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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ist diese Schaltung so realisierbar


Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Hallo zusammen,

ich bin neu im Schaltungen selber zusammen stricken. 
Elektronik-Grundkenntnisse habe ich aus meiner Informatiker Ausbildung.

Ich habe jedoch bisher nur einmal in der Schule (damals, so 6-7 Jahre 
her) eine Schaltung mit ein paar Transistoren etc aufgebaut. Das Wissen 
darüber ist allerdings mangels beanspruchung fast völlig verschwunden.

Grobe Richtung meines Projektes:

Ein PC-Netzteil-Tester, welcher die Leitungen bzw. die einzelnen 
Spannungen bis 75/80% der Leistung des Netzteils belasten kann.

Hintergrund:

Ich habe hier ein Netzteil liegen, welches kein Mainboard mehr korrekt 
mit Spannung versorgen kann, allerdings noch anspringt, sobald nicht 
allzu viel Last daran hängt (4-5 Festplatten). Dies herauszufinden hat 
mich sehr viel Zeit gekostet. Um dies in Zukunft einfacher 
herauszufinden, habe ich mal nach Netzteiltestern gesucht, und bin 
fündig geworden, jedoch haben alle diese Testgeräte, welche käuflich zu 
erwerben und für einen Otto-Normal-Verbraucher erschwinglich sind, keine 
Möglichkeit die Spannungen zu belasten. Die kaufbaren Geräte zeigen 
lediglich mit LED's an ob alle Spannungen vorhanden sind.

Somit habe ich den entschluss gefasst, mir selbst ein solches Testgerät 
zusammen zu basteln (Frei nach dem Motto: kann ja nicht so schwer 
sein...)

Ich bin soweit, dass ich mir 12V Halogenbirnen als 
"Hochleistungswiederstand" herausgesucht habe. 3 Verschiedene 
Leistungsklassen : 35W, 50W und 100W.

Der erste Plan, diese Glühbirnen mit den Netzteil Leitungen zu 
verbinden, war die Stecker des Netzteils alle auf eine Platine zu 
führen, und dort mit einer größeren Anzahl von Leitungen mit 
Bananensteckern diese mit den Lampen zu verbinden. Das Problem hierbei 
ist jedoch, dass eine hohe Verpolungsgefahr besteht.

Der zweite Plan war dann eine Schaltung zu entwickeln, welche mit 
Tastern die Lampen an und ausschalten kann, und hier bin ich gerade am 
nachdenken wie sich das am besten realisieren lässt.

Ich suche also quasi einen Umschalter zwischen 12V, 5V, 3,3V und "Aus" 
für jede Lampe. Es waren 24 Lampen (8x100W, 8x50W, 8x35W) geplant, um 
auch neuere Netzteile jenseits der 600W angemessen Testen zu können.

Dieser Umschalter sollte so funktionieren, wie ich das an der alten 
Stereoanlage von meinem Vater gesehen habe: Dort lassen sich die Sender 
per Tastendruck einstellen, und werden solange gehalten, bis der nächste 
Sender eingestellt wird.

Nach ein bisschen Googlen bin ich dann dahinter gekommen, dass ich wohl 
eine Selbsthalteschaltung benötige, sowie irgendeine logik, die mir das 
umschalten ermöglicht.

Nachdem ich nun in einem PDF-Dokument darüber gelesen habe, dass 
Thyristoren sich zum Schalten von großen Strömen eignen (100W an 12V 
sind ca. 8,33A!) habe ich mir im Anhang befindliche Schaltung 
ausgedacht.

Der 4051 dient als "Umschalter" und die Thyristoren als 
Selbsthalteschaltung.

Da ich nun keine Ahnung mehr von solchen dingen wie Transistoren, 
Thyristoren oder IC's habe, weiss ich nicht, wo ich noch Wiederstände 
zur Strombegrenzung einbauen muss, oder wo ich einen grundlegenden 
Fehler gemacht habe.

Vielleicht könnt Ihr euch die Schaltung einmal ansehen, und mir sagen, 
ob dies so Funktionieren könnte, und was noch an Bauteilen fehlt. Sobald 
ich dann eine Vorstellung davon habe, werde ich das ganze ersteinmal im 
kleinen Rahmen auf einem Steckbrett ausprobieren, bevor ich mir für ca. 
50-60€ kleinteile zulege, und nachher doch das falsche da habe.

Legende:

Die oberen 4 Leitungen sind in Reihenfolge von oben nach Unten:
+12V
+5V
+3,3V
0V (GND)

Die drei unteren Wiederstände sollen die Lampen darstellen (ich hatte 
gerade kein passendes Symbol)

Ebenfalls fehlt mir noch der Denkansatz für das abschalten der Lampen. 
Dies hatte ich mit dem 4. Taster vor, welcher beim IC den Ausgang "Z" 
(im Bild "X") abschaltet. Dies muss irgendwie die Verbindung zwischen 
Thyristor und Lampe trennen. Evtl ist dies mit einem 2N3055 möglich? Wie 
sieht die Schaltung dafür aus?

Oh da fällt mir gerade auf, dass sich in diesem Fall ja mehrere 
Spannungen gleichzeitig einschalten lassen. Hmm, das könnte zu einem 
Problem werden. Habt ihr dafür evtl auch noch eine Lösung?

Danke schonmal für eure Hilfe.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: HildeK (Gast)
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Ich will nur am Rande ein paar Bemerkungen einstreuen:

- Selbsthaltefunktionen könnten auch mit einem Flipflop gelöst werden. 
Suche mal nach RS-Flipflop. Damit MOSFETs als Schalter steuern.

- Thyristoren kann man auch dadurch löschen, dass man ihnen kurzzeitig 
den Strom entzieht, z.B. durch einen parallelen Transistor oder MOSFET, 
der kurzzeitig eingeschaltet wird.

- an der Beschaltung der Taster vermisse ich Pull-Widerstände, die den 
Eingänge auf den gewünschten Pegel ziehen, wenn die Tasten nicht 
gedrückt sind.

Irgendwie habe ich so den Eindruck, dass das mit einem Mikrocontroller 
eleganter gehen würde ... (Ware auch nicht unpassend für das Forum ;-) )
Der weiß, was ist gerade ein- bzw. ausgeschaltet, kann verriegeln, nur 
für bestimmte Dauer einschalten, usw.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Hallo.

Danke für die Antwort.

Flipflops hatte ich bereits gefunden, nur fand ich irgendwie die Idee 
den Signalspeicher und den "Schalter" in einem Bauteil zu vereinen, 
recht gut.

Müsste ein Transistor, welcher parallel zum Thyristor liegt, zum löschen 
denn besondere Eigenschaften erfüllen? (Stromfestigkeit, 
Spannungsfestigkeit)

Ok, die Pull-Wiederstände hatte ich verschwitzt, diese würde ich dann 
pauschal alle mal auf GND legen (Pull-Down)

Hmmm... mit einem µC....

Daran hatte ich auch schon gedacht, dachte nur dann das wäre ja zuviel 
aufwand. Aber wenn ich das so betrachte, sollte es doch mit den 
Thyristoren Samt "Abschaltvorrichtung" und einem µC wesentlich einfacher 
vonstatten gehen.

