www.mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungsreglung


Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Ich habe einen Mikrocontroller und möchte eine variable Spannung an 
einem port über einen DAC ausgeben.
Die Spannung soll als Input dienen für ein "Komponente". Diese verstärkt 
den Input auf eine Spannung zwischen 0 und 230V. Leider weiss ich nicht 
wie sich die Komponente nennt? Dimmer?

Hat jemand eine Ahnung?



Autor: Christian (Guest) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Verstärkt:
  es liegt also eine Spannung >= 230V vor.

Stichwort:
  PWM
da ist der Aufwand ggf. einfacher


Dimmer ist ansonsten aus dem Bereich:
   "Licht dimmen"
bekannt, hier wird der Sinus (230 V)
nich ganz durchgelassen, sondern nur ein Teil.


Die "Glühbirne" wird nicht so heiß => weniger Licht.

PWM ist vermutlich sinnvoller.

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi,

Du sprichst doch vom PWN des µC?
Ich habe am Port des µCs max 3,3V. Ich wollte dies dann für eine 
Glühbirne(230V) variable verstärken. Die Verstärkung muss doch dann über 
ein zusätzliche Komponente gehen,oder?

Autor: Christian (Guest) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
PWM geht, wenn ein Spannung >230V (DC) da ist
Diese Spannung wird sehr schnell ein/aus-geschaltet.
Der Mittelwert ist dann die Spannung, die man möchte.

=> 1 Ausgang des uCs reicht.
Im Datenblatt zu einigen uCs findet man entsprechende
PWM-Pins
(mit dem Assemblerbefehlen etc.)



Beim googlen bin ich ua auf:
Beitrag "Frequenzumrichter Asynchronmotor"
(was da steht = ?)




Was soll den überhaupt gemacht werden ?

Glühbirne: rate ich ab, dann lieber ein zweite zum schalten:
  weil viel Strom verbraten wird & "Birne" altert
(Phasenanschnittsteuerung-Schaltungen gibt-s im Internet)

Autor: Christian (Guest) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
http://www.gb97816.homepage.t-online.de/download/p...

seite 31, nur spontan als BSP
    ein PWM-Baustein

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich habe eine µC, Fotowiderstand, Glühbirne.

Die Lichtstärkemessung des Fotowidstands habe ich mit dem µC schon 
realisiert.

Eigentlich ganz simpel. Je nach lichtstärke wollte ich die Lampe stärker 
oder schwächer brennen lassen.

Das problem ist, die Lampe soll eine handelsübliche sein.

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Netzspannung ist lebensgefährlich. Daher rate ich Dir bei Deinem 
Kenntnisstand von der Idee ab, eine 230-Volt-Glühlampe ansteuern zu 
wollen. Ansonsten wirst Du sterben.

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK. Was gibt es den sonst für Lichtquellen, außer LEDs, die eine 
ausreichende Helligkeit erzeugt.

Autor: TOM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
An deiner Stelle würde ich mir ein feritges Dimmer-Modul kaufen, das 
einen analogen 0-10V Steuereingang hat. So musst du nicht mit 
Netzspannung rumexperimentieren. Gibts bestimmt bei ebay.
PWM -> Tiefpass -> OP -> Modul


Wenn du doch basteln willst, programmier Dir eine 
Phasenanschnittsteuerung, dann brauchst du noch eine 
Nulldurchgangserkennung und Optotriac (+ Triac).

Bei Deinem Kenntnistand rate ich nur zu Erstgenanntem.

Gruß

Thomas


Autor: TOM (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ergänzung:

z.B.:
Ebay-Artikel Nr. 140112109769

Autor: Christian (Guest) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
mit fernbedienung:
http://www.caisson-gmbh.de/files/PDF/MicroDim250IR...

oder direkt 1-10 Volt:
http://www.erco.com/en_index.htm?http://www.erco.c...
(hier hinweis auf andere Lichtquelle)


Dies sind nur Bsp-s
Ich würde aber eher Richtung LEDs gehen und ggf. da
einfach on/off machen : die Anzahl machts.

Rest siehe tom oben

Achtung:
Licht dunkel, -> sensor -> uC -> Lampe an ==>>
Licht heller

das ist ein Regelkreis, ,-))


Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Versuchs vielleicht erst mal mit einem 12-V-Halogenlämpchen. Damit 
kommst du deinem eigentlichen Ziel schrittweise näher, ohne gleich mit 
230 V in Berührung zu kommen.

Die 12-V-Birnen kannst du bspw. mit einem PWM-Signal des µC dimmen, das 
über einen MOSFET in Strom und Spannung auf die benötigten Werte 
verstärkt wird.

