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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 5V sind nicht stabil


Autor: Basti (Gast)
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Hallo an alle.

Ich versorge über ein modifizirtes PC netzteil eine schaltung. Diese 
dient der temp messung. Läuft alles wunderbar, nur wenn ich die Heizung 
einschalte, die pwm aangesteuert wird, auch über das netzteil versorgt. 
Dann zittert die 5V spannung wie sau und mein tempmessignal wird 
kleiner, also die messung wird erheblich verfälscht. das 5V signal 
bricht all2 20ms sehr kurz um 100mV ein.

Kann mir einer ein tip geben wie ich die spannung stabilisirt bekomme?
Im anhang ein bild wie die störung auf den 5V aussihet. 20ms pro DIV und 
0.1V pro DIV

gruß Basti

Autor: Artur R. (artur2000)
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>> modifizirtes PC netzteil

wie bekommst du die 5V?

Autor: domee (Gast)
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Restwelligkeit eines Comp-NT

Ja Kondensator

Autor: domee (Gast)
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Artur R. schrieb:
>>> modifizirtes PC netzteil
>
> wie bekommst du die 5V?

vermutlich über GND und rotem Kabel

Autor: Basti (Gast)
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domee schrieb:
> Artur R. schrieb:
>>>> modifizirtes PC netzteil
>>
>> wie bekommst du die 5V?
>
> vermutlich über GND und rotem Kabel

genau rotes kabel gegen masse. Also ich habe leider als größtes nur ein 
4700µF Elko der packt das aber nicht die welligkeit wegzumachen.

Autor: domee (Gast)
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100nF Kerko damit nichts schwingt

Autor: Messfehler (Gast)
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Sicher das die Störung aus dem Netzteil und nicht aus der Steckdose 
kommt?

PC-Netzteil legt GND auf Erde, das Oszi ebenso.

Autor: Basti (Gast)
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Messfehler schrieb:
> Sicher das die Störung aus dem Netzteil und nicht aus der Steckdose
> kommt?
>
> PC-Netzteil legt GND auf Erde, das Oszi ebenso.

Ganz sicher, die störung kommt nur wenn ich die PWM (500kHz) einschalte. 
Die Frequenz der störung ist rund 11Hz

Autor: Basti (Gast)
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domee schrieb:
> 100nF Kerko damit nichts schwingt

wie schon gesagt 4700µF bringt nichts... also denk ich das 100nF noch 
weniger auswirkung haben.

Autor: jogi (Gast)
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1) Die Heitung mit höherer Spannung versorgen, z.B. 12V-Ausgang (das 
halbiert außerdem die Verluste in deiner PWM-Endstufe

2)Am Spannungsausgang des netzteils die heizung wie bisher anschliessen, 
jedoch die Temperaturüberwachung erst nach einer Diode in der positiven 
Versorgungsleitung, und danach eine relativ große kapazität.

3) Schaltfrequenz der heizung erhöhen. (Bringt vgielleicht auch etwas)

4) PWM-Steuerung durch Hysterese-Steuerung ersetzen?

5)Messung sung mit dem Einschalten der heizung synchronisieren, unf 180° 
Phasenversatz?

Autor: Basti (Gast)
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jogi schrieb:
> 1) Die Heitung mit höherer Spannung versorgen, z.B. 12V-Ausgang (das
> halbiert außerdem die Verluste in deiner PWM-Endstufe
>
> 2)Am Spannungsausgang des netzteils die heizung wie bisher anschliessen,
> jedoch die Temperaturüberwachung erst nach einer Diode in der positiven
> Versorgungsleitung, und danach eine relativ große kapazität.
>
> 3) Schaltfrequenz der heizung erhöhen. (Bringt vgielleicht auch etwas)
>
> 4) PWM-Steuerung durch Hysterese-Steuerung ersetzen?
>
> 5)Messung sung mit dem Einschalten der heizung synchronisieren, unf 180°
> Phasenversatz?

zu 1. Heizung hängt schon an 12V, deswegen wundere ich mich ja.
zu 2. wieso eine diode? vor der heizung ist ein LC tiefpass
zu 3. bringt leider nichts
zu 4. Fällt aus wegen Peltierelement als heizung
zu 5. das versteh ich gerade nicht

Autor: domee (Gast)
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Basti schrieb:
> domee schrieb:
>> 100nF Kerko damit nichts schwingt
>
> wie schon gesagt 4700µF bringt nichts... also denk ich das 100nF noch
> weniger auswirkung haben.