Ich habe hier noch einen ATMEGA32 auf dem Evaluationsboard von Pollin...

Wie müsste das denn dann aussehen???

Ich werde mal kurz ne Skizze erstellen und sie dann hier rein stellen, 
dann können wir nochmal darüber diskutieren.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: HildeK (Gast)
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>Müsste ein Transistor, welcher parallel zum Thyristor liegt, zum löschen
>denn besondere Eigenschaften erfüllen? (Stromfestigkeit,
>Spannungsfestigkeit)
Spannung ist kein Problem aber den Strom muss der Transistor schon 
können - er soll ihn ja dem Thyristor wegnehmen. Es muss aber kein 3055 
sein, den Verlustleistung fällt ja kaum an.
Aber Nachteile hat das immer noch: Der Löschtransistor übernimmt ja den 
Strom und solange der ein ist, leuchten deine Lampen noch. Wenn du alles 
gemeinsam löschen willst, fließt über alle Lösch-Transistoren auch 
Strom, solange du die Taste drückst.

Wenn du aber den Vorschlag mit dem µC ernsthaft in Betracht ziehst, dann 
vergiss die Thyristoren und nimm Logic-Level-MOSFETs. Ist einfacher.

PS. ich habe mir die 4051-Funktion nicht angeschaut - wenn in dem 
Zusammenhang ein Überlegungsfehler drin sein sollte ...

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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So, da bin ich wieder. Dieses mal mit der Schaltung mit einem µC.

Fehlt hier noch was?

Ich weiss nicht, ob die Transistoren zum abschalten der Thyristoren so 
richtig sind. Habe dies ersteinmal angenommen.

Der µC würde dann sicherstellen, dass jeweils nur 1 Ausgang pro Lampe 
geschaltet ist.

Funktioniert das so, und welche Wiederstandsgrößen bräuchte ich so?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Ich habe gerade erstmal nachgelesen, was ein MOSFET überhaupt ist. Das 
es in die Richtung Transistor geht, wusste ich bereits, habe bisher nur 
nicht damit gearbeitet. Speziell das Stromlose schalten gefällt mir gut. 
Nun hätte ich allerdings noch ein problem. Der µC hat ja "nur" 32 E/A 
Ports...

ich würde aber ja 24 Lampen x 4 Schalter nach dem aktuellen Modell 
anbringen müssen. Das übersteigt leider die Fähigkeiten des µC. Da 
bräuchte ich sowas wie Multiplexer oder ähnliches, korrekt?

Andersherum hatte ich gedacht mit nur noch 1 Taster pro Lampe die Lampe 
selbst anzuwählen, um dann mit anderen 4 Tastern die Spannung für die 
aktuell angewählte Lampe auszuwählen.

Dafür bräuchte ich allerdings wieder eine Selbsthalteschaltung, welche 
die Schaltzustände der MOSFET's beibehält, auch wenn der µC gerade eine 
andere Lampe bedient, womit ich eigentlich ja wieder bei den Thyristoren 
wäre, oder?

Weitere Ideen?

Autor: Mike J. (Gast)
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Portmultiplexer

Ausgang vervielfachen mit 74HC4094 (8 Bit Schift Register)

Autor: HildeK (Gast)
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Schön, dass du die Vorteile des MOSFET erkannt hast.
Hier im Forum wird häufig für die Porterweiterung ein Schieberegister 
(74HC595) gewählt. Suche mal danach - du findest bestimmt tausend 
Treffer.
Das Schieberegister enthält übrigens Flipflops ...
Da kannst du viele hintereinanderschalten und so mit 4 oder 5 Steuerpins 
am µC hunderte Lampen schalten ...

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Ich glaube an dieser Stelle übersteigen die Port-Multiplexer 
Datenblätter, welche ich gefunden habe, meine momentanen geistigen 
Fähigkeiten. Um es anders auszudrücken: Ich werde mich jetzt ne runde 
aufs Ohr hauen, und vielleicht verstehe ich ja Morgen mehr davon, oder 
kann mir jemand nen Link zu ner einfach zu verstehenden Anleitung geben, 
wie ich einen Port-Multiplexer an meinen µC anschliesse?

Danke schonmal im Voraus.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

mal völlig unabhängig von Deinen Schaltplänen:
das statische Lastverhalten eines PC-Netzteils ist eine Seite.
Dabei ist allerdings auch noch daran zu denken, daß nicht alle 
Spannungen geregelt werden und so die Abängigkeiten eine Rolle spielen.
Es nutzt wenig, zu wissen, daß z.B. die 5V-Schiene die Maximallast 
bringt, die Spannung der anderen Schienen müssen auch im Sollbereich 
bleiben und zwar bei allen zulässigen Lastkombinationen.

Der zweite und wichtigere Punkt ist das dynamische Verhalten bei 
Laständerungen. Wenn z.B. bei einem Lastsprung auf der 12V-Schiene eine 
Regelspitze auf der 5V-Schiene den PC abstürzen läßt, hilft die ganze 
Messerei garnichts.

Abstürzende PCs bei ungünstigen Lastverhältnissen und zu "schwachem" 
Netzteil sind eine nervende Angelegenheit. Ich habe die Gänsefüßchen 
gesetzt, weil ich ältere 300W Netzteile habe, die ein wesentlich 
besseres Regelverhalten haben als manche neuere 460W Versionen.

Die einfachste Fehlereingrenzung war immernoch, ein sicher 
funktionierendes Netzteil zum Test zu nehmen (nicht eins, was gehen 
müßte, sondern eins, daß man schon so benutzt hat).

PC-Netzteile sind nicht so teuer und selbst, wenn ich einen Fehler 
erkennen würde, lohnt eine Reparatur nur bei Spezialversionen, wenn es 
keinen Ersatz dafür gibt.

Mein Vertrauen auch zu einem von mir selbst reparierten PC-Netzteil ist 
relativ gering, wenn ich was übersehen habe und das Ding wieder 
verreckt, nimmt es vielleicht gleich den ganzen PC mit...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Hallo.

Ja, natürlich hast du recht. Ich hätte auch kein bzw. wenig Vertrauen in 
ein von mir selbst repariertes Netzteil, und würde dann ein anderes 
nehmen. Es ging mir primär darum, dass ich nicht immer ein passendes 
Netzteil zur hand habe, wenn es wieder einmal heisst : "Mein PC springt 
nicht an" da wäre mir eine Konstruktion, wo ich ein Netzteil 
anschliessen kann, und sagen kann, ob es am Mobo oder am Netzteil liegt, 
doch wesentlich angenehmer...

Vom Platzverbrauch in der Werkzeugtasche tut sich das wohl nichts, aber 
in der Wirkung.

Dann müsste ich nämlich nicht immer verschiedene Leistungsklassen von 
Netzteilen mit mir herumschleppen (mal abgesehen von den inzwischen 
verschiedenen Anschlüssen), nur um es auszuprobieren, ob Mobo oder 
Netzteil defekt ist.

