Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannung mittels Microcontroller steuern


von Steve V. (youdocmagetube)


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Hallo Zusammen,

bin relativ neu im Elektronik da sein und beschäftige mich gerade mit 
der Steuerung von Spannungen. Leider komme ich im Moment nicht weiter:

Ich möchte eine Spannung von 0-12V durch einen Microcontroller steuern. 
Alles was ich bisher an Themen gefunden habe ist wie man z.b. mittels 
Step-Down über einen IC niedrigere Spannungen erzeugt, aber nicht nicht, 
wie ich die Spannung dynamisch steuern kann. Von meinem Verständnis her 
wird dieses doch am ehesten über einen digitalen Poti gehen, denn ich 
dann mit dem Microcontroller entweder hoch oder eben runter regele. Oder 
gehen meine Überlegungen gerade in die völlig falsche Richtung?

Danke für alle Infos, Schlagwörter und ggf. auch Bauelemente.

Steve

: Bearbeitet durch User
von Easylife (Gast)


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Es gibt sehr viele Möglichkeiten Spannungen zu regeln oder zu erzeugen.
Es kommt stark darauf an, wie leistungsfähig die Spannungsquelle sein 
soll (wie viel Strom sie liefern soll).
Für kleine Ströme eignen sich DACs + Verstärker oder auch eine PWM + 
Tiefpass.
Digitale Potentiometer in den Regelkreis eines Step-Downs oder Step-Ups 
einzubauen ist eher eine schwierige Lösung.

Vielleicht kannst du ja mal näher beschreiben, wozu die 0-12V Spannung 
dienen soll, wie schnell sie sich ändern können muss, und wie genau sie 
geregelt werden soll.

von sebi707 (Gast)


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Easylife schrieb:
> Digitale Potentiometer in den Regelkreis eines Step-Downs oder Step-Ups
> einzubauen ist eher eine schwierige Lösung.

Warum ist das schwierig? Die Spannung die ein LM317 erzeug lässt sich 
einfach durch einen Widerstand ändern. Wenn man dort ein Digitalpoti 
einsetzt, das den richtigen Widerstandsbereich abdeckt, dann ist man 
schon fertig.

von ?!? (Gast)


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sebi707 schrieb:
> Easylife schrieb:
>> Digitale Potentiometer in den Regelkreis eines Step-Downs oder Step-Ups
>> einzubauen ist eher eine schwierige Lösung.
>
> Warum ist das schwierig? Die Spannung die ein LM317 erzeug lässt sich
> einfach durch einen Widerstand ändern. Wenn man dort ein Digitalpoti
> einsetzt, das den richtigen Widerstandsbereich abdeckt, dann ist man
> schon fertig.

Was hat der Widerstand am 317 mit einem Regelkreis eines Stepup/down zu 
tun?

von Falk B. (falk)


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@ ?!? (Gast)

>Was hat der Widerstand am 317 mit einem Regelkreis eines Stepup/down zu
>tun?

Auch bei einem Schaltregler gibt es einen Spannungsteiler zur 
Rückführung der Regelgröße, den kann man per Digitalpoti verstellen. 
Damit ändert sich die Sollwertvorgabe. Die eigentliche Regleung macht 
dann der Schaltregler-IC, nciht der AVR.

von ?!? (Gast)


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Ja ok, das stimmt.

von Ulrich (Gast)


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Das Problem beim Step-down / Step up Wandler ist weniger der Poti (auch 
da kann es wegen hoher Frequenzen Probleme geben), sondern mehr die 
Auslegung der Induktivität usw., denn die hängt von der Spannung ab. So 
schlimm ist es nicht, aber auch nicht so einfach.

Beim LM317 hat man mit dem Digitalpoti auch ein kleines Problemm weil 
die Digitpoties eher so bei 10-100 K liegen, die üblichen M317 Schaltung 
aber eher 1 K braucht.

von ?!? (Gast)


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von Falk B. (falk)


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von Max H. (hartl192)


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?!? schrieb:
> Nö, 2 Sekunden Suche:
> 
http://www.reichelt.de/ICs-AD-BUF-/AD-8400-AR-1/3//index.html?ACTION=3&GROUPID=2909&ARTICLE=107956&START=0&OFFSET=16&;
Nur schade, dass die Spannung am Poti nicht größer als Vdd sein darf und 
Vdd max. 8V sein darf, damit wird es nicht so einfach einen LM317 zu 
steuern.

von MaWin (Gast)


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?!? schrieb:
> Nö, 2 Sekunden Suche:

Das kann keine 12V. Jetzt darfst du nochmal suchen.

