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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Netzteil für 15V, 5A einstellbar über PC


Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
ich bin dabei für einen rein ohmschen Verbraucher eine Steuerung über PC 
(RS232) zu bauen. Dazu habe ich einen ATMega16 mit PWM verwendet.
Das erzeugte PWM Signal wird über ein R/C Glied in eine Gleichspannung 
gewandelt. Diese dient als Referenzspannung für einen ganz einfachen 
Regelkreis (siehe Schaltung im Anhang) aus uA741CP und TIP140 (die 
Bauteile hatte ich noch liegen).

So kann ich per RS232 Befehle die Ausgangsspannung von 0V bis max. 15V 
einstellen. Der maximale Strom ergibt sich dann aus den Daten des 
Verbrauchers.

Im Leerlauf funktioniert das alles auch sehr schön. Wenn ich aber meine 
Heizplatte anschließe, fängt das ganze scheinbar an zu schwingen. Ich 
messe über dem Verbraucher jedenfalls keine saubere Gleichspannung.

Der ATMega16 wird aus einem separatem Trafo versorgt, ebenso die 
Versorgungsspannungen des OP. Verbunden ist nur GND.

Wie kann ich die Schaltung modifizieren, damit ich eine saubere 
Ausgangsspannung bekommen?
Gibt es an der Schaltung noch weiteres zu Verbessern?

Autor: Msp 430_crew (msp430_crew)
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Wie sieht denn die unsaubere Spannung am Ausgang aus?
Welchen Sinn hat C2?

Autor: Helmi (Gast)
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Deine + Versorgung fuer den LM741 ist etwas mickerig.
Wenn du am Ausgang +15V haben willst dann muss an der Basis des 
Darlingtons schon eine Spannung von ca. 16.4V sein. Der LM741 kann aber 
wenn er mit +16V Versorgt wird nur ca. 13..14V am Ausgang erzeugen. Also 
ist er schon am Anschlag wenn du 15V am Ausgang haben willst. Gib den 
mal ca. 5V mehr auf der + Versorgung , dafuer kannst du dann die 
negative Versorgung kleiner machen.

Gruss Helmi

Autor: Düsentrieb (Gast)
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Heizplatte?
wozu braucht die gleichspannung??
gib doch direkt pwm drauf, dann entsteht die wärme nur dort, wo sie sein 
soll

Autor: Matt (Gast)
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>Gibt es an der Schaltung noch weiteres zu Verbessern?

Da die 26V schon vorhanden sind: LM358 statt 741 und selbigen mit 
zenerstabilisierten 20V und 0V versorgen und einen Trafo sparen?

Sparsame Grüße

Autor: Matt (Gast)
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Nochwas: Relais schalten bei der gezeigten Freilaufdiodenschaltung sehr 
langsam ab, was gerade bei 5A Gleichstrom ungünstig ist. Lieber D2 
weglassen und parallel zu Q3 eine Zenerdiode, deren Druchbruchspannung 
unter der des BC547 liegt.

http://www.schrackrelays.com/appnotes/app_pdfs/13c3264.pdf
http://www.kilovac.com/appnotes/app_pdfs/13c3311.pdf

Autor: Sebel de Tutti (Gast)
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Ich würde statt C2 direkt einen kleinen Kondensator zwischen dem Ausgang 
OP (Pin 6) und neg. Eingang (Pin 2) schalten. Das senkt die Verstärknug 
im oberen Frequenzbereich.

Autor: Helmi (Gast)
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C2 macht das so auch.

Autor: Pieter (Gast)
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moin Peter,

warum überhaupt ein Relais, alles zuviel Aufwand.
Einfach einen PNP-Leistungstransi mit Basiswiderstand durch einen NPN 
Transi gegen Masse Schalten und fertig. Die PWM schaltet die Basis vom 
NPN und wenn die aus ist ist auch die Heizplatte aus.


mfg
Pieter

Autor: Peter (Gast)
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Ein Paar Antworten auf eure Fragen.

@Msp 430_crew
leider hat mein Scope keine Screenshot Funktion. Es sieht für mich aus, 
als ob eine hohe Frequenz (ca. 16 - 20kHz) über der Gleichspannung 
liegt.

@Düsentrieb
eine saubere Gleichspannung ist zwingend für die Anwendung notwendig. 
Die PWM direkt an die Heizung zu legen war auch meine erste Idee

Die anderen Tipps werde ich einmal aufbauen (eine Zenerdiode muss ich 
allerdings erst besorgen).

Autor: Helmi (Gast)
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Du kannst C2 noch etwas groesser machen auch koenntest du am Ausgang der 
Schaltung mal einen Kondensator anschliessen.

Gruss Helmi

Autor: Torben (Gast)
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>@Düsentrieb
>eine saubere Gleichspannung ist zwingend für die Anwendung notwendig.
>Die PWM direkt an die Heizung zu legen war auch meine erste Idee


Dann würde ich einen komplett anderen Lösungsansatz anwenden.

Nimm ein Schaltregler z.B. LM2579-ADJ vergleichbare mit bis zu 6A sind 
von anderen Herstellern verfügbar.

Der Schaltregler hat einen Feedback Pin und diesen steuerst du über 
einen OP (TS912) mit einer PWM (RC) Gleichspannung an.

Diverse Vorteile ergeben sich:

Schnelle gute Regelschleife, keine negative Betriebsspannung fuer den 
OP, Verlustleistung sehr niedrig.

Autor: Jochen S. (jochen_s)
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Ich verstehe die ganze Sache mit dem OP nicht. Im endeffekt benötigt er 
doch einen Buck-Down Konverter welcher direkt vom Atmega8 befeuert wird 
bisserl Spule und Kondi dran ordentlicher Mosfet zum schalten. Um eine 
genaue Ausgangsspannung zu erhalten könnte diese über einen 
Spannungsteiler auf den Atmega zurückgeführt werden. Man könnte sogar 
noch nen Shunt einbauen und so den Strom messen daraus liesse sich die 
Leistung berechnen, da eh eine serielle Anbindung existiert könnte man 
sich hier viele nette Aplikationen verstellen.

MFG
Jochen

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Ist das RC-Glied am PWM-Ausgang vom Mega16 richtig dimensioniert?
Sonst wirkt der OPV mit dem Längstransistor hinten dran wie ein 
Verstärker für das "übriggebliebene" Rechtecksignal.

Man soll das RC-Glied für die 4-fache PWM-Frequenz auslegen.

Mit f=1/ (2*Pi*R*C) kann man das machen.

MfG Paul

Autor: Peter (Gast)
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Hallo,
sorry, dass ich mich jetzt erst wieder melde.

Vielen Dank für die Anregungen und Tipps. Ich konnte die Schaltung 
verbessern.

Wobei - Asche auf mein Haupt - ein Fehler war eine simple LED, die das 
Vorhandensein der -12V anzeigen sollte. Da ich die -12V nur für den OP 
(IC4) verwendet habe, hatte ich einen 1VA Trafo eingebaut. Hat mit OP 
super funktioniert, aber OP und LED waren zufiel für ihn. Ich hatte 
somit einen 50Hz Rippel auf der negativen Versorgung. Der hat sich 
natürlich bis zum Ausgang durchgezogen. So ist es, wenn man ohne zu 
überlegen, mal eben nur noch eine Kontroll-LED zusätzlich einbaut.

Was mich jetzt noch ein wenig stört, ist das der TIP140 so sehr Heiß 
wird (was  er bei 5A auch darf). Kennt jemand einen Typ mit einer 
kleineren Verlustleistung, oder kann ich einfach zwei parallel schalten?

Gruß
 Peter

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