Wenn in einem Netzteil jedoch "nur" ein Kondensator dick geworden ist, 
und er so die Spannungen nicht mehr halten kann, dann könnte ich mit 
diesem Testgerät nachher auch die korrekte Funktion des reparierten 
Netzteils testen. Ob ich dieses dann noch in einem "wichtigen" Rechner 
einbauen würde, ist ne andere Sache.

Wahrscheinlich eher als Bastelzeug, da ich ja eben nicht sagen kann, ob 
es noch 100% funktioniert.

Trotzdem danke für deine Antwort.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: juppi (Gast)
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@Steffen Timmermann (Gast)


Wenn du Halo als Last benutzt,dann wird beim einschalten die I-Spitze
das 5-10 fache.
 Bedenke das!

MfG

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

naja, bisher bin ich immer mit einem mittleren aktuellen ATX-Netzteil 
ausgekommen. Die Stecker passen ja normalerweise auch auf die ältere 
Version.
Das der Rechner mit einem 350-400W Netzteil die weiße Fahne raushält, 
wenn ich Vollast mit 3D auf einer High-End Grafikkarte machen würde, 
stört ja nicht.
Ranstecken, Startversuch, geht -> Netzteil
Sonst eben alles raus und ab außer Grafik und ein Rammodul, geht es dann 
-> Fehler suchen, sonst CPU oder Board...

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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@juppi:

kann man diese Spitze mit nem Kondensator o.ä. abflachen, sodass die 
Lampe "langsamer angeht"?

Und wie müsste dieser dann liegen? parallel zur Lampe? Oder eher davor 
im Versorgungsstromkreis?

Wie lange hat so eine Halogenlampe denn noch den 5-10 fach größeren I? 
geht das um µs oder eher doch einige s?

Wie groß müsste ich den denn dimensionieren? Habe gerade die Formel für 
die Farad nicht zur hand... muss ich gleich mal `nach googeln.

@Michael:

das mit den ATX-Steckern habe ich auch schonmal anders erlebt. Nunja. 
Andererseits ist es für mich eine art "Übung" dieses Teil zu bauen, egal 
ob es nachher nun praktikabel ist oder nicht.

Grundsätzlich hast du recht, dass wenn man alle zusatzkomponenten 
absteckt, jedes Mobo mit 200-300W zufrieden sein sollte.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>kann man diese Spitze mit nem Kondensator o.ä. abflachen, sodass die
>Lampe "langsamer angeht"?

Nicht per Kondensator .Das wuerden riesige Eimer werden.

Du kannst das ganze per PWM vom Controller aus langsam hochfahren.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>Wie lange hat so eine Halogenlampe denn noch den 5-10 fach größeren I?
>geht das um µs oder eher doch einige s?
Wenn sie hell ist, dann ist der Strom normal, nur der Kaltwiderstand ist 
deutlich kleiner, also geschätzt im 100ms-Bereich.
Glühlampen sind schon eine prima Last, wenn man größere Leistungen 
vernichten will - aber eben mit dem Nachteil des Einschaltstromes. Bei 
der 3V3 und 5V-Leitung hast du sowieso das Problem, dass die Lampe gar 
nicht richtig einschaltet, die haben doch üblicherweise 12V oder gibts 
die auch für kleinere Spannungen?

Man könnte auch eine aktive Strombegrenzung einschleifen:
Kleiner Fühlerwiderstand und einen Transistor, der bei Überstrom das 
MOSFET-Gate nach unten zieht. Imax = 0,7V / Rf. Imax 1,5 bis 2fach zum 
Nominalstrom wählen (auf die Maximallast des Netzteiles anpassen). Damit 
geht die Lampe langsamer an - während der Zeit wird aber der FET heizen.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Sollte ein PC-Netzteil nicht für eine Stromspitze im 100ms Bereich 
tolerant genug sein? oder schaltet das sofort ab?

Ich habe z.B. noch eine 5 1/4" Festplatte mit doppelter Bauhöhe hier (so 
hoch wie 2x CD-Rom) und die zieht lockere 2A auf 12V und 1.5A auf 5V.

Beim Anlaufen dementsprechend mehr, und das Netzteil macht das auch 
mit...

Sollte das Netzteil das nicht abkönnen?

Es wäre ja auch so, dass das Netzteil bereits angelaufen ist, bevor ich 
die Lampen einschalte, und somit die Spannungen schon aufgebaut sind, 
die Kondensatoren im Netzteil ja auch schon geladen etc.

Das mit PWM (ich gehe davon aus dass Pulsweitenmodulation gemeint war) 
wäre zwar eine Möglichkeit, übersteigt aber meine momentanen 
Programmier- wie auch Bastelkenntnisse(zumindest, was µC angeht).

Das mit der aktiven Stombegrenzung habe ich jetzt nicht ganz verstanden. 
Habt ihr da zufällig ne Beispielzeichnung verfügbar?

zum Thema riesige Eimer an Kondensatoren:

Es würde jeweils nur eine Lampe nach der anderen geschaltet, von daher 
wäre die Stromspitze nicht allzu groß.

solange ich nur 1 Eimer an Kondensator pro Spannung bräuchte, wäre das 
kein Problem, oder welche Größe müsste ich da nehmen?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: HildeK (Gast)
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>Sollte das Netzteil das nicht abkönnen?
Wenn der Nominalwert deiner Dummy-Loads schon bei 50% oder 80% ist, dann 
vermutlich nicht. Ich habe aber keine Erfahrung im dynamischen Verhalten 
von PC-Netzteilen. Da würde ich jetzt einfach ein paar Versuche im 
Vorfeld machen.
>Das mit der aktiven Stombegrenzung habe ich jetzt nicht ganz verstanden.
>Habt ihr da zufällig ne Beispielzeichnung verfügbar?
Ich habe dir mal eine Skizze angehängt.
>solange ich nur 1 Eimer an Kondensator pro Spannung bräuchte, wäre das
>kein Problem, oder welche Größe müsste ich da nehmen?
Man kann das rechnen oder probieren. Nimm doch einfach mal 1000µF, lade 
sie auf 12V und hänge deine Lampe an den C. Wenn du den Faden wenigstens 
leicht aufleuchten siehst, dann war das schon brauchbar. Ich vermute 
mal, dass man da eher 10000µF oder noch mehr bräuchte für irgendeine 
Wirkung. Eine 20W Lampe hat ja heiß einen Widerstand von ca. 7 Ohm, kalt 
dann den schon genannten Faktor 10 weniger (Ohmmeter --> messen?).

Noch nicht verstanden habe ich, wie du deine 3V3 und 5V mit der 
12-Volt-Lampe prüfst. Leuchtet die bei 3V3 schon?

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Also laut dieser Seite 
(http://sbarth.dyndns.org/seiten/rahmen.php?nav=net...) wird 
eine 12V Halogen-Lampe an einem 3,3V Anschluss funktionieren..... im 
Prinzip wollte ich was ähnliches bauen, was aber flexibel in der 
Leistungsstufe ist.

Das mit dem 1000µF Elko habe ich gerade mal ausprobiert, und die Lampe 
fängt noch nicht mal an zu leuchten. (Und das ist erst eine 35W Birne)

daher wohl doch eher die Strombegrenzungsschaltung, da mir das mit PWM 
etwas zu kompliziert ist.

