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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ströme mit µC schnell schalten


Autor: Bastian H. (bastianh)
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Hallo :)

ich wende mich heute mal mit einer Frage an euch:

ich möchte "kleine" Ströme (bis max. 500mA, eher deutlich weniger) mit 
einem µC steuern, also von 0mA bis max verändern können. Das steuern 
soll schnell gehen (innerhalb von 250µs). Außerdem muss es möglich sein 
die Spannung umzupolen. D.h. ich will in der lage sein die 
Stromflussrichtung umkehren zu können. Wie gesagt: die 500mA sind sehr 
großzügig bemessen und ich bin auch an Lösungen mit weniger Strom 
interessiert!

Hintergrund: ich möchte Festplatten Galvanometer ansteuern und schnell 
von einer position auf eine andere fahren können.

Hat jemand eine Idee wie ich das am besten bewerkstellige?

Vielen dank und freundliche Grüße
Basti

Autor: ::: (Gast)
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Was du suchst ist eine bipolare Stromquelle. Das ist insofern machbar 
als die Wicklung erdfrei sein kann. dh ein Shunt gegen GND und ein Power 
OpAmp macht den Job. Als OpAmp kann man L165V, LM675, OPA569, OPA561 
oder andere nehmen.

Autor: Harald (Gast)
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Vielleicht ist ein Leistungs-OP für dich ein Ansatz:
http://www.fairchildsemi.com/ds/L2%2FL272.pdf

Und dann könnte man  den Strom mit einem bidirektionalen Stromspiegel 
aufnehmen, falls erforderlich:

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/ina210.pdf

Wie willst Du denn den Strom vorgeben, per PWM oder per DAC?

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Hallo Gast & Harald,

Ich würde das ganze gerne per PWM ansteuern, der einfacheit halber. Habt 
ihr zufällig eine grobe Skizze wie ihr euch die Schaltung vorstellt zur 
Hand? Ich muss zugeben das ich noch nicht ganz durchblicke.

Danke nochmal für eure schnellen Antworten und viele Grüße
Basti

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Ein kleiner push :)

Autor: ::: (Gast)
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>..der Einfacheit halber.

Ist es nicht einfach genug ? Was fuer eine Spannung bauchen diese 
Galvanometer denn ? Was ist die Einsparung einer PWM Loesung gegenueber 
einer analogen Loesung ?

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Moin,

ich erzeuge die Spannung per PWM da ich das ganze mit nem µC machen will 
und PWM ist die simpelste Form eine analoge Spannung zu erzeugen.

Ich verstehe momentan nicht wie genau der OpAmp an die Spule verschaltet 
werden muss. Momentan verstehe ich das ganze wie folgt: ich schalte an 
das eine Ende der Spule eine Referenzspannung. PWM, Glättung und OpAmp 
werden an das andere Ende gehängt. Somit kann ich auf die Spule (bzw. 
die Referenzspannung) bezogen sowohl positive und negative Spannungen 
erzeugen. Funktioniert das so?

Vielen dank und freundliche Grüße
Basti

Autor: Stefan M. (celmascant)
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Ja, so ungefähr ist das richtig.
Da du von Festplatten redest, kann man wohl davon ausgehen das die für 
12V ausgelegt sind. Ideal wäre dann eine Betriebsspannung von +/-12V. 
Wenn du das nicht hast, köntest du eine Gegentaktendstufe aufbauen. Das 
könnte bei den Frequenzen aber problematisch werden, wenn man da keine 
Ahnung hat.

Gruss Stefan

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Hallo Stefan,

vielen Dank für deine Antwort, hat mir sehr weitergeholfen!. Gibt es bei 
der ganzen Sache noch etwas wichtiges, (für nicht E-Techniker ;) ) nicht 
offensichtliches zu beachten?

Zu den 12V: rein empirisch glaube ich momentan nicht das die Spulen mit 
12V betrieben werden. Bei meinen Tests habe ich dort < 5V mit 50Hz 
angelegt und die Teile sind schon ziemlich warm geworden. Aber das sind 
Details ;)

Freundliche Grüße
Bastian

Autor: Klaus Falser (kfalser)
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Ich glaube dass die Spannungserzeugung mit PWM und die vorgegebene 
Geschwindigkeit von 250 us ein Wiederspruch sind.
Überleg die einmal mit welcher Frequenz die PWM dann arbeiten muß. Durch 
das Tiefpassfilter am Ausgang hat Du einen Einschwingzeit. Je nach 
Zeitkonstante des Filters ist das Ausgangssignal nach 250 us auf eine 
bestimmte Genauigkeit eingeschwungen. Wenn die Genauigkeit nach 250 us 
groß sein soll, dann muß das Filter schnell sein, also eine kleine 
Zeitkonstante (hohe Grenzfrequenz) besitzen. Dann muß aber auch deine 
PWM entsprechend schnell sein, das sonst das Filter die Pulse nicht 
genügend filtert.
Wenn es wirklich 250 us ein muß, dann verwende einen D/A Wandler.

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Hallo Klaus,

über die Einschwingzeit hab ich mir auch schon Sorgen gemacht. Hatte mit 
bis jetzt überlegt durch zwei (schnelle), hintereinander geschaltete 
Glätter das Problem zu umgehen (wie hier beschrieben 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweiten...).

Hast du einen Tip für einen DAC (µC wird ein Atmega)?

Vielen dank und freundliche Grüße
Bastian

Autor: Sachich Nich (dude) Benutzerseite
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Bastian H. schrieb:
> Hallo Klaus,
>
> über die Einschwingzeit hab ich mir auch schon Sorgen gemacht. Hatte mit
> bis jetzt überlegt durch zwei (schnelle), hintereinander geschaltete
> Glätter das Problem zu umgehen (wie hier beschrieben
> 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Pulsweiten...).
>
> Hast du einen Tip für einen DAC (µC wird ein Atmega)?
>
> Vielen dank und freundliche Grüße
> Bastian

Xmega? ;)

Autor: Bastian H. (bastianh)
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Sachich Nich schrieb:
> Xmega? ;)

Hehe, mit dem liebäugle ich schon länger...momentan stört mich der 
Formfaktor noch aber 1Msps DAC und 2Msps ADC sind natürlich verdammt 
verlockend...

Autor: Läubi .. (laeubi) Benutzerseite
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Vieleicht würde auch ein R2R-DAC gehen.

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