Nach einem Poti das hierzu passt und deinr Meinung nach ja so einfach zu 
finden wäre:

Ulrich schrieb:
> Beim LM317 hat man mit dem Digitalpoti auch ein kleines Problemm weil
> die Digitpoties eher so bei 10-100 K liegen, die üblichen M317 Schaltung
> aber eher 1 K braucht.

Das ist die Schaltung:

   +-----+
 --|LM317|--+--
   +-----+  |
      |    240R
      |     |
      +-----+
      |
  Digitalpoti--+
      |        |
      +--------+
      |
     GND

Es fliessen also 5mA dirch das Poti, und der Scheifer soll den Strom 
umleiten. Dein 1k Poti hat aber einen 200 Ohm Schleifer, da hat dann die 
Ausgangsspannung nichts mit der Schleiferposition zu tun.

von Max H. (hartl192)


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MaWin schrieb:
> Das ist die Schaltung:
Die aber leider nicht die gewünschten 0V erreichen kann...

von Takao K. (takao_k) Benutzerseite


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Der 16FLF1709 hat einen 8bit DAC.
Kann ich dir auch gleich verkaufen.

von Max H. (hartl192)


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Ich würde es so machen:
Mir einen DAC, digitalem Poti oder PWM+Tiefpassfilter eine 
Gleichspannung zwischen 0V und Vdd erzeugen und dann mit dieser 
Schaltung verstärken:
Figure 20: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf

Beim PIC16(L)F1709 hätte man den Vorteil dass die Filterung des PWM 
Signals und externe DAC/digitale Potis wegfallen.

: Bearbeitet durch User
von Takao K. (takao_k) Benutzerseite


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Max H. schrieb:
> Ich würde es so machen:
> Mir einen DAC, digitalem Poti oder PWM+Tiefpassfilter eine
> Gleichspannung zwischen 0V und Vdd erzeugen und dann mit dieser
> Schaltung verstärken:
> Figure 20: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf
>
> Beim PIC16(L)F1709 hätte man den Vorteil dass die Filterung des PWM
> Signals und externe DAC/digitale Potis wegfallen.

Denke mal der ist fuer genau sowas vorgesehen + gibt es ganz normal ohne 
weiteres gleich heute zu kaufen.

von Stefan (Gast)


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Nimm doch am einfachsten einen LM723
und einen LM358 und daran dann deinen
DAC vom µC. Damit kannst du dann
von z.B von 0-25V regeln.

von Erich (Gast)


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@Stefan
Den Unterschied zwischen "steuern" und "regeln" kennst du?
Gruss

von Stefan (Gast)


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Erich schrieb:
> @Stefan
> Den Unterschied zwischen "steuern" und "regeln" kennst du?
> Gruss

Der µC steuert dem LM358 und dieser regelt den LM723.
Wo ist jetzt dein Problem ?
So wie ich ihn verstehe will er ein regelbares
Netzteil bauen. Und so geht es am besten.
Mit dem LM317 ist es nicht das wahre.
Aber soll er mal ausprobieren.

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Nimm doch am einfachsten einen LM723
> und einen LM358 und daran dann deinen
> DAC vom µC. Damit kannst du dann
> von z.B von 0-25V regeln.

Na die Schaltung will ich sehen...

von Stefan (Gast)


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Wo ist das Problem damit eine
Spannung zu regeln ? Such selber im
Netzt. Ausgang vom LM358 an den LM723
an Eingang NONINV, Vout an Transistor.
Noch ein paar Widerstände an Pin 1 bis 4
und schon läuft es.

von Harald W. (wilhelms)


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YouDocmageTube .. schrieb:

> Ich möchte eine Spannung von 0-12V durch einen Microcontroller steuern.

Dafür benutzt man seit 50 Jahren Digital-Analog-Wandler. Da deren
Ausgangsspannung typischerweise nicht belastbar ist, kannst Du ja
einen Verstärker nachschalten.
Gruss
Harald

von Kai S. (zigzeg)


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YouDocmageTube .. schrieb:
> Ich möchte eine Spannung von 0-12V durch einen Microcontroller steuern.

Verschiedene Fragen ergeben sich (wie schon angesprochen):
1. Welche Leistung ?
2. Wie schnell soll eine Aenderung moeglich sein ?

Ok, nehmen wir an es geht um eine "durchschnittliche" Spannungsquelle.
Ich wuerde mal folgende Videos anschauen, wo viele Grundlagen erklaert 
werden:

http://www.eevblog.com/projects/usupply/

Part1 .. Part6

Das koennte genau das sein, was Du machen willst.