Warum muss ich die Strombegrenzung auf das Netzteil einstellen?

Kann ich die Strombegrenzung nicht so bauen, dass die volle Leistung der 
Lampe bei 12V erreicht wird, und bei 3,3 bzw. 5 Volt die gleiche 
begrenzung nehmen? Dann könnte man auch wesentlich besser die Lampen auf 
die Leistung des Netzteils anpassen. Die Lampen leuchten ja eh nicht mit 
ihrer vollen Stärke..

Also z.B. bei 100W Birnen die Amperezahl bei 8(100W bei 12V=8,333A) 
Verriegeln (5,6 Ohm für R2)
bei 50W die Amperezahl bei 4 (50W bei 12V=4,166A) verriegeln  (2,8 Ohm 
für R2)
bei 35W die Amperezahl bei 3 (35W bei 12V=2,91A) verriegeln (2,1 Ohm für 
R2)

wieviel müsste denn der NPN-Transistor abkönnen? bzw. welchen könnte man 
dort nehmen?

Autor: HildeK (Gast)
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>Warum muss ich die Strombegrenzung auf das Netzteil einstellen?
Vielleicht verstehe ich in dem Punkt deinen Ansatz auch nicht ganz.
Ich hatte jetzt einfach vermutet, da ja jede ATX-Spannung einen anderen 
Maximalstrom verträgt, du diese Zweige auch unterschiedlich belasten 
willst. Ah, ich verstehe langsam - nur durch Zuschalten weiterer 
Lastlampen. Ich war jetzt gedanklich eher am Schutz des Netzteils vor 
Überlastung.

>Also z.B. bei 100W Birnen die Amperezahl bei 8(100W bei 12V=8,333A)
>Verriegeln (5,6 Ohm für R2)
>bei 50W die Amperezahl bei 4 (50W bei 12V=4,166A) verriegeln  (2,8 Ohm
>für R2)
>bei 35W die Amperezahl bei 3 (35W bei 12V=2,91A) verriegeln (2,1 Ohm für
>R2)
Oops, leider falsch, was ich in der Skizze geschreiben hatte
Ich meinte:
R2 = 0,7V / Imax., also bei 8 Ampere wären so 0,08 Ohm korrekt, bei 3A 
ca. 0,22 Ohm. Allerdings ist es besser, nicht auf 8A zu begrenzen, 
sondern z.B. auf 10A, also etwas höher als der nominale Strom der Lampe. 
Das hält den Einschaltstrom im Rahmen und wenn die 100W-Lampe dann 
brennt, begrenzt sie ja selber auf ihre 8,3A. Der FET wäre dann voll 
durchgeschaltet und du musst den nicht auch noch kühlen.
Übrigens, die mit deutlicher Unterspannung betriebenen Lampen brauchen 
auch deutlich längere Zeit, bis sie einigermaßen auf ihrem 
Warmwiderstand sind.

Der NPN-Transistor ist ein ganz (stink-)normaler 
Kleinleistungstransistor. BC547 oder ähnlich. Er muss ja nur die 
Ansteuerspannung nach den 1k runterziehen. Vielleicht wäre noch ein 
Widerstand in dessen Basisleitung ganz nützlich - zum Schutz. Größe so 
300 - 1000 Ohm.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Ja, das siehst du richtig.. Ich wollte im laufenden Betrieb weitere 
Lampen dazuschalten, hatte dabei nur nicht an die aufkommenden 
Einschaltströme gedacht. (Danke nochmal für den Tipp)

Ich habe gerade noch ein wenig in meinem Ersatzteillager, welches aus 
den Resten eines anderen Netzteils stammt, gestöbert, und bin auf einen 
MOSFET gestossen...

Wahrscheinlich ist er hoffnungslos überdimensioniert, aber fürs erste 
sollte es doch gehen? Typ: STP3020L --> 
http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/2436...

Wenn ich dann die richtige Schaltung aufbaue, werde ich natürlich einen 
besser passenden wählen.

Leider habe ich gerade keine Wiederstände < 1 Ohm zur verfügung...... 
das ist ja auch nicht viel mehr als ein stück Draht, oder?

Muss ich mir halt mal ausrechnen was ich brauche, und vor dem 
endgültigen Aufbau gibt es eh noch einen Test der einzelnen 
Schaltungsteile. Dann werd ich mir mal 2-3 von diesen Wiederständen 
besorgen, düften ja nicht so viel kosten.

Nun nochmal zurück zur Ansteuerung. Wie geht das mit den 
Portmultiplexern? Du schriebst weiter oben, dass die Schieberegister 
auch Flip-Flops enthalten. Das hiesse ja, dass die Selbsthaltung gleich 
schon eingebaut ist, oder?

So wie ich das lese, muss man im Programm vom µC die Takte mitzählen, um 
die richtige "Speicheradresse" zu erwischen, doch wie mache ich das?

Ich brauche jetzt keine detaillierte Anleitung, jedoch wäre es schön, 
wenn ich nur einen Link hätte, wo jemand die Pinbelegung und ein 
entsprechendes Programm zur verfügung stellt.

Ich werde mal versuchen noch selbst was dazu zu finden.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: HildeK (Gast)
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>Typ: STP3020L
Ja, sieht recht gut aus.

>Leider habe ich gerade keine Wiederstände < 1 Ohm zur verfügung......
>das ist ja auch nicht viel mehr als ein stück Draht, oder?
- du kannst einige 1-Ohmer parallel schalten.
- du kannst die ersten Versuche auch im 0,5A-Bereich durchführen. Geht 
nicht soviel kaputt, wenn es nicht auf Anhieb klappt.
- Draht geht auch, ist aber schwer zu bestimmen.

>Dann werd ich mir mal 2-3 von diesen Wiederständen
>besorgen, düften ja nicht so viel kosten.
Preise habe ich nicht im Kopf - da aber die häufig als Mess-Shunts 
verwendet werden, ist es keine Billigware.
In der größten Not kannst du auch mit 1 Ohm Rs arbeiten, dann musst du 
halt die bei dem Strom abfallende Spannung noch für die Basis so 
runterteilen, dass es die 0,7V gibt. Aber: bei größeren Widerstände wird 
auch schnell die Verlustleistung groß. 5A an 1 Ohm geben schon mal 25W. 
0,1 Ohm aber auch noch 2,5W. I² * R. Auch deshalb die kleinen 
Widerstände.

>Wie geht das mit den Portmultiplexern?
Schau mal das Datenblatt vom HC595 an. Das Ding hat einen seriellen 
Dateneingang, einen Schiebetakt und einen Speichertakt. Shifte mit dem 
Schiebetakt seriell ein Bitmuster in den HC595 und wenn es drin ist, 
dann gib eine positive Flanke auf den Speichertakt. Das eingeschobene 
Bitmuster erscheint dann am Ausgang. Du kannst jetzt neue Daten 
einschieben, die Ausgänge bleiben auf dem alten Stand bis zu nächsten 
positiven Speichertaktflanke.
Da an einem Pin das eingeschobene Muster nach 8 Takten wieder seriell 
erscheint, kannst du damit einen weitern füttern. Dann eben erst nach 16 
Takten (oder auch schon nach 10) an beide Speicherclocks die Flanke 
bringen und du hast 16 Bits (oder 10) parallel am Ausgang. usw.
Ein 'Low' an MR und eine Speichertaktflanke ausgeben und alle Ausgänge 
gehen auf Null - deine Lasten werden gemeinsam abgeschaltet.

