Hallo,
ich baue gerade mein Labornetzteil um. Strom und Spannung sollen auf
einem LCD angezeigt werden.
Um den Strom über dem Shunt zu messen, verwende ich folgende Schaltung
(Anhang). Die Strommessung funktioniert damit auch schon gut, ist das
Netzteil jedoch im Leerlauf und ich drehe die Spannung hoch, reißt der
Opamp seinen Ausgang bei etwa 17V Netzteilspannung voll auf. Bei 18 Volt
geht er dann wieder Richtung 0 Volt.
Die Spannungsversorgung des Opamps beträgt 9V, bei 12V tritt das Problem
auch auf.
Mit R6-9 teile ich die Spannung am Shunt gegen Masse auf etwa 6V, damit
die Eingänge des OPV keine Spannung über VCC abbekommen.
Wo liegt das Problem?
Danke im Voraus.
Edit: U(+/-) = 0,2V ist Quatsch. Was auch immer ich da gerechnet habe...
An sich sieht die Schaltung OK aus. Ein Kondensator an der Versorgung
des ICs wäre noch angebracht.
Könnte es sein das das Netzteil gelegentlich anfängt zu schwingen ?
Ulrich H. schrieb:> An sich sieht die Schaltung OK aus. Ein Kondensator an der Versorgung> des ICs wäre noch angebracht.
Ja, stimmt. Den habe ich vergessen.
Ulrich H. schrieb:> Könnte es sein das das Netzteil gelegentlich anfängt zu schwingen ?
Dieses Netzteil ist eigentlich relativ stabil. Ich werde das Morgen
nochmal prüfen.
> Die Schaltung kann am Ausgang garnicht auf 0V > heruntergehen, sondern hängt bei
100...200mV in der > Sättigung. Das ist nicht gut.
Deswegen wollte ich einen Single-Supply Opamp benutzen. Dann muss ich
mal schauen, wie ich eine negative Rail hinbastel.
> Warum machst du den Ausgang mit dem TP dermaßen > hochohmig. Der OP kann den TP
auch über die Gegenkopplung > bilden.
Der Widerstand soll den ADC des Atmega schützen bzw den Strom, der durch
die Clampdioden fließt, begrenzen.
Der Kondensator verhindert nur, dass die letzten Stellen des ADC
wackeln.
Luca E. schrieb:> Wo liegt das Problem?
Den Aufbau kannst du ausschließen? Ist die Schaltung so auf dem
Steckbrett würde ich hier erstmal ein Kontaktproblem vermuten.
Madcat schrieb:> Luca E. schrieb:>> Wo liegt das Problem?>> Den Aufbau kannst du ausschließen? Ist die Schaltung so auf dem> Steckbrett würde ich hier erstmal ein Kontaktproblem vermuten.
Und auf ner Platine oder ähnliches würde ich schaun nicht dass man da ne
kalte Lötstelle oder ähnliches hat.
Mess' mal die Spannungen direkt am OP-Eingang, insbesondere im Moment
des Effekts. Nach Schaltung dürften die niemals größer als VCC sein,
aber nach Schaltung müsste auch alles funktionieren... Anders gefragt:
Funktioniert die Strommessung auch bei Ausgangsspannungen > 18V?
Ich würde auf den ersten Blick auch auf ein Schwingen tippen oder ein
Seiteneffekt am Eingang.
Du könntest zwischen deine Eingangspins mal einen Kondensator mit 1nF
versuche, ober der das besser macht.
Gruß, Jens
>Könnte es sein das das Netzteil gelegentlich anfängt zu schwingen ?
Netzteile können in der Tat manchmal bei kleinen Lasten instabil werden.
Beim LT1766 hatte ich das mal.
Bei der Schaltung fehlt übrigens jede Bandbreitenbegrenzung am Eingang
und in der Gegenkopplung...
So, ich habe nun nochmal gemessen. Abblockkondensator und 1nF zwischen
den Opamp Eingängen habe ich eingebaut. Der Opamp gab nur noch dauerhaft
3V aus, daher neuen Opamp eingebaut -> selbes Problem.
Das Netzteil schwingt definitiv nicht.
Die Schaltung ist auf Lochraster aufgebaut, kalte Lötstellen habe ich
keine gefunden.
Drehe ich die Spannung hoch, bekomme ich Spannungsabfall über dem Shunt
(ca. 0,1-1mV im Leerlauf).
Bei 12,7V Netzteilspannung habe ich 0,37mV Spannungsabfall über dem
Shunt, 50mV am Ausgang des OPV und 5mV zwischen den Knotenpunkten an
R6-9.
In der Problemzone, bei ca. 13V beträgt, die Spannung an den
Knotenpunkten -30mV, der OPV steuert voll auf.
