Hallo, ich steh auf'm Schlauch! Der Transistor T1 ist ein IRC540. IC3 ist ein LM358, beschaltet als invertierender Verstärker. Aber es gibt keine negative Versorgungspannung. Wie soll das gehen?
Angehängte Dateien:
-
Drehzahlsteller.png
26 KB
Der IRC 540 scheint ein MOSFET mit current-sense-Ausgang zu sein. Das Substrat hat eine Anzapfung, an der eine stromproportionale Spannung ansteht Lt.Datenblatt kann der LM 358 mit einseitiger Spannungsversorgung auch den Eingangspannungsbereich um 0V herum.
Ja, aber die stromproportionale Spannung am IRC540 kann nur positiv sein, woher sollte da eine negative Spannung herkommen? Und der LM358 ist als invertierender Verstärker beschaltet, dann müsste die Eingangsspannung negativ sein, damit die Ausgangsspannung wieder positiv ist. Wie lösen wir diesen Widerspruch auf???
Die Schaltung ist von dem Pollin-Bausatz Nr. 810 026 Eventuell ist da ein Fehler im Schaltplan?!
Peter R. schrieb: > Der IRC 540 scheint ein MOSFET mit current-sense-Ausgang zu sein. Das > Substrat hat eine Anzapfung, an der eine stromproportionale Spannung > ansteht Es gibt keine stromproportionale Spannung an dem IRC540, sondern einen Id-proportionalen Strom (um den Skalierungsfaktor kleiner als Id) aus dem Current-Sense-Pin in das selbe Potential wie Power-Source. Wenn man einen Shunt in die Leitung legen würde um eine Spannnung zu erhalten, würde der Skalierungsfaktor stark stromabhängig werden. Daher die Virtual-Ground-Schaltung mit dem OPV.
ArnoR schrieb: > Es gibt keine stromproportionale Spannung an dem IRC540 Da hast Du natürlich Recht, aber der stromproportionale Strom ist positiv. Deshalb müsste die Ausgangsspannung am Pin1 des LM358 negativ sein. Diesen Widerspruch gilt es aufzulösen!
Hein Mück aus Bremerhaven schrieb: > aber der stromproportionale Strom ist > positiv. Deshalb müsste die Ausgangsspannung am Pin1 des LM358 negativ > sein. Das stimmt. Ich denke auch, dass die Schaltung so wohl nicht funktioniert. Man könnte allenfalls durch die deutliche Verschiebung der Massen (es gibt in der Schaltung ja getrennte Massen für den Lastkreis und die Steuerung/Messung) die Stromrichtung umkehren und eine positive Ausgangsspannung des OPV (dann aber umgekehrt proportional zum Strom) erzwingen.
Jack Daniels schrieb im Beitrag #3401980: > @Hein Mück aus Bremerhaven: > Du hast es nicht zufällig geschaft, den ATmega8 auszulesen? Ich habe die > gleiche Motorregelung von pollin und meinen konnte ich nicht auslesen Nein, ich habe diesen Bausatz leider nicht. Ich wollte mir nur die Strommessung abgucken. Könntest du ein Photo von der Unterseite der Platine machen?
Hein Mück aus Bremerhaven schrieb: > Ich wollte mir nur die Strommessung abgucken. Dann mach das doch mit einem Shunt zwischen Current-Sense-Pin und Source und einem nachfolgenden nichtinvertierenden Verstärker mit einem Single-Supply-OPV. Da sind die Spannungen dann alle positiv.
Hallo zusammen, ich bin ziemlich zeitgleich über das selbe Problem gestolpert. Bin mal gespannt, ob sich ne Erklärung findet. Anbei mal die Scans einer unbestückten Platine ... Das Platinenlayout entspricht (zumindest in diesem Bereich) dem Schaltplan, d.h. das ist wirklich so verdrahtet! - Karl
:
Bearbeitet durch User
Hat denn mal jemand, der dieses Modul besitzt, ausprobiert, ob die Strombegrenzung überhaupt funktioniert? Sobald die einstellbare Stromschwelle überschritten wird, müsste ja der µC zurückregeln und die LED zum Leuchten bringen. Ich hätte jetzt mal fast behauptet, dass da nichts begrenzt wird und auch die LED nicht leuchtet (höchstens auf Grund eines Softwarebugs, aber nicht, weil tatsächlich ein Strom gemessen wurde).