>So wie ich das lese, muss man im Programm vom µC die Takte mitzählen, um
>die richtige "Speicheradresse" zu erwischen, doch wie mache ich das?

Die o.g. Takte und Daten sind einfach Ausgänge des µC, wie die Daten 
auch. Datenwert auf einen Pin legen, Schiebetaktpin von 0 nach 1 
schalten und zurück. Nächsten Wert auf den Datenpin legen, wieder 
takten. Dabei mitzählen, wie oft du das machst (Schleife). Bei 8 (oder 
was auch immer) angekommen, den Speichertakt von 0 nach 1 und zurück 
bewegen.
Wenn dein Netzteil genügend geschwitzt hat, dann MR auf 1 legen, 
Speichertakt bewegen und alle sind aus. Fertig.

> ... Informatiker Ausbildung
Dann sind doch alle Grundlagen da .... ;-)

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Dann müsste doch für die 3A variante dieser schon fast reichen, wobei 
die 2W noch ein wenig sind....

0,22 Ohm für 3A = 0,7V*2,91A = 2,037 W... das wird knapp

http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=B161;...

bei 12V sieht das ganze ja auch lustig aus:

0,08 Ohm für 8A = 5,6 W... da muss wohl schon ein Widerstand der 
9W-Klasse her....

aber da wird es schwierig einen mit 0,08 Ohm zu bekommen... Nunja, dann 
werd ich wohl um ne parallelschaltung der Wiederstände nicht 
herumkommen...

mal schnell rechnen:  1 Ohm mit 8A = 64W  wow....

oh.. in der Leistungsklasse gibts wohl auch 0.1 Ohm... das wären dann 
6,4W, schon besser... muss mir dort halt das passende raussuchen.

Zu den Multiplexern:

Wenn ich das richtig verstanden habe, funktioniert das so wie in dem 
angehängten Schema. Korrekt funktionierendes Programm vorausgesetzt. Ist 
dies korrekt?

Gibt es die Multiplexer auch für Eingänge?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Gibt es die Multiplexer auch für Eingänge?

Ja 74HC165.

Bei deiner Schaltung sind die Pull-Down Widerstaende ueberfluessig.

Um die Verlustleistung in deinen Strommesswiderstaenden zu veringeren 
kannst du die Basis des NPN-Transistors hochlegen.


          zum Gate        zur Source
            |               |
            |               |
            \|              |
       NPN   |----+---R1----+
            /|    |         |
            |     R2        R3
            |     |         |
           GND    +5V      GND

Wenn du mit R1 = 1K und R2 = 9.1K die Basis um ca. 0.5V vorspannst 
braucht dein Strommesswiderstand R3 nur noch ca. 0.2V zu liefern um den 
Transistor durchzuschalten.  Also aendert sich die Formel auf  I = 
0.2V/R3. Damit bekommst du eine kleinere Verlustleistung an dem 
Widerstand. Eventuell kannst du zu besseren einstellbarkeit des Stromes 
den Widerstand R2 in einen Festwiderstand und ein Poti aufteilen.

Bei deinen 10A wuerde dann ein Widerstand von 20m Ohm ausreichen . So 
etwas laesst sich leicht aus ca. 31 cm 0.6mm Durchmesser Kupferdraht 
herstellen.


Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>Ist dies korrekt?
Ich sag mal 'JA'! Sieht sehr erfolgversprechend aus.

Die Idee von Helmut Lenzen (helmi1) ist gut - der Einsatzpunkt wird 
vielleicht etwas ungenauer, aber das könnte man mit einem Trimmer für R1 
oder R2 ausgleichen. Dann wären auch nur grobe Werte für R3 notwendig 
und du könntest dich auf die konzentrieren, die leicht und preiswert 
beschaffbar sind.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Also zum Thema der benötigten Hochlastfähigen Wiederstände...

Da gibts bei Conrad anscheinend genug Auswahl auch im 0. irgendwas Ohm 
Bereich. Da werd ich mir was zusammenbasteln.

Nun habe ich noch ein weiteres Problem. Ich habe ja nur 1 Lampe, die ich 
zwischen 3 Spannungsversorgungen (12V, 5V, 3.3V) umschalten möchte.

Das heisst wohl dass ich den MOSFET verdreifachen muss. Aber muss ich 
den "Messwiderstand" auch verdreifachen, oder geht das so wie in der 
angehängten Zeichnung?

Die Widerstände mit entsprechender W-Klasse scheinen der größte 
Kostenfaktor im ganzen Projekt zu sein.

Wie ist das mit dem Trimmer gemeint? Ein einstellbarer Widerstand, 
welchen man Mithilfe eines Messgerätes genau einstellt, und dann 
fixiert?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: HildeK (Gast)
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So geht es kaum. Die Lampe muss zwischen Drain und VCC. Außer du kannst 
das Gate ca. 5V über die zu belastenden VCCs bringen, also bei der 
12V-Schiene auf 17V. Das hat aber wieder andere Konsequenzen.
Oder mit p-Kanal-MOSFETs arbeiten. Das bringt aber auch wieder deutliche 
Änderungen, speziell an der Ansteuerung und der Strombegrenzung.

>Wie ist das mit dem Trimmer gemeint?
Das bezog sich auf den Vorschlag von Helmi, die Basisspannung über 
Widerstände so zu modifizieren. In seiner Skizze kann man R1 und R2 
durch ein Trimmpoti ersetzen und hätte so eine Einstellmöglichkeit des 
Stromes - speziell wenn R3 nicht entsprechend dem errechneten Wert zu 
kaufen wäre.

> ... man Mithilfe eines Messgerätes genau einstellt ...
Brauchst du das wirklich genau ? Einfach nochmals die Anforderungen 
selber hinterfragen.

>Ich habe ja nur 1 Lampe, die ich
>zwischen 3 Spannungsversorgungen (12V, 5V, 3.3V) umschalten möchte.
In der Thyristorlösung (dein erstes Bild) hattest du doch drei Lampen 
und drei Thyristoren.
Hier brauchst du auch drei MOSFETs und drei Lampen. Wie gesagt, die 
Lampen müssen zwischen Drain und +3V (+5V / +12V).

Macht es Sinn, die Strombegrenzung gleich zu haben für die drei 
Spannungen? Die ATX-Netzteile können doch bei den drei Spannungen 
deutlich unterschiedlich belastet werden.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Ja, bei den ersten beiden Zeichnungen habe ich mich versehen. Sorry.

Es sollte eine Lampe und 3 Spannungen sein. Wie müsste das denn mit den 
P-MOSFET'S sein? muss das ganze dann nicht einfach umgedreht werden, 
sprich erst die Strombegrenzung, welche allerdings auch nach oben statt 
nach unten zieht, dann die P-MOSFETS und zum Schluss die Lampe? (von 
oben nach unten)

Womit ich dann nur die Strombegrenzung ändern müsste, so dass ich auch 3 
Messwiderstände und 3 Transistoren habe.

