Hallo Leute! Vorneweg, das ist mein erster Beitrag hier, also wenn ich im falschen Forum bin, bitte einfach verschieben und nicht gleich steinigen. Ich les hier schon sicher 10 Jahre immer mal wieder mit, wenn ich ein Schaltungsproblem oder ein Verständnisproblem habe und dieses Forum ist einfach klasse. Zurück zum Thema... Ich bastle seit Tagen an einer simplen Steuerung für mein Gewächshaus und irgendwie fuxts. Die Grundidee war einen Arduino Nano auf eine Platine zu löten und dort mit 5V zu versorgen. Ausserdem werden dort noch 12V generiert um damit sowohl einen DC-gesteuerten Dimmer als auch einen 12V Lüfter zu betreiben. Soweit die Idee. Der Dimmer regelt die Heizung der Lüfter, naja is ja klar was der macht. Die Spannungsversorgung funkt gut, stabile 5v und 12v; der Arduino macht auch was er soll, tja und dann kommt der LM324, mit dem wollte ich das geglättete PWM vom Arduino auf 12V hochziehen um damit die beiden 12V Patienten zu betreiben. Getestet hab ich das bisher nur mit dem Lüfter (12V/180mA), der mir aber fast den BC 337 abgeraucht hat. Den BC337 hab ich mit einem 100R direkt an den Lm324 Ausgang getackert... warum, ganz einfach, beim studieren des Datenblattes ist mir eine Schaltung in der Rubrik "Typical Applications" aufgefallen mit der Bezeichnung "Lamp Driver", nach dem dem BC337 relativ wurscht ist wo der Strom herkommt der durch seine CE-Strecke fließt, hab ich mir gedacht dass das so hinhauen sollte... Weit gefehlt! Der Lüfter läuft nur auf 1/8 Gas und der BC337 wird so heiss dass man es riechen kann. Jetzt sollte der BC337 laut Datenblatt die +-200mA locker drücken, immerhin heisst es da 800mA continous Current. Ich grüble jetzt schon 2 Tage darüber und komm einfach nicht drauf. Vielleicht ist die Schaltung ungeeignet, oder ich hab einen Sachverhalt übersehen, evtl. kommt ja jemand von euch dahinter.
Markus B. schrieb: > Den BC337 hab > ich mit einem 100R direkt an den Lm324 Ausgang getackert... Das ist eine sehr exakte Beschreibung der Schaltung... Wie hast du ihn verschaltet? Als Emitterfolger und reinen Stromverstärker oder als Emitterschaltung als Schaltverstärker? In Kollektorschaltung wird der kleine Kerl die gesamte Verlustleistung, also (VOut - VIn) * I verbraten müssen. Das kann schnell mal Ptot des BC337 überschreiten. Ausserdem sind Lüfter oft kleine BLDC, die impulsartig Strom ziehen.
Nimm 470R um die Belastung des Ausgangs niedrig zu halten. Mit dem Basisstrom von 10mA sollten 500...800mA Last moeglich sein. Der Luefter sollte dann aucg noch etwas laufen. C am Ausgang von einigen uF. Wenn es nicht reicht, Darlingtonschaltung.
Markus B. schrieb: > Ich grüble jetzt schon 2 Tage darüber und komm einfach nicht drauf. Statt dir nur EINE Angabe im Datenblatt (die dir gefällt, 800mA) zu Gemüte zu führen, vielleicht auch mal weiterlesen: 0.625W (wenn Anschlussbein gekühlt werden). Die sind bei 280mA schon bei 2.5V über dem Transistor überschritten. Besorge dir einen BD135, der kann 12W, also deine 3W (12V*0.28) locker wenn er auf einem Kühlblech klebt.
