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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überstromsicherung mit Operationsverstärker


Autor: Tom (Gast)
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Hallo!

Ich möchte eine Überstromsicherung in die Motorzuleitung eines 
Gleichstrommotors einschleifen.

Der Operationsverstärker U1 ist als nichtinvertierender Verstärker 
beschaltet. Den Verstärkungsfaktor kann ich über P4 im Bereich von 2 bis 
52 einstellen, damit lässt sich der Auslösestrom der Sicherung 
einstellen.

Probleme bereitet mir allerdings der Ausgang mit der Transistorstufe. 
Ich habe Bedenken, dass beim BC547C bereits ein sehr geringer Strom 
ausreichen wird, um das Relais anziehen zu lassen, nach meiner Rechnung 
ungefähr Ib = Ic/B = 20mA / 800 = 0,025mA = 25µA (Wert für B ist 
worst-case). Dieser Wert ist logischerweise bald erreicht.
Lässt sich das Relais direkt über den Op ansteuern (Stromaufnahme ca. 
20mA)?

Lässt sich der uA741 überhaupt in dieser Schaltung ohne negative 
Versorgungsspannung betreiben und funktioniert er so wie gewollt? Oder 
muss ich eine negative Hilfsspannung bereitstellen?

Die Relais haben übrigens Freilaufdioden!

Gruß
Thomas

Autor: Tom (Gast)
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Kann mir keiner helfen?

Das ist übrigens keine Hausaufgabe, aus dem Alter bin ich raus!

Lg
Thomas

Autor: nemon (Gast)
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wieso nehmen alle noch den ollen ua741? nehmt doch einen lm358, oder so, 
ist billiger. die sache wird sein, dass dir hinter dem opamp ein 
schmidt-trigger fehlt, um ab einer bestimmten schwelle von einer 
logischen 0 auf eine 1 zu kippen. du steuerst den transistor immer 
weiter durch, bis irgendwann das relais anzieht. das ist recht 
schwammig. und wenn das relais anzieht, fällt es sofort wieder ab, da 
der strom fehlt und der opamp den transistor ausschaltet. dann wird der 
motor wieder etwas anlaufen, dabei viel strom ziehen, das relais fällt 
ab, das könnte ziemlich flattern. du könntest einen kondensatpr parallel 
zu r8 als verzögerungsglied schalten. und vergiss nicht die diode 
antiparallel zur spule.

Autor: Tom (Gast)
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Ich habe leider nur den 741 da, und möchte diesen Vorrat auch 
aufbrauchen.

Besteht die Möglichkeit einen zweiten Operationsverstärker als 
"komparator mit Hyterese" nachzuschalten? Würde diese Methode das von 
dir beschriebene "Flattern" verhindern?

Tom

Autor: Tom (Gast)
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Ich hätte auch einen LM339 da, wäre dieses IC auch geeignet?

Tom

Autor: Dennis (Gast)
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Was sind Min und Mout? Falls da 12 V anliegen sollten funktioniert es 
schonmal per se nicht, dann brauchst du erstmal einen 
Differenzverstärker (was aber auch nicht viel komplizierter wäre).

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>(was aber auch nicht viel komplizierter wäre).

Mit den sch++ß µA741 ist alles kompliziert...

Autor: Dennis (Gast)
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Um eine definierte Schaltschwelle zu erreichen, kannst du den 
Basiswiderstand weglassen. Die Schaltschwelle dürfte dann bei etwa 0,6 V 
bis 0,8 V liegen.
Ich seh da im Moment nicht, warum das flattern sollte. Wenn K1 anzieht, 
ziehen sofort K2 und K3 an und schalten den Motor ab. K2 hält sich 
selbst, bis die Taste zum Reset gedrückt wird.
Die Schaltung hat einen nicht ganz unbedeutenden Nachteil gegenüber 
käuflichen Geräteschutzschaltern: Solange man die Einschalt-Taste 
gedrückt hält, ist die Absicherung wirkungslos.

Autor: Dennis (Gast)
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>>(was aber auch nicht viel komplizierter wäre).
>Mit den sch++ß µA741 ist alles kompliziert...
Kann ich nicht beurteilen, ich kenn die Dinger nicht so genau ;)

Autor: Tom (Gast)
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Hallo!

Danke für die zahlreichen Antworten.

@Dennis
Widersprichst du dir im ersten Beitrag und widerrufst das Ganze dann 
anschließen wieder? Oder wie darf ich das verstehen? ;-)
Ich werde dass dann mal so wie du das beschrieben hast aufbauen und 
einfach mal versuchen, was passiert.

Tom

Autor: Wolf (Gast)
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Der Taster "Ausgang ausschalten" darf nicht parallel zu den 
Relaiskontakten liegen, er gehört in Reihe zu alledem, also auch vor den 
S4 "Ausgang einschalten".

Autor: Chris W. (squid1356)
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Kann sein das du ein- und ausschalten bei den schaltern vertauscht hast?

Autor: Tom (Gast)
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Wenn ein Überstrom auftritt, schaltet K1 durch und öffnet einen Kontakt, 
der dann den Ausgang abschaltet. Zum einschalten muss ich dafür sorgen, 
dass K2 und K3 abfallen, dass erreiche ich mit dem Öffner.

Autor: Wolf (Gast)
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Ihm ist auch der Open Collector-Ausgang nicht bekannt.

Autor: Wolf (Gast)
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Nein, das ist mein Fehler.

Autor: Chris W. (squid1356)
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Tom wrote:
> Wenn ein Überstrom auftritt, schaltet K1 durch und öffnet einen Kontakt,
> der dann den Ausgang abschaltet. Zum einschalten muss ich dafür sorgen,
> dass K2 und K3 abfallen, dass erreiche ich mit dem Öffner.

So wie du das gezeichnet hast, kann das nicht recht funktionieren... 
Schalter immer in Grundstellung (d.h. aus).

Autor: Wolf (Gast)
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Ein Schaltplan soll den Ruhezustand abbilden, das ist nach Deiner 
Beschreibung nicht so und verwirrt.

Autor: fatwombat (Gast)
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Wieviel ist die Spannung Min ?

Falls sie im Bereich der 12V Versorgungsspannung liegt,
wird die Schaltung überhaupt nicht funktionieren, da der
µA741 keine Rail-To-Rail Eingänge hat.

High-Side Strommessung ist im Allgemeinen nur mit speziellen (=teuren) 
rail-to rail Opamps oder Messverstärkern zu bewältigen.

Autor: Beginy (Gast)
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fatwomba hat recht. Falls Min jedoch < ca. 10 V ist , könntest Du den 
741 gleich als Trigger mit Hysterese aufbauen, der sauber schaltet: R 
Feedback zwischen Sift 6 + 3 des 741 und Vorwiderstand in die Leiung von 
Stift 3 zu Min.

Beginy

Autor: Tom (Gast)
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Der Taster S4 ist nicht betätigt gezeichnet, sondern ist ein Öffner. Bei 
Betätigung öffnet er.

Min beträgt zwischen 0-11V.

Benötige ich für den 741 eine negative Versorgungsspannung, oder reicht 
Masse aus?

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