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi, danke!

Okay, ich werde doch lieber kleine Halogenbirnen(6V,0.7A), nehmen.

Ich habe bei Conrad folgendens gefunden:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...

Was hält ihr davon?


Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Okay, ich werde doch lieber kleine Halogenbirnen(6V,0.7A), nehmen.

Du wolltest doch etwas nehmen, was ordentlich hell macht, 4 W sind
nicht arg viel. Ich hätte da eher an diese 20- bis 50-W-Dinger
gedacht, wie sie auch zur Wohnraumbeleuchtung eingesetzt werden.

> Ich habe bei Conrad folgendens gefunden:
> http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/1...

Das ist ja ein komplettes IC mit integrierter PWM-Generierung. Da
kannst du dir den µC eigentlich sparen und den Fotowiderstand (ggf.
über eine Anpassungsschaltung) direkt an den BTS629 anschließen.

Autor: Franz-Rainer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Halogenbirnen, Glühbirnen....
Es gibt kein Elektroobst.

Autor: Christian (Guest) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
"Birnen"
die " "
hatten schon ihren Sinn, ;-))

Bei den LEDs auch Temp. achten:
die sollten nicht zu warm werden - dann leben die auch nicht
lange = teuer!

Wenn das etwas für länger ist:  Lebensdauer anschauen.
Hochleistungs-LEDs leben nicht sehr lange,
wenn die heiß werden.



In dem Datenblatt steht alles, auch PWM,
was da gebraucht wird:


1. auf seite 3:
  da kann die PWM des uC-s nach Filter, etc. ran

Gg.f reicht eine analoge schaltung:

Lichtsensor - OP - eingang

(nch einfacher:   Lichtsenor+ Widerstand statt poti
   ggf. geht es)

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nochmals Danke!

Da habe ich noch eine Frage zum BTS629(siehe oben Link):
Auf Seite 3 des Datasheets dient PORT 2 und 3 zum Anschluss der 
Gesteuerspannung des PWM vom µC bzw. VRef.
Wie verschalte ich den µC?
Verschalte ich Port 2(Vc) gar nicht und den µC an Port3(VRef)?

Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn du den µC beibehalten möchtest (was für eine reine
Helligkeitsregelung nicht unbedingt erforderlich ist, siehe mein
letzter Beitrag), dann sind die coolen Features des BTS629 eher
hinderlich, da dieser ein Analogsignal am Eingang erwartet. Du musst
also erst aus dem PWM-Signal des µC durch Filterung eine analoge
Spannung erzeugen, die danach im BTS wieder in ein PWM-Signal
umgesetzt wird.

Direkter geht's mit einem diskreten Transistor, entweder mit mit einem
Darlington (für fetten Birnen ;-) braucht man eine relativ hohe
Stromverstärkung, deswegen ist ein normaler Bipolartransistor nicht
ausreichend) oder einem MOSFET. Bei letzterem ist wichtig, dass er
schon bei der niedrigen PWM-Spannung von 3,3 V ordentlich
durchschaltet, bei solchen Typen ist die Auswahl allerdings nicht sehr
groß. Mit dem IRF3708 (gibt's auch bei Conrad) könntest du bspw. eine
12V/50W-Birne ;-) sogar noch ohne Kühlkörper betreiben. Die Schaltung
ist einfach:

- PWM-Ausgang des µC (evtl. über einen 22-Ohm-Widerstand) an das Gate
  des MOSFET

- Source des MOSFET an Masse

- Drain des MOSFET an das eine Ende der Birne ;-)

- zweites Ende der Birne ;-) an +12 V (oder was immer an Spannung
  benötigt wird)

Das ist eigentlich alles.

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@yalu
deine letzte antwort hat mir sehr geholfen. jetzt ist mir das auch 
klarer geworden. Ich werde es mal testen! Sorry für meine vielleicht es 
blöden fragen, aber ich versuche mich gerade in das Thema einzuarbeiten, 
hatte leider im studium nur Grundkurse in embedded systems.

Mir ist eins noch nicht ganz klar, wieso brauch ich den 22ohm 
Widerstand?
Mosfets werden doch leistungslos geschaltet,oder?


Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Mir ist eins noch nicht ganz klar, wieso brauch ich den 22ohm
> Widerstand?
> Mosfets werden doch leistungslos geschaltet,oder?