"der LM324, mit dem wollte ich das geglättete PWM vom Arduino auf 12V" Somit muß der Transistor die ganze Verlustleistung verbraten, wie Du schön beschrieben hast. Vier Vorwiderstände umzuschalten wäre einfacher. MfG
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Stefan S. schrieb: > Tl;dr. > > Her mit dem Schaltplan! Sodala... Habs schnell mit der Hand skizziert bin leider nicht zuhause. Egal ich hoffe es hilft. Ich hätt natürlich gleich draufkommen können dass ein Schaltplan evlt. hilfreich wäre facepalm
Ich hätt einen BD437 zuhause, der sollte das auch locker stemmen oder? Ich bin immer wieder begeistert von diesem Forum, einen haufen nützliche Antworten, obwohl es sicher zig. Lm324 Threads gibt. Ehrlich, die ersten 10 die so halbwegs passen hab ich auch gelesen, aber irgendwie war nix dabei.
Matthias S. schrieb: > Markus B. schrieb: >> Den BC337 hab >> ich mit einem 100R direkt an den Lm324 Ausgang getackert... > > Das ist eine sehr exakte Beschreibung der Schaltung... > Wie hast du ihn verschaltet? Als Emitterfolger und reinen > Stromverstärker oder als Emitterschaltung als Schaltverstärker? > > In Kollektorschaltung wird der kleine Kerl die gesamte Verlustleistung, > also (VOut - VIn) * I verbraten müssen. Das kann schnell mal Ptot des > BC337 überschreiten. > Ausserdem sind Lüfter oft kleine BLDC, die impulsartig Strom ziehen. Ganz simpel mit Kollektorschaltung... die Ptot hab ich geflissentlich aus meinen Überlegungen ausgeblendet.
Hallo, auf der Skizze ist das keine Kollektorschaltung. Der zweite OPV ist nur Dekoration und vollkommen nutzlos, da der Transistor sich nicht in der Gegenkopplung befindet. MfG
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Du kannst das auch mit einem 4093 lösen: Beim Anlegen der 12 Volt läuft der Lüfter kurz an bis C1 über R1 und P1 geladen ist und über die Schaltschwelle eines 4093 Gatters geht, somit stoppt der Lüfter... Kommt jetzt eine PWM über den Transistor, dann wird über D1 der C1 entladen, bis der Pegel am Eingang des 4093 unter seine Triggerschwelle sinkt und der Ausgang wird High, schaltet den Transistor für den Motor durch und der Lüfter läuft... Fällt die PWM aus oder die Puls/Pause Zeit ändert sich, dann lässt sich je nach P1/R1/C1 auch bei minimaler PWM der Lüfter ausschalten, eventuell in Serie zu D1 einen Widerstand einfügen um den Kondensator nicht allzu schnell zu entladen... Muss natürlich ausgetestet werden und je nach Fabrikat des 4093 sind die Schaltschwellen auch unterschiedlich... Ich hoffe, das hilft Dir! Elko in der Versorgung nicht vergessen und die restlichen 3 Gattereingänge auf Masse oder Plus legen, damit es nicht schwingt...
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Wenn es sich bei dem Luefter um einen normalen DC-Motor handelt,kannst Du ihn gleich mit dem PWM-Signal ansteuern. Der Adafruit-link zeigt wie es geht.Den Code plus pdf-download gibt's gratis dazu https://learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesson-13-dc-motors/breadboard-layout
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Toxic schrieb: > Der Adafruit-link zeigt wie es geht.Den Code plus pdf-download gibt's > gratis > dazu > https://learn.adafruit.com/adafruit-arduino-lesson-13-dc-motors/breadboard-layout Mist - falsches und fehlerhaftes Bild hochgeladen.....
Markus B. schrieb: > Habs schnell mit der Hand skizziert Den BC337 nach MASSE ? Das ist ungewöhnlich und ergibt einen stromgesteuerten (Drehmoment) statt spannungsgesteuerten (Drehzahl) Lüfter, allerdings mit der 1k/1k5 Verstärkung mit extrem kleinen Regelbereich. Pfusch.