Die Spannung zwischen den OPV-Eingängen beträgt dann 0,88V.
Das scheint ein wirklich sehr seltsames Problem zu sein. Mir fehlt
allerdings aktuell die Zeit, nochmal genau über den Aufbau zu schauen.
Er müsste aber richtig sein, sonst würde ja auch die Strommessung nicht
funktionieren.
> Anders gefragt:> Funktioniert die Strommessung auch bei Ausgangsspannungen > 18V?
Ja, die Strommessung funktioniert auch nach 18V.
Luca E. schrieb:> In der Problemzone, bei ca. 13V beträgt, die Spannung an den> Knotenpunkten -30mV, der OPV steuert voll auf.> Die Spannung zwischen den OPV-Eingängen beträgt dann 0,88V.
Lese ich das richtig, schreibst du hier -30 mV? Und an den OPV-Eingängen
hast du dann bei gleicher Polarität 0,88 V? Das deutet auf ein
Kontaktproblem an R1 oder R2 und außerdem scheint dein Spannungsteiler
R6-R9 nicht gut abgeglichen sein wenn sich da eine negative Spannung
zwischen den Knotenpunkten R6-R9 bilden kann.
Okay, ich habe mich nochmal drangesetzt. Das lässt mir jetzt keine
Ruhe... ;-)
Ich habe mal die Verbindung zum Opamp aufgetrennt. Messe ich die
Spannung an den beiden Spannungsteilern gegen Masse bei 26V
Ausgangsspannung, erhalte ich 19,8V am Knotenpunkt. Die Widerstände sind
definitiv 33k und 10k und haben Kontakt (gerade nochmal geprüft). Die
beiden Spannungsteiler liegen ja quasi parallel, kann das davon kommen?
Rechnerisch müsste ich ~6V erhalten.
Wie wäre es, wenn ich einen weiteren Shunt (0,1R) in die Masseleitung
des Netzteils schalte? Gäbe bei 3,75A nur 0,375V Spannungsabfall und
ließe sich einfacher verstärken.
Edit: Das scheint der Fehler zu sein. 1k parallel zu R8 und R9 ergibt
5,7V am Spannungsteiler bei 26V Ausgangsspannung. Damit ist der Fehler
weg. Dass ich im Leerlauf bei voll aufgedrehter Spannung 80mV am
OPV-Ausgang erhalte, liegt vermutlich an der Toleranz der Widerstände.
Je nach Netzteil-schaltung kann man auch einen Shunt auf der low Side
einbauen. Meist geht das sogar so, dass der Abfall am Shunt mit
ausgeregelt wird, also nicht stört. Schwierig wird es dann aber, wenn
man mehrere Spannungen aus der einen Trafowicklung bereitstellen will.
Wenn da 26 V schon am Spannungsteiler raus kommen, ist es kein Wunder
das der OP damit nicht so recht klar kommt. Sind da vielleicht die 10 K
und 33 K vertauscht ?
> Wenn da 26 V schon am Spannungsteiler raus kommen, ist es kein Wunder> das der OP damit nicht so recht klar kommt. Sind da vielleicht die 10 K> und 33 K vertauscht ?
Nein, die Widerstände sind nicht vertauscht, obwohl es rechnerisch sogar
passen würde.
Mit den 1k parallel zu R7 und R9 (nicht R8) scheint der Fehler nun
behoben zu sein (siehe Edit, Post von mir vor diesem). Allerdings muss
ich nun die Rückkopllungswiderstände des OPV anpassen.
Luca E. schrieb:> Die> beiden Spannungsteiler liegen ja quasi parallel, kann das davon kommen?
Nein.
Luca E. schrieb:> Rechnerisch müsste ich ~6V erhalten.
Das müsste dabei auch rum kommen wenn an der Schaltung alles OK ist. Du
hast aber 19.8V, d.h. irgend etwas stimmt am Aufbau nicht, die Schaltung
an sich ist aber OK.
Das Geheimnis ist gelüftet. Die 33k Widerstände waren nur 3,3k
Widerstände. Ich muss mich wohl in der Schublade vergriffen haben und es
ist mir auch beim Prüfen des Farbcodes nicht aufgefallen. Das erklärt
auch, warum es mit dem 1k parallel zu 10k funktioniert hat.
Dummer Fehler von mir.
Trotzdem vielen Dank an alle helfenden!
Hättest mal meinen Tipp von vor zwei Tagen befolgen sollen...
Uwe Beis schrieb:> Mess' mal die Spannungen direkt am OP-Eingang, insbesondere im Moment> des Effekts. Nach Schaltung dürften die niemals größer als VCC sein,> aber nach Schaltung müsste auch alles funktionieren...
diffamp.png
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