Hein Mück aus Bremerhaven schrieb: > Eventuell ist da ein Fehler im Schaltplan?! Schaltplan nennst du das? Nicht mal ein OP-Symbol ist da drauf zu entdecken. Und was sich hinter dem mit IC1 beschrifteten Block verbirgt, wird auf ewig das Geheimnis der Bestückungsliste bleiben.
Hallo, hier mal 2 HEXSense-AppNotes. Danach sollte die Spannung am OP-Ausgang = - (R18*(I_Last/(r+1)) sein, wobei laut Datenblatt r=2550..2810 ist. Für diese negative Spannung müsste der OP also auch mit einer neg. bzw. sym. Versorgungsspannung betrieben werden. LG Ralf
Angehängte Dateien:
-
Stueckliste.png
100 KB
Wolfgang schrieb: > was sich hinter dem mit IC1 beschrifteten Block verbirgt, > wird auf ewig das Geheimnis der Bestückungsliste bleiben oder auch nicht... ;-)
Ralf E. schrieb: > Für diese negative Spannung müsste der OP also auch mit einer neg. bzw. > sym. Versorgungsspannung betrieben werden. Hmmmnööö, denn er hält durch die Gegenkopplung den Eingang ja auf 0V, während die Ausgangsspannung positiv ist. Gruß Jobst
Jobst M. schrieb: > Hmmmnööö, denn er hält durch die Gegenkopplung den Eingang ja auf 0V, > während die Ausgangsspannung positiv ist. Der Eingangsstrom ist positiv! Der Verstärker ist invertierend!
Weihnachtsmarkthasser schrieb: > Der Eingangsstrom ist positiv! > Der Verstärker ist invertierend! Oh, ich bin von einem negativen Strom ausgegangen. Irgendein - muss mich verwirrt haben. Ja, dann ist das natürlich Quark. Gruß Jobst
>Hat denn mal jemand, der dieses Modul besitzt, ausprobiert, ob die >Strombegrenzung überhaupt funktioniert? Sobald die einstellbare >Stromschwelle überschritten wird, müsste ja der µC zurückregeln und die >LED zum Leuchten bringen. Habe beim Durchblättern zufällig diesen alten Beitrag gefunden. Ich hab auch den PWM-Bausatz von Pollin und ich muss sagen, er funktioniert ganz gut. Die Strombegrenzung tut ihren Dienst. Ich habe allerdings nie gemessen, ob der tatsächliche Strom mit dem eingestellten Strom übereinstimmt. Aber mit einem Motor als Last, dessen Welle man dann mit den Fingern bremst, kann man das Regelverhalten ganz gut spürbar machen. Die Regelung über den Strommessausgang des FET (Kelvin-Source) ist einfach, aber erfüllt ihren Zweck. Die Einschaltzeit wird dann einfach bis zum nächsten Zyklus unterbrochen und somit der Tastgrad verringert. Was mich ein wenig stört, sind die 50-Hz-Schritte beim Einstellen der Frequenz: Bei 4500-4550-4600-4650 Hz ist der Unterschied ja nicht so groß. Aber 50-100-150-200 Hz ist schon etwas grob. Zumindest ist das Teil robust und dank der eingebauten Freilaufdiode muss man sich keine Sorgen um Abschaltinduktionen der Verbraucher machen. Ich nehme den Bausatz gerne auch mal zum Ansteuern von großen IGBT oder MosFET-Brücken. Übrigens: wer den Bausatz auch mit anderen Frequenzen haben möchte, kann den 4-MHz-Quarz gegen einen 6 Mhz / 8Mhz austauschen. Dann entspricht die Ausgangsfrequenz 1,5x / 2x dem, was auf dem Display angezeigt wird. Ganz ohne Quarz läuft der Atmel intern mit ungenauen Mhz. Mfg Sunny
Sunny J. D. schrieb: > Die Strombegrenzung tut ihren Dienst. Dann müsste die Schaltung anders sein als im Schaltplan genannt, denn die kann nicht funktionieren wie ofen analysiert.