1 | +15V +15V |
2 | | | |
3 | -|+\ | |
4 | | >--|< BD135 auf Kühlblech |
5 | -|-/ | |
6 | +--|<|--+ 1N4001 Freilaufdiode |
7 | | | |
8 | Lüfter | |
9 | | | |
10 | Masse Masse |
Markus B. schrieb: > Die Grundidee war einen Arduino Nano auf eine Platine zu löten und dort > mit 5V zu versorgen. Ausserdem werden dort noch 12V generiert um damit > sowohl einen DC-gesteuerten Dimmer als auch einen 12V Lüfter zu > betreiben. Öhm...du weist, dass der Arduino Nano an Vin 6-20 VDC verträgt und sich die 5 VDC dann extra zimmert? Wenn du eh schon 12 VDC in deinem System hast machts keinen Sinn für den Nano selber 5 VDC bereit zu stellen, die macht er sich aus den 12 VDC selbst ;)
> Hallo, > > auf der Skizze ist das keine Kollektorschaltung. Nur damit ich mir das auch richtig merke, Die Schaltung wird also nicht nach dem Anschluss benannt an dem die Last hängt sondern, an dem das fixe Potential (in dem Fall die Masse) hängt? > Der zweite OPV ist nur Dekoration und vollkommen nutzlos, da der > Transistor sich nicht in der Gegenkopplung befindet. > > MfG Um den Transistor zu koppeln müsste ich also den negativen Verstärkereingang mit dem Emitter verbinden? Also nur zum Verständnis, bringen wird mir das ja bei dieser Anwendung wohl eher nichts, oder? > Den BC337 nach MASSE ? Das ist ungewöhnlich und ergibt einen > stromgesteuerten (Drehmoment) statt spannungsgesteuerten (Drehzahl) > Lüfter, allerdings mit der 1k/1k5 Verstärkung mit extrem kleinen > Regelbereich. Pfusch. >
1 | +15V +15V |
2 | | | |
3 | -|+\ | |
4 | | >--|< BD135 auf Kühlblech |
5 | -|-/ | |
6 | +--|<|--+ 1N4001 Freilaufdiode |
7 | | | |
8 | Lüfter | |
9 | | | |
10 | Masse Masse |
Die kleine Verstärkung resultiert aus dem Versuch meinerseits ein 5V Signal auf 12V aufzublasen. 12/5=2,4 2,4=1+(R2/R1) 2,4-1= ca.1,5 => R2=1k5 R1=1k Ich wollte 2 Fliegen mit einer Klappe schlagen, Einerseits die Lüfterregelung, mit 2 der 4 Opvs aus dem Lm324 und Andererseits die Steuerspannung für den DC-Dimmer aus den verbliebenen 2 Opvs machen. Da ich beide mit 12V versorgen wollte. Leider ist mir erst im Bauen aufgefallen dass der LM324 nicht genug Schmalz für den Lüfter hat. Ersatz gibts nur auf Bestellung und das wird noch 2-3 Monate dauern, sofern es überhaupt Opvs gibt die sowas auch dauerhaft drücken können. Nur damit ich deine Schaltung auch verstehe... Der Opv generiert mir den Spannungspegel, am Lüfter liegen OpvOUT -0,6 V an(die -0,6 wegen dem BE-Übergang). Hat der Lüfter tatsächlich eine so große Induktivität dass eine Freilaufdiode notwendig ist? Brauch ich keine Kopplung mit dem negIN? Den negIN also einfach auf Masse und am posIN das Signal vom Spannungsfolger?
M. K. schrieb: > Markus B. schrieb: >> Die Grundidee war einen Arduino Nano auf eine Platine zu löten und dort >> mit 5V zu versorgen. Ausserdem werden dort noch 12V generiert um damit >> sowohl einen DC-gesteuerten Dimmer als auch einen 12V Lüfter zu >> betreiben. > > Öhm...du weist, dass der Arduino Nano an Vin 6-20 VDC verträgt und sich > die 5 VDC dann extra zimmert? Wenn du eh schon 12 VDC in deinem System > hast machts keinen Sinn für den Nano selber 5 VDC bereit zu stellen, die > macht er sich aus den 12 VDC selbst ;) Ja das weiss ich. Das ganze existiert auf einem Steckbrett.. und die 5V bude war schon gesteckt. Daher hab ich einfach die genommen... ohne mir groß Gedanken zu machen.
