Hallo zusammen,
ich soll im Rahmen einer Arbeit eine Schaltung entwickeln, die ein
Widerstandspaket in einem Luftstrom erwärmt. Dazu habe ich mir mit
jemandem zusammen folgende Schaltung ausgedacht, da ein anderer Teil der
Schaltung OPVs enthält die mit +-15V betrieben werden müssen. Also sind
die +-15V in der Schaltung leider ein Muss. Leider funktioniert diese
nicht und derjenige mit dem ich die Schaltung gebaut habe, ist gerade im
Urlaub und nicht erreichbar. Ich bin mir nicht sicher, ob der Fehler am
allgemeinen Aufbau der Schaltung oder an der Dimensionierung der
Widerstände liegt.
Der Arduino Micro versorgt die Schaltung mit 0-5V PWM und
dementsprechend soll der TIP120 stufenweise bis ganz Öffnen. Mir ist
relativ klar was rechts des BC560B passiert. Wenn dieser öffnet liegen
über R6 und R7 -15 bis -10V an und der TIP120 kann über diesen Bereich
analog zum Arduino regeln. Mir ist aber ein Rätsel was vor dem BC547B
genau passiert.
Leider habe ich zu diesem Problem im Internet wenig gefunden.
Über Hilfe würde ich mich sehr freuen.
Anbei verlinke ich noch die Datenblätter der verwendeten Transistoren.
Gruß Marco
TIP120: https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/TIP120.pdfBC547B:
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/2894/MOTOROLA/BC547B.htmlBC560B: http://www.onsemi.com/pub/Collateral/BC560C-D.PDF
...und warum machst du keinen Tiefpass hinter deine PWM, damit da auch
tatsächlich ein analoges Signal rauskommt?
Und dann kann man sicher alle Transistoren ausser den TIP120 einsparen
denn mit nem hfe von um die 1000 brauchst du die anderen bestimmt nicht.
Marco schrieb:>, da ein anderer Teil der Schaltung OPVs enthält die mit +-15V betrieben > werden
müssen. Also sind die +-15V in der Schaltung leider ein Muss.
Ist diese Unvermeidlichkeit auch wirklich richtig begründet?
THOR schrieb:> ...und warum machst du keinen Tiefpass hinter deine PWM, damit da> auch> tatsächlich ein analoges Signal rauskommt?>> Und dann kann man sicher alle Transistoren ausser den TIP120 einsparen> denn mit nem hfe von um die 1000 brauchst du die anderen bestimmt nicht.
wenn ich nur den TIP120 so verwende liegt über Basis-Emitter immer eine
Spannung an und der Transistor ist dauerhaft geöffnet. Deshalb die ganze
Schaltung davor.
Georg M. schrieb:> Marco schrieb:>>, da ein anderer Teil der Schaltung OPVs enthält die mit +-15V betrieben werden> müssen. Also sind>> die +-15V in der Schaltung leider ein Muss.>> Ist diese Unvermeidlichkeit auch wirklich richtig begründet?
Ja, da das Netzteil nur dies so liefern kann und nur so OPVs und
Heizschaltung gleichzeitig funktionieren können. Wäre gut wenn es mit
den +-15V so klappen würde.
Typ schrieb:> So ich das sehe, hat der uC über den 2M2 kaum Einfluss auf die> Schaltung.> Ist überhaupt sichergestellt, dass die +-15V-Quelle 1,5A liefern kann?
Netzteil schafft bis zu 3A
Hubert G. schrieb:> Was funktioniert denn nicht?> Keine Heizleistung?
Es liegt dauerhaft keine Spannung am Heizwiderstand an. Egal mit welcher
Spannung ich vom Arduino komme.
Marco schrieb:> THOR schrieb:>> ...und warum machst du keinen Tiefpass hinter deine PWM, damit da>> auch>> tatsächlich ein analoges Signal rauskommt?>>>> Und dann kann man sicher alle Transistoren ausser den TIP120 einsparen>> denn mit nem hfe von um die 1000 brauchst du die anderen bestimmt nicht.>> wenn ich nur den TIP120 so verwende liegt über Basis-Emitter immer eine> Spannung an und der Transistor ist dauerhaft geöffnet. Deshalb die ganze> Schaltung davor.
Achso, wegen den -15V. Hatte ich übersehen.
Lösung: Transistor mit Charge Pump ansteuern.
Marco schrieb:> Typ schrieb:> So ich das sehe, hat der uC über den 2M2 kaum Einfluss auf die> Schaltung.> Ist überhaupt sichergestellt, dass die +-15V-Quelle 1,5A liefern kann?>> Netzteil schafft bis zu 3A
Wunderbar!