Fast richtig. Es fließt zwar im statischen Zustand (so gut wie kein)
kein Gatestrom. Auf Grund der Gatekapazität, die bei großen MOSFETs
(wie diesem) im nF-Bereich liegt, fließt beim Umschalten kurzzeitig
doch ein Strom, der allerdings schon durch den Ausgangswiderstand des
µC-Ausgangs begrenzt wird (deswegen das "evtl." in meinem letzten
Beitrag). Gründe, warum man den Schaltstrom begrenzen will sind

- um die Ausgänge des µC zu entlasten

- um die Schaltzeiten künstlich zu verlängern und damit elektrische
  Störungen zu reduzieren

- um Schwingungen auf der Gateleitung zu dämpfen. Die Gatekapazität
  bildet mit der Leitungsinduktivität eine Schwingkreis, der u. U. ein
  sauberes Ein-/Ausschalten verhindert. Ein Widerstand in Serie dämpft
  die enstehenden Schwingungen.

Ein Nachteil eines Widerstands und der damit verbundenen längeren
Schaltzeiten sind die höheren Schaltverluste im MOSFET. Während bei
ausgeschaltetem MOSFET so gut wie keine (Strom = 0) und in
eingeschalteten Zustand (Drain-Source-Spannung gering) nur nur eine
geringe Verlustleistung entsteht, ist diese während des Umschaltens
(Strom und Spannung sind beide da) deutlich größer, was insbesondere
bei höheren Schaltfrequenzen zur einer Erwärmung des Bauteils führt.

Dies spielt allerdings bei der Steuerung einer Glühbirne keine so
große Rolle, da man hier auf Grund der Trägheit der Lampe mit sehr
niedrigen PWM-Frequenzen (z. B. 100 Hz) arbeiten kann. Anders sieht es
bei einer Antriebssteuerung oder einem Schaltnetzteil aus, wo
PWM-Frequenzen im zwei- bis dreistelligen Kilohertzbereich typisch
sind.

Kurzum: Die Schaltung wird auch ohne Widerstand funktionieren, zumal
22 Ohm im Vergleich zum Ausgangswiderstand der µC-Ausgänge
vernachlässigbar wenig sind. Wenn ich den aber nicht erwähnt hätte,
wären möglicherweise zehn Antworten von anderen Forenteilnehmern
gekommen, die mich als Dilettanten beschimpft hätten ;-)

Autor: Jenny (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi, Danke, dass du dir so viel Zeit genommen hast!

Ich habe mir mal die Teile besorgt und die Schaltung getestet. Hat auf 
anhieb funktioniert

Wenn du noch mit mir Geduld hast :))

Ich wollte es noch mit einer geringen Wechselspannung (25V) an Source 
des Transistors versuchen. Die Schaltung würde ja so mit einem PWM 
Signal am Gate nicht funktioniern, oder? Daher müsste ich doch noch 
einen Brückengleichrichter 
benutzen(http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/5...)
Liege ich damit richtig?




Autor: yalu (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Hi, Danke, dass du dir so viel Zeit genommen hast!

Kein Problem, so viel war das nicht :-)

> Ich habe mir mal die Teile besorgt und die Schaltung getestet. Hat
> auf anhieb funktioniert

freut mich zu lesen, herzlichen Glückwunsch!

> Wenn du noch mit mir Geduld hast :))

War nur gerade für ein paar Tage weg und nicht im Netz.

> Ich wollte es noch mit einer geringen Wechselspannung (25V) an
> Source des Transistors versuchen. Die Schaltung würde ja so mit
> einem PWM Signal am Gate nicht funktioniern, oder?

Ich habe nicht ganz verstanden, wo genau du die Wechselspannung
anlegen willst. Damit das Schalten des Mosfets per µC funktioniert,
muss die Source des Mosfets auf Masse (des µCs) liegen. Außerdem
lassen sich mit dem Mosfet nicht ohne weiteres Wechselströme schalten,
da er nur für Ströme von Drain nach Source sperrt, aber in
entgegengesetzter Richtung immer leitet (über die Substratdiode). Man
kann zwar prinzipiell zwei Mosfets entgegengesetzt in Reihe schalten,
dann wird aber die Ansteuerung komplizierter.

> Daher müsste ich doch noch einen Brückengleichrichter
> benutzen(http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/5...)
> Liege ich damit richtig?

Ja. Die einfachste Lösung ist tatsächlich die, die Betriebsspannung
für die Lampe gleichzurichten, und damit das Problem auf ein bereits
bekanntes zurückzuführen. Der Lampe ist es schließlich egal, ob sie
mit Gleich- oder Wechselspannung betrieben wird. Der einzige Nachteil
besteht darin, dass durch den Spannungsabfall am Gleichrichter etwas
Wirkungsgrad verloren geht.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.