Also ich seh schon: Die direkte PWM-Steuerung scheitert weil sie.... 1.zu einfach waere 2.viel weniger Bauteile benoetigt 3.einen hoeheren Wirkungsgrad besitzt und somit auch keine Kuehlung notwendig waere ?
M. K. schrieb: > Markus B. schrieb: >> Die Grundidee war einen Arduino Nano auf eine Platine zu löten und dort >> mit 5V zu versorgen. Ausserdem werden dort noch 12V generiert um damit >> sowohl einen DC-gesteuerten Dimmer als auch einen 12V Lüfter zu >> betreiben. > > Öhm...du weist, dass der Arduino Nano an Vin 6-20 VDC verträgt und sich > die 5 VDC dann extra zimmert? Wenn du eh schon 12 VDC in deinem System > hast machts keinen Sinn für den Nano selber 5 VDC bereit zu stellen, die > macht er sich aus den 12 VDC selbst ;) Vorsicht! Wenn der Nano ein Chinaklon ist, dann darf er maximal 12V am Eingang sehen, und auch da ist der Pups-Spannungsregler auf der Platine hart am thermischen Limit. Einfache Abhilfe: ein bis zwei 100Ohm-Widerstände[1] in Reihe zwischen 12V und Vin, dann wird ein teil der überschüssigen Energie in den (größeren) Widerständen verbraten und der kleine Spannungsregler bleibt kühler. [1]: mit Vorsicht genießen, je nach Spitzenstromverbrauch der gesamten 5V-Versorgung so dimensionieren, dass beim Spitzenstrom immer noch 6-7V an Vin liegen. Bei 12V am Eingang und 40mA Spitzenstrom sind das z.B. 125 Ohm. Kann bei ADC-Messungen zu erhöhtem Rauschen führen.
Markus B. schrieb: > Der Opv generiert mir den Spannungspegel Ja. > am Lüfter liegen OpvOUT -0,6 V an(die -0,6 wegen dem BE-Übergang). Ja. > Hat der Lüfter tatsächlich eine so große Induktivität dass > eine Freilaufdiode notwendig ist? Kann er als Generator laufen, beim aus-laufen bzw. reinblasen ? > Brauch ich keine Kopplung mit dem negIN? Doch, natürlich, Eingangsbeschaltung weggelassen weil bekannt. > Den negIN also einfach auf Masse und am posIN das Signal vom Spannungsfolger? Nein.
Toxic schrieb: > Also ich seh schon: > Die direkte PWM-Steuerung scheitert weil sie.... > 1.zu einfach waere > 2.viel weniger Bauteile benoetigt > 3.einen hoeheren Wirkungsgrad besitzt und somit auch keine Kuehlung > notwendig waere > > ? Hab das direkte mal aufgebaut, und festgestellt dass es ordentlich kreischt. Gehe ich richtig in der Annahme dass die PWM Frequenz den Lüfter zum singen bringt? Das heißt entweder die PWM Frequenz ändern, oder irgendwie die Welligkeit der Lüfterversorgung rausbekommen. Gibts da einen einfacheren weg als einen RC Tp zu bauen? da der ja unter Last ist denk ich mir dass das nicht soo simpel sein wird... oder zieht der Lüfter immer den gleichen Strom?