Ansonsten müsste ich ja 72 Lampen anstatt von 24 verbauen..... das wäre 
auch kühlungstechnisch ne runde aufwändiger...

Ich versuche nochmal die komplette Beschreibung, falls noch was anderes 
unklar angekommen ist:

Eine Platine, oben die Stromanschlussbuchsen vom Netzteil. Alle 
verfügbaren Anschlüsse an die Platine anklemmen, dann 3 Reihen à 8 
Lampen, 8x100W, 8x50W,8x35W.

Jede Lampe soll wahlweise mit 12V; 5V; 3,3V betrieben werden können.

Umschaltung dachte ich mir so wie im Saturn oder MediaMarkt bei den 
Autoradios, Verstärkern und Boxen.

In diesem Fall wählt man erst mit einem Taster bei der Lampe die Lampe 
ausgewählt und dann mit 4 weiteren, welche für alle gelten, die Spannung 
für die gewählte Lampe eingestellt.(12V;5V;3,3V;0V)

Die Mosfets oder Thyristoren oder was-auch-immer sollen die 
"Umschaltung" realisieren. Ursprünglich hatte ich mal nur nach einer 
Umschaltung gesucht, nun bin ich doch bei dem Plan mit dem µC 
angekommen. Ebenfalls der Teil mit den Tastern hat sich geändert. 
Ursprünglich waren (da kein µC) die 4 Tasten pro Lampe gedacht.

In den ersten beiden Zeichnungen hatte ich einen Fehler gemacht, welchen 
ich erst jetzt bemerkt habe, als ich das ganze dann mal designen wollte.

Wie müsste denn die Schaltung mit P-MOSFET's aussehen?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Muss bei einem MOSFET die Gate-Spannung immer 5V höher als die 
Drain-Spannung sein, damit er durchschaltet?

Also quasi so wie bei einem Transistor die typischen 0,7V?

Autor: Helmi (Gast)
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>Muss bei einem MOSFET die Gate-Spannung immer 5V höher als die
>Drain-Spannung sein, damit er durchschaltet?

Nein das hängt vom Type ab.

Es gibt auch Typen die mit weniger als 5V Gate-Source Spannung 
durchschalten. Such mal nach logik kompatiblen Typen.

IRL540 ist z.B. Logik Kompatible


Gruss Helmi

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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>So geht es kaum. Die Lampe muss zwischen Drain und VCC. Außer du kannst
>das Gate ca. 5V über die zu belastenden VCCs bringen, also bei der
>12V-Schiene auf 17V. Das hat aber wieder andere Konsequenzen.
>Oder mit p-Kanal-MOSFETs arbeiten. Das bringt aber auch wieder deutliche
>Änderungen, speziell an der Ansteuerung und der Strombegrenzung.

>>Wie ist das mit dem Trimmer gemeint?
>Das bezog sich auf den Vorschlag von Helmi, die Basisspannung über
>Widerstände so zu modifizieren. In seiner Skizze kann man R1 und R2
>durch ein Trimmpoti ersetzen und hätte so eine Einstellmöglichkeit des
>Stromes - speziell wenn R3 nicht entsprechend dem errechneten Wert zu
>kaufen wäre.

Ok. Da ich durch Parallelschaltung mehrerer Widerstände den errechneten 
Wert erreichen kann, und somit gleichzeitig P senke, welches durch die 
Widerstände in Wärme umgesetzt werden muss, kann ich z.B.

R1=0,9k Ohm
R2=2,1k Ohm
=(R1+R2)=3k Ohm
R3=0.1 Ohm, 10W

Rges=0.1 --> Ergibt 1V bei 10A, welches sich durch R1 und R2 nochmals in 
0,3V (R1) und 0,7V (R2) aufteilt -->Schaltspannung erreicht

>> ... man Mithilfe eines Messgerätes genau einstellt ...
>Brauchst du das wirklich genau ? Einfach nochmals die Anforderungen
>selber hinterfragen.

Das genau einstellen war auf das Poti zum "Trimmen" bezogen. Ansonsten 
wüsste ich nicht, wie ich ein Poti einstellen sollte, da die meisten 
wohl eher keine Skala für den Widerstandswert besitzen.

>>Ich habe ja nur 1 Lampe, die ich
>>zwischen 3 Spannungsversorgungen (12V, 5V, 3.3V) umschalten möchte.
>In der Thyristorlösung (dein erstes Bild) hattest du doch drei Lampen
>und drei Thyristoren.
>Hier brauchst du auch drei MOSFETs und drei Lampen. Wie gesagt, die
>Lampen müssen zwischen Drain und +3V (+5V / +12V).

Leider ist mir hier bei den ersten beiden Zeichnungen ein Fehler 
unterlaufen, der mir erst jetzt aufgefallen ist. Sorry, dass ich jetzt 
soviel eurer Zeit für etwas verschwendet habe, was anscheinend nicht 
meinen Anforderungen gerecht wird. (Obwohl ich sehr viel dazugelernt 
habe während dieses Exkurses)

>Macht es Sinn, die Strombegrenzung gleich zu haben für die drei
>Spannungen? Die ATX-Netzteile können doch bei den drei Spannungen
>deutlich unterschiedlich belastet werden.

Die unterschiedliche Belastbarkeit wollte ich ja durch mehr oder weniger 
Lampen ausgleichen.

Ich hätte sonst auch die Widerstände so ausgewählt, dass sie bei 
verschiedenen I die Gates der 3 MOSFET's auf 0 ziehen. Somit hätte ich 
verschiedene Strombegrenzungen für 12V,5V,3V3.

Also mit den P-MOSFETS stelle ich mir das so vor, dass ich die quasi 
"Auf dem Kopf" betreiben muss (Source an 12V,5V,3V3 und Drain an 0 
(Lampe dazwischen)) und das Gate dann auch anstatt mit positiver, mit 
0-spannung ansteuere. Also zum ausschalten das Gate auf entsprechend 
12V,5V oder 3V3 legen, und zum einschalten auf 0 ziehen. Dies liesse 
sich ja sicherlich mit einem Transistor in der Ansteuerung bewältigen. 
(Pull-Up auf Vcc, Transistor gegen 0, so wie die Strombegrenzung vorher 
war)

Nochmal zum Thema der unterschiedlichen Belastbarkeit:

Wie verhält sich eigentlich eine Halogen-Lampe, wenn sie nicht mit 
voller V-Zahl betrieben wird. Dann müsste doch der I um einiges höher 
werden. Ist der R der Lampe dann bei 5V gleich dem R bei 12V?

Andersherum hiess es ja auch, die lampe habe einen 5-10 fach höheren 
Einschaltstrom, was bedeuten würde, dass beim einschalten der R kleiner 
ist, als beim 100% Leuchtenden mit 12V, das wiederum hiesse, dass der R 
ja nie so groß wird, wie beim 100% Leuchten mit 12V, sondern eher nur 
41% der Leuchtkraft (bei 5V) und daher auch um x weniger R hat, was 
wiederum einen höheren Strom zufolge hat... Bleibt denn nun der R einer 
Halogenlampe gleich, oder der I? Oder verschiebt sich der R beim 
aufwärmen, und zieht dadurch den I mit?