Dann halbier den Widerstand, schalte ihn ganz herkömmlich per
Logiclevel-N-Fet zwischen +15V und GND und spar dir den Käse
Typ schrieb:> Marco schrieb:>> Typ schrieb:>> So ich das sehe, hat der uC über den 2M2 kaum Einfluss auf die>> Schaltung.>> Ist überhaupt sichergestellt, dass die +-15V-Quelle 1,5A liefern kann?>>>> Netzteil schafft bis zu 3A>> Wunderbar!> Dann halbier den Widerstand, schalte ihn ganz herkömmlich per> Logiclevel-N-Fet zwischen +15V und GND und spar dir den Käse
So reicht mir aber glaub ich die Heizleistung nicht.
Äxl (geloescht) schrieb:> R7 (10k). Ist das so beabsichtigt, oder ein Tippfehler?>> Äxl
Das ist so beabsichtigt. Hab ich mit Hilfe des Datenblatts so
ausgerechnet. Ist das falsch?
THOR schrieb:> und warum machst du keinen Tiefpass hinter deine PWM
Warum sollte er das? Damit würde ein guter Teil der Leistung in den
analog ausgesteuerten Transistor gehen. Wenn er PWM macht landet die
Energie (bis auf Ic mal Ucesat) in den Heizwiderständen wo sie
hingehört.
Q2 solltest du noch einenR von der Basis nach +15V spendieren.
..... und wenn die Anmeldung mit meinem Google-Account über dieses
Mist-Android-Tablet wieder funktioniert, kann ich auch editieren.
Marco schrieb:> Typ schrieb:>> Marco schrieb:>>> Typ schrieb:>>> So ich das sehe, hat der uC über den 2M2 kaum Einfluss auf die>>> Schaltung.>>> Ist überhaupt sichergestellt, dass die +-15V-Quelle 1,5A liefern kann?>>>>>> Netzteil schafft bis zu 3A>> Wunderbar!>> Dann halbier den Widerstand, schalte ihn ganz herkömmlich per>> Logiclevel-N-Fet zwischen +15V und GND und spar dir den Käse>> So reicht mir aber glaub ich die Heizleistung nicht.
Denkfehler meinerseits, Widerstandswert vierteln, dann bleibt die
Heizleistung gleich
Marco schrieb:> Dazu habe ich mir mit jemandem zusammen folgende Schaltung ausgedacht,> da ein anderer Teil der Schaltung OPVs enthält die mit +-15V> betrieben werden müssen.
Seit einem viertel Jahrhundert gibt es OPs, die weit über 90% aller
Anwendungen mit einer einfachen Versorgungsspannung abdecken. Warum
treibt man für eine simple Temperaturregelung den Aufwand mit einem
Doppelnetzteil?
Forist schrieb:> Marco schrieb:>> Dazu habe ich mir mit jemandem zusammen folgende Schaltung ausgedacht,>> da ein anderer Teil der Schaltung OPVs enthält die mit +-15V>> betrieben werden müssen.>> Seit einem viertel Jahrhundert gibt es OPs, die weit über 90% aller> Anwendungen mit einer einfachen Versorgungsspannung abdecken. Warum> treibt man für eine simple Temperaturregelung den Aufwand mit einem> Doppelnetzteil?
Verwende für die Temperaturmessschaltung nen PT100 in einer Wheatstone
Brücke und greife die Spannungungen mit em INA114AP ab, der mir die
Spannung auch noch verstärken kann. Er war einfach der praktischste zu
diesem Zeitpunkt.
Rechen dir doch mal den Strom aus der in die Basis des Q3 fließen kann.
Dann wirst du sehen, das es nicht einmal für 5W reicht.
Die Schaltung ist für +-15V schon fast OK, aber vollkommen falsch
dimensioniert.
Harry schrieb:> Q2 solltest du noch einenR von der Basis nach +15V spendieren.>> ..... und wenn die Anmeldung mit meinem Google-Account über dieses> Mist-Android-Tablet wieder funktioniert, kann ich auch editieren.
Alles klar. Das mit R2 und R3 hat noch zu keiner Veränderung. Und wie
würdest du dann die restlichen Widerstände wählen?
Forist schrieb:> Seit einem viertel Jahrhundert gibt es OPs, die weit über 90% aller> Anwendungen mit einer einfachen Versorgungsspannung abdecken. Warum> treibt man für eine simple Temperaturregelung den Aufwand mit einem> Doppelnetzteil?
Les den Eingangspost richtig:
Marco schrieb:> da ein anderer Teil der> Schaltung OPVs enthält die mit +-15V betrieben werden müssen.