Markus B. schrieb: > Gehe ich richtig in der Annahme dass die PWM Frequenz den > Lüfter zum singen bringt? Das pulsierende Magnetfeld kann das Gehaeuse zum Schwingen anregen - so'ne Art Lautsprechereffekt.Wenn die Frequenz unguenstig gewaehlt wird und mit der mechanischen Eigenresonanz des Motor/Lueftergehaeuses uebereintrifft kann es es schon zu einem groesseren Gekreische kommen. Ich wuerde Frequenzen zwischen 200Hz bis 6Khz testen.Eine optimale Frequenz haengt von verschiedenen Parametern des Motors ab - unter anderem von dessem Induktivitaet.Das letzte mal,dass ich einen Motor mit PWM ansteuerte war so ein kleiner Motor der in einem Handy-Akku verbaut war.Soweit ich mich erinnern kann verwendete ich damals 200Hz,was auch ganz gut funktionierte.
Markus B. schrieb: > Das heißt entweder die PWM Frequenz ändern, > oder irgendwie die Welligkeit der Lüfterversorgung rausbekommen. Gibts > da einen einfacheren weg als einen RC Tp zu bauen? Strom läßt sich durch zus. Induktivität glätten. Eine solche erledigt den "Job" weit besser als ein R - und mit (bei höheren Strömen weit (!)) geringeren Verlusten. Ein C ist dazu nicht nötig, obwohl er nach einer Induktivität (Schalter direkt am Lüfter, und erst nach Aufladung des C "ein") für kurzzeitig höheren Anlaufstrom sorgen kann (Losbrechmoment leichter zu überwinden). Operationsverstärker kann man übrigens mit Transistor(en) "pushen". Man braucht nicht automatisch einen OPV, der den Laststrom treiben kann. Das wä#r ja noch schöner - OPV bedeutet Operationsverstärker. Damit sollen Steuer- und Regelaufgaben bewältigt werden. Nur bei relativ wenigen Anwendungen ist die beste o. vernünftigste Wahl ein "Power" OPV (obwohl es die schon gibt - es gibt OPVs für mehrere 100V und/oder mehrere A Versorgung und Ausgang). Imho ist die Lösung PWM gut genug, um notfalls mehrere Versuche bis zum Auffinden einer passenden Frequenz zu rechtfertigen - aber da das Problem vermutlich eh nur in einem recht schmalen Frequenzbereich existiert (oder nur dort richtig schlimm ist), sollte das gar nicht so aufwendig sein...
healthy schrieb: > Strom läßt sich durch zus. Induktivität glätten. Eine solche erledigt > den "Job" weit besser als ein R - und mit (bei höheren Strömen weit (!)) > geringeren Verlusten. in welcher Größenordnung bewegt man sich da? bzw. gibts Faust oder sonstige Formeln. Auf was muss man beim Dimensionieren aufpassen?
Markus B. schrieb: >> Strom läßt sich durch zus. Induktivität glätten. Eine solche erledigt >> den "Job" weit besser als ein R - und mit (bei höheren Strömen weit (!)) >> geringeren Verlusten. > > in welcher Größenordnung bewegt man sich da? bzw. gibts Faust oder > sonstige Formeln. Auf was muss man beim Dimensionieren aufpassen? Das Material muß geeignet sein - also entweder mit "integriertem" Luftspalt (Eisenpulver) oder Eisen bzw. Ferrit mit "echtem" Luftspalt ... da es eine Speicherdrossel bräuchte dazu. Wer einige Teile rumliegen hat, muß nichts kaufen... wie sieht es aus, hast Du vielleicht? Ich habe schon Stücke von alten Ferritstäben aus Radios mit CuL zu Drosseln gemacht. Markus B. schrieb: > Hab das direkte mal aufgebaut, Mit Arduino? Welche Frequenz, welche Tastgrad (=Verhältnis von Einschaltdauer zu (Einschaltdauer+"Pause" =) Periodendauer)? Speicheroszi vorhanden? Probeweise könntest Du einfach mal einige Windungen Draht (ausreichend für Strom, ca. zw. 3A und 10A / mm²) um ein Stück Eisen (besser Ferrit) gewickelt dazwischenschalten, aber was, und wie groß, und wie viele Windungen, wäre bei 6kHz eine völlig andere Sache als bei 200Hz. Hat denn eine Frequenzänderung / -erhöhung nichts gebracht? (?)