Auch wenn's schon älter ist, habe es gerade aufgebaut und Mische mich mal mit ein: Die Schaltung funktioniert definitiv. Auch die Strombegrenzung macht was sie soll. Ich werde das mal durchmessen sobald ich das Oszi hier habe. Dann gebe ich bescheid. Sollte jemand darüber lesen der den Bausatz kaufen möchte oder nachbauen möchte: -> Die Schrauben am Kühlkörper waren nicht passend. Legt euch M3 Schrauben bereit. -> Teilweise waren Bauteile beschädigt. Ersatzteilkiste solltet ihr auch mitbringen. -> Die Widerstände sind in ihren Toleranzen graussig :) -> Und a weng Geduld :) Ansonsten finde ich ist die Platine Top. Bedienung: -> Der Motor läuft beim Einschalten sofort los. Sollte das für jemanden ein Problem darstellen muss er sich extern Behelfen. -> Das Entprellen der Taster haben sie so gut gemacht, dass ein Einstellen etwas grauselig ist :) Von 1% auf 99% drückt und haltet mal eine Ganze Weile...
Natürlich ist die Schaltung mit dem invertierenden OP richtig. Der Sourceanschluss liegt auf Masse und stellt das niedrigste Potential dar. Der Sense Output kann man sich wie einen zusätzlichen Drain-Anschluss vorstellen, durch den ein ca. 1/2500 * Id kleinerer Drainstrom zum Souceanaschluss (technische Stromrichtung, also in den Senspin hinein) fließt. Somit ist die Stromrichtung klar. Positiver Ausgang des OP, über R18, in den Senseingang und dann aus dem Sourcepin nach Masse. Eigentlich besteht der FET aus einem starken Leistungsfet und einem kleinen FET dessen Drainanschluss der Senspin ist.
wenn die Stromrichtung so ist, wie von dir beschrieben, dann ist die Schaltung ok. Im Datenblatt des IRF540 finde ich die Beschreibung der Stromrichtung auch nicht so ganz eindeutig. Es gibt aber halt zumindest 2 Application Notes von IRF, in der die Stromrichtung recht eindeutig beschrieben wird, und zwar grade umgekehrt, als du sie annimmst: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-959.pdf oder die hier eingestellte AN961: Beitrag "Re: Wie funktioniert diese Strommessung?" Sie verbinden den Current Sense Pin ebenfalls mit dem inv-Eingang eines OPVs, berechnen dafür aber eine negative Spannung am OPV Ausgang (V= - R I_D / (r+1)) IRF schreibt sogar explizit, dass ihre Stromrichtung den Nachteil hat, dass der OPV eine negative Versorgung braucht. Und in AN959 ist der Sense-Ausgang explizit als die Source eines isoliert angebrachten Sense-Devices beschrieben (nicht dessen Drain), so dass der Strom dort aus dem Transistor herausfließen muss - würde er reinfließen, dann müsste er beim positiveren Drain wieder rauskommen.
Transi schrieb: > Natürlich ist die Schaltung mit dem invertierenden OP richtig. > […] > Der Sense Output kann man sich wie einen zusätzlichen Drain-Anschluss > vorstellen Diese Aussage steht aber im Widerspruch zu den von Ralf geposteten IRF-Appnotes: Ralf E. schrieb: > hier mal 2 HEXSense-AppNotes. Zitat aus AN 961B: […] in the case of the HEXSense devices the current from a few of the HEXFET cells is diverted to a separate source pin. Selbst wenn nicht die Source-, sondern tatsächlich die Drain-Anschlüsse herausgeführt wären, wäre in der obigen Schaltung für diese Zellen das Uds immer gleich 0, so dass durch sie kein Strom fließen würde und somit auch nichts gemessen werden könnte. Noch ein Zitat aus AN 961B: Virtual-Earth Sensing […] The main drawback is the need to provide a negative supply for the operational amplifier. Oder aus AN 959: Virtual-Earth Sensing […] Two disadvantages of this circuit are the dual power supply requirement for the operational amplifier and the negative polarity of the output voltage.