Alternativlösung:

Ok. Jetzt nochmal zu den Glühbirnen und der Anzahl. Wenn ich jetzt die 
vorher diskutierte Schaltung verdreifache (für jede Spannung eine eigene 
Glühlampe) dann könnte ich allerdings aus kosten- platz- und 
kühlungsgründen "nur" 3x100W = 3x8A und 3x 50W = 3x 4A und 3x 35W = 3x3A 
an eine Spannung hängen...

Lass mal rechnen:

3*(8+4+3)=45A

hmm... das sollte doch als last für 12V reichen....

also werde ich jetzt wohl oben genannte Schaltung noch etwas umbauen, 
und dann 3 Reihen mit je 3x 3-er Gruppen von Glühbirnen bauen (dann 
brauche ich nur zusätzliche 3 Glühbirnen zu den geplanten 24) und dann 
steuere ich jeweils eine mit 12 eine mit 5 und eine mit 3,3V an.

Trotzdem wäre es noch interessant, wieviel I eine 12V/100W Halogenlampe 
an 5 und an 3,3V zieht. Falls ich allerdings versuchen würde, das zu 
messen, würde mein Multimeter in Flammen aufgehen. Ich glaube, das liegt 
weit über den für das Multimeter zugelassenen 10A....

Ich werde die nächsten Tage mal eine Zeichnung erstellen, damit ihr da 
nochmal drüber schauen könnt.

Falls Ihr noch ne Idee habt, wie es auf die eigentlich von mir geplante 
Weise gehen könnte, immer her damit. Im Moment bin ich eh noch nicht am 
Testen, sondern eher am Designen der Schaltung.

Danke schonmal für eure Geduld mit mir und meinen Problemen....

Ihr macht das ja sicherlich nur so zum spass, aber trotzdem finde ich es 
phenomenal, wieviel unterstützung man bei so einem Projekt hier bekommt. 
Einfach nur klasse. Fettes Danke an alle, die mir bisher (und 
hoffentlich auch in Zukunft) geholfen haben.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>R1=0,9k Ohm
>R2=2,1k Ohm
>=(R1+R2)=3k Ohm
>R3=0.1 Ohm, 10W

>Rges=0.1 --> Ergibt 1V bei 10A, welches sich durch R1 und R2 nochmals in
>0,3V (R1) und 0,7V (R2) aufteilt -->Schaltspannung erreicht

Du hast hier wahrscheinlich etwas missverstanden.  R1 + R2 teilen nicht 
deine Spannung vom Strommesswiderstand runter.  R2 liegt nicht an Masse 
sondern an *+5V* ! Dadurch wird die Basis des Transistors etwas 
vorgespannt. Das Resultat daraus ist das deine Strommesswiderstand keine 
0.7V mehr zu liefern braucht um den Transistor durchzuschalten sondern 
weniger. Und zwar in etwa soviel weniger wie der Spannungsteiler R1,R2 
die Basis anhebt. Angenommen wie im meinem Beispiel R1 = 1K , R2 = 9.1K 
dann liegt die Basis schon in etwa auf +0.5V. Das heist fuer deinen 
Strommesswiderstand er braucht jetzt nur noch in etwa 0.2V dazu zu tuen 
um den Transistor leitend werden zu lassen. Was du gedacht hast ist die 
Spannung vom Strommesswiderstand wuerde runtergeteilt. Das haette aber 
zur folge das am Strommesswiderstand eine hoehere Spannung abfallen 
wuerde und dadurch auch eine hoeher Verlustleistung entstehen wuerde.


Wenn ich mir jetzt dein Lampenspiel so anschaue was du da alles 
umschalten willst ist das schon ein enormer Aufwand.
Ich haette da einen andere Idee. Wenn du dich einmal etwas mit der PWM 
(Pulsbreitenmodulation) beschaeftigen wuerdest braeuchstest du die ganze 
umschalterei nicht. Du brauchst nur eine Gruppe fuer 3.3 , 5 , 12 V
Die Last b.z.w. den Strom fuer die einzelnen Zweige stellst du mittels 
PWM in den Lampen ein. Der Aufwand wuerde enorm sinken.  Ein kleiner 
Controller und 3 MosFets . (Vom kleinkram mal abgesehen)
Denk mal darueber nach. So schwierig ist die PWM nicht. Das Wort 
Pulsbreitenmodulation mag sich zwar jetzt erstmal fuer dich 
hochkompliziert anhoehren aber zu diesem Thema gibt es in diesem Forum 
genuegend Lesestoff.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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Zuerst noch zu 'ner älteren Frage:
>Muss bei einem MOSFET die Gate-Spannung immer 5V höher als die
>Drain-Spannung sein, damit er durchschaltet?
 ^^^^^  Beim N-Kanal muss die Gatespannung höher als die Source sein. 
Bei Standard-Typen bis zu 10V und mehr, Logic-Level-Typen sind schon bei 
3V 'offen'. Man muss sich die Kurven im Datenblatt genau ansehen. 
Vorsicht: Bei der Gate-Threshold-Angabe muss man beachten, für welchen 
Drainstrom diese gilt!
Speziell wenn man große Ströme schalten will, muss die Gate-Spannung 
ausreichend hoch sein.
Bei P-Kanal ist das ganze eben auf die Source an VCC bezogen und es muss 
heißen: das Gatepotential muss niedriger als das Sourcepotential sein, 
um den FET eingeschaltet zu haben.


>Wie verhält sich eigentlich eine Halogen-Lampe, wenn sie nicht mit
>voller V-Zahl betrieben wird. Dann müsste doch der I um einiges höher
>werden. Ist der R der Lampe dann bei 5V gleich dem R bei 12V?
Eine Glühlampe ist prinzipiell ein Kaltleiter, hat also in kaltem 
Zustand den kleinsten Widerstand, der zunimmt, je heißer sie wird. Da 
die Lampe bei 5V weniger hell leuchtet, ist sie kälter, folglich ist ihr 
Widerstand auch geringer. Ob mit 5V oder 12V betrieben - der 
Kaltwiderstand der Lampe ist ja die untere Grenze und demzufolge muss 
auch die Spitze des Einschaltstroms nach Ohm bei 5V kleiner sein. Und 
diese Spitze ist der größte Strom, der fließen kann.