healthy schrieb: > Mit Arduino? Welche Frequenz, welche Tastgrad (=Verhältnis von > Einschaltdauer zu (Einschaltdauer+"Pause" =) Periodendauer)? > Speicheroszi vorhanden? Am besten Schaltplan + Fotos, des tatsächlichen Aufbaus, + die tatsächlich verwendeten Teile beschr.
healthy schrieb: > healthy schrieb: >> Mit Arduino? Welche Frequenz, welche Tastgrad (=Verhältnis von >> Einschaltdauer zu (Einschaltdauer+"Pause" =) Periodendauer)? >> Speicheroszi vorhanden? > > Am besten Schaltplan + Fotos, des tatsächlichen Aufbaus, + > die tatsächlich verwendeten Teile beschr. Ich hab die Schaltung von User Toxic aufgebaut, anstatt mit einem 270R, einmal mit 220R und einmal mit dem 330R (270 hab ich nicht zur Hand); BC337 und 1N4001. Das ganze verdrahtet mit einem Arduino Uno R3 am D6 Ausgang versorgt mit 12 aus einem Steckernetzteil. Fotos kann ich erst am Wochenende nachreichen.
Hallo, > Markus B. schrieb: > Weit gefehlt! Der Lüfter läuft nur auf 1/8 Gas und der BC337 wird so > heiss dass man es riechen kann. Das ist bei der Schaltung normal. Du steuerst den Lüfter mit dem Trans. im linearen Betrieb an. Im Anpassungsfall (bei genau U_ce = Us/2) hast du bei angenommen ca. 90mA Lüfterstrom ca. 540mW Verlustleistung. Das liegt schon knapp an der Grenze der "Maximum Ratings". Bei einem Wärmewiderstand von 200K/W kommt man rechnerisch auf eine Erwärmung auf ca. 140°C bei Zimmertemp. Je nach Einbaubedingungen (lange Pins, schlechte Konvektionsbedingungen) kann das auch noch paar Grad höher liegen. Da kann man sich schon Blasen an den Fingern holen. > Jetzt sollte der BC337 laut Datenblatt > die +-200mA locker drücken, immerhin heisst es da 800mA continous > Current. Der max. Continuous-Current wird angenommen unter der Bedingung, dass der Trans. annähernd in Sättigung durchgesteuert ist. Bei einer U_ce von paar hundert mV kommt der Transistor dann auch bei 800mA Kollektorstrom noch nicht an seine thermische Leistungsgrenze. Bei einer U_ce von 6V müßte der Trans. aber bei 800mA fast 5W Verlustleistung umsetzen. Gruß Öletronika
Markus B. schrieb: > Sodala... jetzt mit Bild aber ohne Ton. So, und du meinst, die ganzen hilfswilligen Foristen setzen sich - weil sie nichts besseres zu tun haben - jetzt hin und malen sich anhand deines Photos den Schaltplan, um halbwegs zu durchschauen, was du da treibst?
Nur der vollständigkeit halber... Ich hab jetzt auch versucht die PWM-Frequenz zu ändern, hat auch nichts gebracht. Es wird eher noch schlimmer.
Forist schrieb: > Markus B. schrieb: >> Sodala... jetzt mit Bild aber ohne Ton. > > So, und du meinst, die ganzen hilfswilligen Foristen setzen sich - weil > sie nichts besseres zu tun haben - jetzt hin und malen sich anhand > deines Photos den Schaltplan, um halbwegs zu durchschauen, was du da > treibst? Zwei Posts weiter oben, hab ich schon geschrieben dass ich den Schaltplan von Toxic 1:1 nachgebaut habe. Der einzige Unterschied ist dass sowohl Motor als auch Arduino mit 12V versorgt werden.
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