>Kerko, der bringt sehrwohl was

Autor: domee (Gast)
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100nF Kerko, Keramik-C

Nicht Elko- sondern KERKO

Der Sollte auch abhilfe schaffen

Dann noch einen guten LOW-ESR Elko, parallel 100nF

Masse vom NT hängt an Erde, schaltung, Oszi ev. auch- daher können auch 
störungen kommen!!

Autor: Basti (Gast)
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so habe eine KerKo zwischen 5v und masse gehängt. die störung merkt 
davon nichst.

Autor: Karl (Gast)
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Schaltplan?
500 kHz PWM für ne Heizung? Möööp.
20 ms <-> 11 Hz?!?
PC Netzteil -> min. 5 % Toleranz der Spannungen -> alles in Butter, 
Fehler sitzt vor dem Designbrett ;)

Autor: jogi (Gast)
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5V---------------|>|----------------|-----------------------|
                Diode               |                       |
                                    |                       |
                                 Kapazität (100uF)        Temp-messung
                                    |                       |
                                    |                       |
GND-|-------------------------------|-----------------------|
    |
    |
    |----------------------------------|
                                     Ttransistor-------------|
                                       |                     |
                                     Freilaufdiode          Heizung
                                       |                     |
12V------------------------------------|---------------------|

ist das so oder ähnlich?


...Aber vielleicht hängt dein Problem auch mit der verlegung des 
Masse-Leitungen zusammen. Wie wird das Signal der Temperaturmessung 
ausgewertet?
sind die Massen im Leistungsteil und im Logikteil starr gekoppelt?

Autor: Basti (Gast)
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Karl schrieb:
> Schaltplan?
> 500 kHz PWM für ne Heizung? Möööp.
> 20 ms <-> 11 Hz?!?
> PC Netzteil -> min. 5 % Toleranz der Spannungen -> alles in Butter,
> Fehler sitzt vor dem Designbrett ;)

scahu dir mein bild an und nimm 20ms pro div und du kommst auf rund 4,5 
divs mit 20ms sind das 90ms---> 1/90ms =11.111
 500kHz für Peltier Heizung. man sollte mit mindestens 250kHz anfangen 
also passte es.....

Autor: Kurt Bohnen (kurt)
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Ordentliche Grundlast am Netzteil?

Autor: Basti (Gast)
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>
>
> ...Aber vielleicht hängt dein Problem auch mit der verlegung des
> Masse-Leitungen zusammen. Wie wird das Signal der Temperaturmessung
> ausgewertet?
> sind die Massen im Leistungsteil und im Logikteil starr gekoppelt?

also die 5V versogen einen INA114. die -5V versorgung sind stabil. und 
sobald die PWM eingeschaltet wird spinnt die 5V und die temp sinkt. wenn 
ich die 5V durch 5V aus der LabView Karte ersteze ist alles i.o.. aber 
ein zusatnd ist das net

Autor: Basti (Gast)
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Kurt Bohnen schrieb:
> Ordentliche Grundlast am Netzteil?

japp 18 Ohm hab ich zwischen 5v und masse gelegt um eine grundlast zu 
bilden

Autor: ... (Gast)
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Basti schrieb:
> das 5V signal
>
> bricht all2 20ms sehr kurz um 100mV ein.

sorry, aber das hast du selbst geschrieben...

Autor: Basti (Gast)
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... schrieb:
> Basti schrieb:
>> das 5V signal
>>
>> bricht all2 20ms sehr kurz um 100mV ein.
>
> sorry, aber das hast du selbst geschrieben...

joa hab aber bissl weiter unten dann genau angaben zum bild gemacht... 
hab mir erst dann das foto genauer angeschaut

Autor: ... (Gast)
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kannst du nicht mal ein Schaltbild zeigen?

Autor: Karl (Gast)
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Hallo? Oben schreibst Du noch was von

Basti schrieb:
> bricht all2 20ms sehr kurz um 100mV ein.

Dann auf einmal 11 Hz. Abgesehen: Die Spannung darf das im Rahmen der 
Spezifikation.

100 mV bei 5 V sind gerade einmal 2 %. Was faselst Du da von

Basti schrieb:
> die messung wird erheblich verfälscht.

? Troll?

Autor: Mine Fields (Gast)
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Vermutlich nutzt er direkt die 5V für seine Messung und ist deshalb auf 
eine Spannungsquelle angewiesen, die stabiler ist als für ein 
PC-Netzteil spezifiziert.