ZigZeg

von Steve V. (youdocmagetube)


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Hallo Zusammen,

danke für die Vielen Infos und auch die ERklärungen. Die Vidios sind 
super!!!

Habe jetzt erstmal viel zum nachlesen und weiss auch in welche Richtung 
ich weiter suchen / lernen muß.

Danke

Steve

von Easylife (Gast)


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Wäre trotzdem ganz nett gewesen, du würdest auch auf Fragen reagieren, 
und mal sagen, welche Art von Spannungsregelung du dir vorstellst.
Wie du siehst gibt es für jeden Zweck jede Menge geeignete und 
ungeeignete Wege.

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Wo ist das Problem damit eine
> Spannung zu regeln ? Such selber im
> Netzt. Ausgang vom LM358 an den LM723
> an Eingang NONINV, Vout an Transistor.
> Noch ein paar Widerstände an Pin 1 bis 4
> und schon läuft es.

Aha, du siehst also das Problem noch nicht.
Na dann bau mal.

von Stefan (Gast)


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Ist doch schon längst aufgebaut.
Und läuft einwandfrei. Kann ja auch
nichts dafür wenn du nichts davon verstehst.

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ist doch schon längst aufgebaut.

Na dann mal doch mal auf.

von Max H. (hartl192)


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Stefan schrieb:
> Ist doch schon längst aufgebaut.
> Und läuft einwandfrei.
Sag uns doch wie, dann kannst damit auch du dem TO helfen.

von Stefan (Gast)


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Ist es denn so schwer Google zu bemühen.
Z.B. hier:

http://forums.parallax.com/attachment.php?attachmentid=54737&d=1216952442

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> http://forums.parallax.com/attachment.php?attachmentid=54737&d=1216952442

Die Schaltung regelt weder bis 0V, noch verwendet sie einen LM358 an 
NONINV, noch wird sie von einem DAC angesteuert.

Aber sie benötigt -4.3V als Massebezug. Das hast du bisher verschwiegen.

Willst du uns verarschen ? Du hast offensichtlich nichts gebaut, schon 
gar nichts funktionierendes aus LM723+LM358+DAC.

von Stefan (Gast)


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Ich seh schon, du hast keine Ahnung
von der Schaltung und verstehst sie auch
nicht. Wo der LM358 dran muß hab ich oben
schon beschrieben, aber anscheinend ist das
zu kompliziert für dich, sich das vor zu stellen.
Würdest du die Schaltung verstehen, so würdest du erkennen
das sie ab 0V regelt. Aber das kannst du selber im
Datenblatt nachlesen. Ich bin jetzt hier mal raus aus
dem Thread, weil ich keine Lust habe, jedem zu erklären
wie der LM723 funktioniert. Werde mit dem TO nur noch
über EMail schreiben, wenn er will und dann klappt das
auch.

von Steve V. (youdocmagetube)


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Sorry, war nicht böse gemeint..

Klar kann ich dazu was sagen.

Im Prinzip will ich genau wie beschrieben einfach mit Hilfe eines 
microprozessors eine Spannung von nahazu 0 bis 12V regeln, welche max 1A 
brauchen wird. Als Controller bin ich am überlegen für den Anfang einen 
Arduino zu nehmen um die steuersignale erstmal so einfach wie möglich zu 
halten.

Die Änderungen wären im Sekundenbereich sein sprich extrem langsam. Ich 
möchte das ganze aktuell verstehen... Daher setze ich keine Hohen 
Anforderungen an das Projekt.

Liebe Grüsse

Steve

von MaWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Ich seh schon, du hast keine Ahnung

Das wird's sein.

> Ich bin jetzt hier mal raus aus dem Thread,

Uff, endlich hat der gepostete Schwachsinn ein Ende.

von Stefan (Gast)


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Du hast Post.

von ErWin (Gast)


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Stefan schrieb:
> Du hast Post.
Damit dein Dummsinn nicht öffentlich wird?

@TO: Wenn du außerhalb dieses Forums eine Lösung findest, lass sie uns 
dann bitte wissen, Danke :-)

von Steve V. (youdocmagetube)


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Ok aber wird länger dauern wenig zeit und von spannungsregelung keine 
Ahnung ;D

Grüsse

Steve

von Klaus B. (Gast)


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Wieso eigentlich nicht nur ein uC+Spule+Mosfet+Diode und ein paar 
Widerstände? Dann könnte der uC direkt die Regelung des selbst gebauten 
Bucks übernehmen...

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