk R. (dira)
>
>> - Funktionfähig ( Strom fließt )
>> - Defekt 1 ( keine Strom fließt )
>> - Defekt 2 / Kurzschluss ( zu viel Strom fließt )
>
> Zwei Relais und zwei Widerstände.
>
> MFG
> Falk

Sorry aber hast du dir nur ein bischen das durch gelesen was vorher hier 
geschreiben wurde ????

Man bin ich froh das  "Michael G. (sparrenburg)" mir geholfen hat und 
nicht du ...

[Dirk R. (dira)]

Gleich noch ne Frage ich könnte doch auch direkt mit meinem DA-Wandler 
an den OPV gehen, oder können da Probleme auftretten ?

[Michael G. (sparrenburg)]

Das kommt auf den DA-Wandler an. Wenn der benötigte Pegel passt, ist das 
ok.

LG
Michael

[Michael G. (sparrenburg)]

Nachtrag:
Falk hat nur ne Alternative publiziert. Verscherze es nicht mit ihm, der 
hat sehr oft kluge Ideen...was man so ließt.

LG
Michael

[Dirk R. (dira)]

Sorry aber ich fand die Antwort nur halt nen bischen komisch oder so.
Weil die Lösung mit den Widerständen mir nicht hilft. Weil nicht 
variabel.

Drücke mich beim nächsten mal besser aus !
Wollte nicht ausfallend werden.

MFG Dirk

[STK500-Besitzer (Gast)]

>Sorry aber ich fand die Antwort nur halt nen bischen komisch oder so.
Wie war das noch mit der NASA und dem weltraumtauglichen Kugelschreiber? 
Die Russen haben einfach einen Bleistift benutzt...

>Weil die Lösung mit den Widerständen mir nicht hilft. Weil nicht
>variabel.


>Lampen von ca 10 bis 30 Watt sollen "nachgebildet" werden.
>Es soll erkannt werden ob die Lampe "brennt", "aus ist" oder ein
>Kurzschluss vorliegt ( ab ca. doppelter Leistung )

Wie variabel sind denn die Lampenwerte?
Wenn ich in einen Laden gehe und eine Lampe mit 14,79W haben möchste, 
wird der Verkäufer nur ein dummes Gesicht machen, und mir eine 15W-Lampe 
oder sowas verkaufen.
Somit sollte Falks Lösung deine Wunsch-Lösung ziemlich nahe kommen.
Je komplizierter das Prüfsystem, umso anfälliger...

[Michael G. (sparrenburg)]

@STK500-Besitzer: Vielleicht studiert er ja an einer TH und nicht an 
einer FH... (zwinker)

Nix für ungut...

LG
Michael

[Dirk R. (dira)]

> Wie variabel sind denn die Lampenwerte?

Ich denke 5 - 10 % sollten erlaubt sein. Es soll beispiels weise möglich 
sein Lampen wahlweise ( mit µC einstellbar ) mit 15, 20 oder 30 Watt 
nachzubilden.
Toleranzen von 1-2 Watt sind nicht kritisch.

Mit variabel meine ich ohne zu Löten die Werte zu ändern, ich möchte 
auch nicht mehrere Widerstände nutzen die nach Wahl zugeschalten werden.

[Falk B. (falk)]

@Dirk R. (dira)

>sein Lampen wahlweise ( mit µC einstellbar ) mit 15, 20 oder 30 Watt
>nachzubilden.
>Toleranzen von 1-2 Watt sind nicht kritisch.

Na eben, dannbrauchst wu halt drei Widerstände, um den normalen 
Betriebsfall zu emulieren. Ne durchgebrannte Glühlampe ist immer gleich, 
egal wieviel W sie hatte ;-)
Und den Überlastfall kann man auch mit ein oder zwei Zusatzwiderständen 
emulieren.

Braucht hat ne Handvoll Relais und Hochlastwiderstände. Oder einfach ne 
15, 20 und 30W Glüchlampe, die bildet dann sogar den Einschaltstromstoss 
täuschend echt nach ;-)

>Mit variabel meine ich ohne zu Löten die Werte zu ändern, ich möchte
>auch nicht mehrere Widerstände nutzen die nach Wahl zugeschalten werden.

Und warum? Zu einfach? Zu uncool?

MFG
Falk

P S Kompliziert bauen kann Jeder.

[Dirk R. (dira)]

> Und warum? Zu einfach? Zu uncool?

Eher zu kompliziert zu unflexibel.

Stell dir das mal so vor du hast eine Netzteil, dieses soll Spannung und 
Strom liefern ( ja das sind gleich zwei Dinge auf einmal :-) )
Also 20 Watt Glühlampe mit 220 Volt, macht dann 0,09 A. Dabei soll nicht 
mehr oder Weniger Strom verbraucht werden ( +/- Toleranz ) .
Wird weniger verbraucht (0 bis unter dem Toleranzbereich ) soll das 
Netzteil dies erkennen ( Signal durch Fehler-Lämpchen/LED )
Wird mehr Verbraucher ( über dem Toleranzbereich bis max. Leistung des 
Netzteil) soll das Netzteil dies erkennen ( Signal durch (andere) 
Fehler-Lämpchen/LED ).
Default Strom und Spannung können am Netzteil eingestellt werden.

Eben dieses Netzteil ist zu testen.
Jetzt soll eine 20 W Lampe simuliert werden, in 5 Minuten eine mit 23 
Watt  dann wieder nur mit 19 Watt usw. Also immer varabel zwar mit 
Toleranzen aber nicht immer 15, 20 oder 30.
 Die Werte waren nur Beispiele, darum schrieb ich auch:
>  Es soll beispiels weise möglich sein ...
Es könne auch sein das andere Abnehmer als Lampen getestet werden 
sollen.

Ich hoffe es ist jetzt klarer, was ich bezwecken will, wenn nicht 
einfach wieder nachfragen.

MFG Dirk

[Tobi S. (Gast)]

Dir ist aber schon klar, dass die Lastregelung mit einem MOSFET nicht 
fluppt, da die "böse" Body-Diode dir sagt du solltest besser mal
n Buch lesen...

[Tobi S. (Gast)]

Meine Fresse, das kotzt mich langsam echt an,
hier meinen immer mehr Leute die besser in einem anderen Gewerbe
aufgehoben wären, dass andere ihre Arbeit machen ...
Hier sollten sich Hobbyisten und Entwickler untereinander
austauschen, nicht einige wenige den "anderen" das Denken abnehmen,
dafür werden diese ja schließlich auch nicht bezahlt.

[Michael G. (sparrenburg)]

@Tobi:
Wie meinen? Könntest du sachlich deine Bedenken bezüglich des Mosfet 
äußern? Dass es sich für den Mosfet um eine Gleichspannung handelt, ist 
dir bekannt?

LG
Michael

[Tobi. S (Gast)]

In den ersten Posts wurde doch gesagt, dass die besagte Lampensteuerung
230V bzw. 115V AC liefert. Ob nun in der Testhardware eine 
Gleichrichtung
mit enthalten ist, hab ich nicht gelesen, wobei ich den Thread gegen
Ende hin auch nur noch überflogen habe ...

[Michael G. (sparrenburg)]

@Tobi:
Wer lesen kann, ist klar im Vorteil! Aber Texte sind ja laut Pisa nicht 
mehr jedermanns Sache.

Schönen Tag noch mit der "Bild"-Zeitung.