Die Sources des MOSFET haben im Schaltplan ein anderes Masse-Symbol als der Rest der Schaltung. Beide Massen sind (im Schaltplan links unten) verbunden. Falls die Leiterbahnen so gelegt sind, dass (bei höherem Strom) die Sources sowie dann auch der Current-Sense-pin des MOSFET ein paar mV negativer sind als der Rest der Schaltung (= dem non-inv. Eingang (pin3) des LM358), dann hat man den benötigten neg. Eingangsstrom für den LM358.
Nö: der Spannungsabfall an Leiterbahnen kann zwar für eine gewisse Spannungsverschiebung sorgen, aber damit kann die Source nur ein paar mV höher liegen als die Power-Masse, nicht negativer. Und selbst wenn das ginge, würde diese Spannungsverschiebung nicht die Stromrichtung umkehren. (der Sense-Pin wird - bei korrekt bipolar versorgtem OpAmp - gerade auf dem Source-Potential des Power-Devices gehalten). Legt man den Sense-Pin auf sehr hohe Spannungen (höher als die Drainspannung), dann fließt der Strom tatsächlich irgendwann in den Sense-Pin hinein. Das hat dann aber nichts mehr mit dem current sensing zu tun. Ich bin gespannt auf die Messungen, die Andreas Pantle an der Schaltung aufnehmen will.
Achim S. schrieb: > aber damit kann die Source nur ein paar mV > höher liegen als die Power-Masse, nicht negativer. Entscheidend ist, dass der +Inp. des LM358 ein paar mV höher liegt als die Source(s) und damit auch dem Current-Sense-pin. Der Current-Sense-pin läge ohne die Gegenkopplung über R18 ein paar mV niedriger als der +Inp. des LM358. Durch die Gegenkopplung des OP-Amp wird der Current-Sense-pin auf das Potential des +Inp. gehoben und der OP-Amp macht den gewünschten positiven Output.
RoJoe schrieb: > Der Current-Sense-pin läge ohne die Gegenkopplung über R18 ein paar mV > niedriger als der +Inp. des LM358. Nein: würde man den sense pin offen lassen, dann würde er sich in Richtung der Drainspannung aufladen (denn wenn über die Drain-Source Strecke des aufgesteuerten Sense-Devices kein Strom fließen kann, dann fällt auch keine Spannung daran ab.) Betreibt man den FET nicht im Schaltbetrieb sondern im Abschnürbereich, dann dürfte der Sense Pin wahrscheinlich nicht bis zur Drain Spannung hochlaufen sondern nur so weit, wie es die Gateansteuerung zulässt.
o.k. geben mich (teilweise) geschlagen. Die Applikationsschriften sind eindeutig. Aber da es ja funktioniert muss es einen Trick geben, warum es funktioniert. Meine Vermutung: Alles was in der Applikationsschrift steht ist korrekt und gilt für linearen Betrieb. Aber, die Schaltung arbeit ja mit PWM. Könnte sich da für den Sens FET Drain und Source nicht umkehren und der Stromfluss wie folgt aussehen? Ausgang OP, R18, Sens FET, Haupt FET, Masse. Das funktioniert natürlich nur, wenn der Haupt FET ganz durchschaltet, Drain also im ON Zustand auf GND liegt. Bei PWM bekommt man das ja gebacken, bei Linearansteuerung natürlich nicht und dann würde es auch nicht funktionieren, sprich wenn das Drain z.B. auf 1V liegen würde.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.