@Marco:
Trotz allesm stellt sich die Frage: Warum müssen die Lastwiderstände
zwischen +15 und -15V liegen.
Könnte man nicht statt dessen die Widerstände zwischen +15V und Masse
hängen (für gleiche Leistung braucht man dann doppelten Strom)
Üblicherweise legt man die -15V als Hilfsspannung eh schwächer aus, da
sie meist nur für die (einen Teil der) Steuerung benötigt wird.
Typ schrieb:> Denkfehler meinerseits, Widerstandswert vierteln, dann bleibt die> Heizleistung gleich
Das wäre eine Möglichkeit, aber dazu müsste ich das Widerstandspaket,
das sich in nem Schaluch befindet, durch den Luft strömt,
herausschneiden, neu zusammenlöten und wieder in den Schaluch packen.
Das sind schon 84 Widerstände und weiß nicht ob ich das dann nochmal in
den Schaluch bringe.
Marco schrieb:> Und wie> würdest du dann die restlichen Widerstände wählen?
R2 und R3 entfallen.
R1 2k2
R4 10k
R5 3k3
R6 entfällt
R7 0 Ohm
Somit erhält Q3 genügend Basisstrom für die 1,5A
Hubert G. schrieb:> Rechen dir doch mal den Strom aus der in die Basis des Q3 fließen> kann.> Dann wirst du sehen, das es nicht einmal für 5W reicht.> Die Schaltung ist für +-15V schon fast OK, aber vollkommen falsch> dimensioniert.
In die Basis müssten bei dieser Beschaltung, wenn der BC560B voll
geöffnet ist, 0,5 mA fließen, richtig? Habe den R7 mithilfe des
Datenblatts ausgerechnet.
Hubert G. schrieb:> R2 und R3 entfallen.> R1 2k2> R4 10k> R5 3k3> R6 entfällt> R7 0 Ohm
Ich würde R6 lassen und 10k nehmen.
Ebenso würde ich zwischen Basis und Emitter von Q2 noch eine Widerstand
von z.B. 22k spendieren.
Beides hilft, die Transistoren sicherer (Kollektor-Reststrom) und
schneller (Basis entladen) abzuschalten.
Ausm Bauch raus ohne groß zu rechnen:
R1 1k
R2 entfernen
R3 entfernen
R4 3.3k
R5 4.7k
R6 4.7k
R7 1k
.... oder nen passenden N-FET, Source auf -15V, GS-Widerstand 1-4.7k und
mit einem NPN-Trans GND vom Arduino über 100 Ohm aufs Gate. GND liegt ja
15V höher als S vom FET.
Dietrich L. schrieb:> Hubert G. schrieb:>> R2 und R3 entfallen.>> R1 2k2>> R4 10k>> R5 3k3>> R6 entfällt>> R7 0 Ohm>> Ich würde R6 lassen und 10k nehmen.> Ebenso würde ich zwischen Basis und Emitter von Q2 noch eine Widerstand> von z.B. 22k spendieren.> Beides hilft, die Transistoren sicherer (Kollektor-Reststrom) und> schneller (Basis entladen) abzuschalten.
Alles klar. Vielen Dank an euch beide. Ich werde es mal testen.
Marco schrieb:> In die Basis müssten bei dieser Beschaltung, wenn der BC560B voll> geöffnet ist, 0,5 mA fließen, richtig? Habe den R7 mithilfe des> Datenblatts ausgerechnet.
Diese Rechnung möchte ich sehen.
An R6 liegen max. 5V, das ergibt abzüglich Vbe 2,5V und das sind dann
0,25mA Basisstrom. Das mal 1000 ergibt 250mA.
Harry schrieb:> Ausm Bauch raus ohne groß zu rechnen:> R1 1k> R2 entfernen> R3 entfernen> R4 3.3k> R5 4.7k> R6 4.7k> R7 1k>> .... oder nen passenden N-FET, Source auf -15V, GS-Widerstand 1-4.7k und> mit einem NPN-Trans GND vom Arduino über 100 Ohm aufs Gate. GND liegt ja> 15V höher als S vom FET.
Vielen Dank. Ich sehe mal was sich machen lässt.
Hubert G. schrieb:> Marco schrieb:>> In die Basis müssten bei dieser Beschaltung, wenn der BC560B voll>> geöffnet ist, 0,5 mA fließen, richtig? Habe den R7 mithilfe des>> Datenblatts ausgerechnet.>> Diese Rechnung möchte ich sehen.> An R6 liegen max. 5V, das ergibt abzüglich Vbe 2,5V und das sind dann> 0,25mA Basisstrom. Das mal 1000 ergibt 250mA.
Achja. Habe Vbe außer Acht gelassen. Sorry.