Autor: Basti (Gast)
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Karl schrieb:
> Hallo? Oben schreibst Du noch was von
>
> Basti schrieb:
>> bricht all2 20ms sehr kurz um 100mV ein.
>
> Dann auf einmal 11 Hz. Abgesehen: Die Spannung darf das im Rahmen der
> Spezifikation.
>
> 100 mV bei 5 V sind gerade einmal 2 %. Was faselst Du da von
>
> Basti schrieb:
>> die messung wird erheblich verfälscht.
>
> ? Troll?

die Schaltung ist empfindlich. diese 100mV haben eine tempabweichung von 
5°C zur folge. ich nenen das erheblich, vorallem wenn eine regelung 
nachgeschaltet ist.

Autor: ... (Gast)
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Ich denke auch dass die 100mV der zulässige Rippel der 5V Spannung bei 
Belastung des 12V Kreises durch die Heizung ist. Eben eine Rückwirkung 
auf die 5V durch die Belastung des 12V Kreises. Kannst du die Schaltung 
nicht mit 3,3V versorgen und diese 3,3V mit einem LD-Regler aus den 5V 
erzeugen?

Autor: Basti (Gast)
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... schrieb:
> Ich denke auch dass die 100mV der zulässige Rippel der 5V Spannung bei
> Belastung des 12V Kreises durch die Heizung ist. Eben eine Rückwirkung
> auf die 5V durch die Belastung des 12V Kreises. Kannst du die Schaltung
> nicht mit 3,3V versorgen und diese 3,3V mit einem LD-Regler aus den 5V
> erzeugen?

Ja mitlerweise gebe ich dir recht. ich habe nun die 5V PC durch 5V aus 
einer LabViewkarte ersetzt. da bleibt es sehr stabil. Ich denke so ist 
es die einfachste wahl.

Autor: Mine Fields (Gast)
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Die elegantere Lösung meiner Meinung nach wäre es, die Messchaltung 
unempfindlicher aufzubauen.

Autor: Basti (Gast)
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Stefan L. schrieb:
> Die elegantere Lösung meiner Meinung nach wäre es, die Messchaltung
> unempfindlicher aufzubauen.

Dafür fehlen mir die zeit. die steht ja nun und groß was ändern möcht 
ich nich mehr. Software schreiben frist jetzt sowieso viel zeit

Autor: Scrabble (Gast)
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Ist doch eh alles Pfusch. Man steuert ein Peltierelement nicht per PWM, 
da das die Lebenszeit erheblich verkürzt. Du brauchst eine Strom- oder 
Spannungsregelung. Ansonsten ist das Teil kaputt, bevor deine Software 
stabil läuft.

Autor: gk (Gast)
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Versorg die Messschaltung doch mal probehalber per 7805 (plus C's) aus 
den 12V.

gk

Autor: Basti (Gast)
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Scrabble schrieb:
> Ist doch eh alles Pfusch. Man steuert ein Peltierelement nicht per PWM,
> da das die Lebenszeit erheblich verkürzt. Du brauchst eine Strom- oder
> Spannungsregelung. Ansonsten ist das Teil kaputt, bevor deine Software
> stabil läuft.

Dann frag ich mich warum die profischaltungen von Maxim elektroniks PWM 
gesteuert sind, Natürlich mit LC-Tiefpass. Hie rim Forum wurde auch 
schon oft die PWM Variante bevorzugt diskutiert. Wenn du den strom 
glättest dann ist PWM kein problem, zumal bei hoher frequenz die 
Trägheit des Elements der sache zu gute kommt und der Thermische stress 
so veringert wird.

Autor: MaWin (Gast)
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> Dann frag ich mich warum die profischaltungen
> von Maxim elektroniks PWM gesteuert sind,

Wird sie nicht.

> Natürlich mit LC-Tiefpass.

Also kein PWM, sondern ein Step-Down Schaltregler,
der Gleichspannung und Gleichstrom liefert.



Ein Peltier ist wie eine Diode, mit krummer Kennlinie.
Bei PWM legt man gnadenlos Spannung an, die zu massiver
Überschreitung aller Grenzwerte führt, und wundert sich
dann, warum das Element nicht mehr kühlt und warum es so
gnadenlos viel Leistung zieht.

Autor: Sicherungsflicker (Gast)
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Oh ja, das hatte ich auch mal so ähnlich:
Heizung mit Heizelementen, die ordentlich Strom ziehen (ca. 15A DC). 
Immer wenn die Heizelemente eingeschaltet wurden, ergab sich eine 
Störung auf der Versorgungsspannung des Heizungsreglers (5V). Dadurch 
kam die Regelung total außer Tritt...

Was mir damals geholfen hat, war die Versorgung aufzutrennen, also die 
15V für die Heizelemente über ein entsprechend leistungsstarkes 
Labornetzteil extern zu versorgen.

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