Sorry - Post ist wieder zu lang ...
Übrigens: die Rechnerei nur mit der nominalen Leistung der Lampen gilt 
nur, wenn sie mit Nennspannung betrieben werden. Eine 12V/35W-Lampe wird 
natürlich die 3V3 nicht mit 35W belasten können!
Die Strombegrenzungen haben wir nur deshalb erfunden, weil beim 
Einschalten der Lampe ja anfangs der Faden noch kalt ist und deshalb 
einen viel kleineren Widerstand besitzt. Dadurch fließt ein 
Anfangs-Spitzenstrom, der vielleicht das zu testende Netzteil 
überfordern könnte. Mit der Strombegrenzung limitiert man den Wert auf 
ein erträgliches Maß. Wenn die Lampe dann, etwas langsamer als sonst, 
vollends eingeschaltet ist, dann sollte die Strombegrenzung wirkungslos 
sein. Ist das nicht der Fall, heißt es automatisch, dass der FET nicht 
voll durchgeschaltet hat und deshalb deutlich Verlustleistung 
produziert. Das tut er natürlich auch beim Einschalten, aber für einige 
100ms wird die Wärme noch nicht so groß, dass es ein Problem gibt. Für 
die FETs musst du sowieso welche suchen (oder hatten wir das schon?), 
die einen möglichst kleinen RDSon haben, so kleiner 10mOhm ist bei den 
Strömen schon notwendig.

>Trotzdem wäre es noch interessant, wieviel I eine 12V/100W Halogenlampe
>an 5 und an 3,3V zieht.
Da bleibt nur messen. Ich vermute mal, dass die Werte bei kleinen 
Spannungen auch deutlich von bereits kleinen Änderungen des genauen 
Spannungswertes abhängen.
Zum Messen: Nimm doch so einen 0,1- oder 0,05-Ohm-Widerstand in Reihe 
zur Lampe und messe daran die Spannung. Das geht mit jedem primitiven 
Baumarktmessgerät ausreichend genau. U=R*I.

>der verschiebt sich der R beim aufwärmen, und zieht dadurch den I mit?
Genau so ist es.


Übrigens, noch ein generelles Problem zu deinem Wunsch, nur durch 
Auswahl der FETs alternativ eine der drei Spannungen auf eine einzige 
Lampe zu geben. Da macht dir die Reverse-Diode (zwischen Source und 
Drain) einen Strich durch die Rechnung. Schaltest du z.B. die 12V-Seite 
ein, dann wird ein Strom durch eben diese Diode in Richtung 3V3- und 
5V-Zweige fließen. Ich schätze, das Netzteil mag das nicht.
Man müsste dann nochmal neu überlegen oder wieder bei den Thyristoren 
anfangen. Diesmal mit dem FET in Serie zum Abschalten ...
Oder mit fetten Transistoren. Da sehe ich aber ein deutliches 
Kühlproblem, da man diese nicht so niederohmig durchgeschaltet bekommt. 
Und eine aufwendigere Ansteuerung (mindestens Darlington-Schaltung): 10A 
an einem 3055 - da muss man dem rund 1A Basisstrom spendieren. :-(.

>Ihr macht das ja sicherlich nur so zum spass, aber trotzdem finde ich es
>phenomenal, wieviel unterstützung man bei so einem Projekt hier bekommt.

Ich mach das nur so zum Spaß - ich denke, die anderen auch. Wer soll uns 
denn bezahlen? ;-)
Wenn du brauchbare Antworten erhältst, liegt das auch an brauchbaren 
Fragen, an deiner Bereitschaft mitzudenken, am höflichen Umgangston und 
sicher an noch anderen Gründen.
Leute, die ohne eigene Vorschläge nur Lösungen einfordern, erhalten 
bestenfalls ein paar Tipps für den Anfang.
Leider habe ich manchmal das Problem, nicht genau genug zu lesen. Mir 
wäre es oft lieber, man könnte sich zusammensetzen und diskutieren. 
Allerdings - so erhältst du natürlich viel mehr Anregungen und 
Vorschläge für Alternativen - siehe aktuell den Post von Helmut Lenzen.

Sorry - mein Post ist wieder zu lang ...

Autor: Helmi (Gast)
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@HildeK

Auch mir wäre es oft lieber direkt zu diskutieren. So könnte man 
schneller Lösungen erarbeiten und missverständnisse ausräumen.

Gruss Helmi

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Hallo Leute.

@HildeK

Deine Posts können gar nicht lang genug sein. Je länger, desto mehr kann 
ich lernen. Und dass dort wohl noch viel zu Lernen ist, sehe ich als 
gegeben.

@HildeK & Helmi

Zum Thema diskutieren: Vielleicht lässt sich da was arrangieren. (Nicht 
unbedingt ein Treffen im RL, sondern eher online)

@all:

Ich habe mich jetzt mal ein wenig mit dem bereits angesprochenen PWM 
beschäftigt. Und wenn ich das korrekt verstanden habe, wird dadurch (bei 
einer bestimmten Grundfrequenz) die Spannung sehr schnell von VCC auf 0V 
geschaltet. Je länger die Spannung anliegt, um so mehr Spannung ist 
hinten als Durchschnittswert auf dem Bauteil.

Ich habe das dann gleich mal mit meinem Atmel MEGA32 ausprobiert, und 
ich muss sagen, das funktioniert ja echt super. Habe jetzt eine ständig 
auf- und abdimmende LED hinbekommen. Fast stufenlos, muss ich dazu 
sagen.

Nunja, ich fordere wahrscheinlich dem Timer Höchstleistungen ab, wenn 
ich den mit vollen 16MHz und seinen vollen 10Bit betreibe, aber dafür 
sieht man fast keine Stufen mehr bei der LED.

Wenn ich diese art der Ansteuerung mit den MOSFETS verbinde, sollte sich 
das gewünschte ergebnis produzieren lassen. Ich habe ja "nur" 2 
OCR-Register an meinem ATMEGA32.

Ich habe da schon eine Idee, aber bevor ich sie hier vorstelle, möchte 
ich sie erst fertig Skizzieren, damit es einfacher zu verstehen wird. 
Dies werde ich aber nicht mehr heute abend machen, sondern eher Morgen 
oder Übermorgen.

Werde dann diesen Thread weiterführen.

Grobe Umrisse sind bereits im Anhang zu sehen:

Ich gehe jetzt mal als Grundlage davon aus, dass die Schieberegister 
viel zu langsam sind, um ein PWM-Signal weitergeben zu können (speziell 
wenn 3 oder mehr in Reihe kommen).

Die nicht angeschlossenen Bauteile links sind die 
Spannungsauswahltaster, die nicht angeschlossenen Bauteile rechts sind 
LED's zum Markieren der aktuell gewählten Lampe.

Es fehlt: Eine PWM-Leitung für alle Lampen (auf die entsprecheden 
MOSFETS geleitet mithilfe von Schieberegistern, welche vorher gesetzt 
werden, mit denen dann ein Transistor, Thyristor oder Mosfet befeuert 
wird, welcher die PWM-Leitung zum eigentlichen Last-Mosfet quasi 
durchschaltet), (P-)MOSFETS zum wahlweisen einschalten der Spannungen 
für 1 Lampe (Kann man dem angesprochenen Kurzschluss nicht mit z.B. 
einer Diode begegnen? die müsste doch nicht soviel abkönnen, da ja im 
normalfall keine 2 Spannungsversorgungen gleichzeitig an sind. Das wäre 
dann ein fehler in der Soft des µC)

Wie gesagt, Ihr seid echt Spitze. Soviel wie bei euch habe ich noch 
nicht über Schaltungstechnik in einer solch kurzen Zeit gelernt.

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

P.S.: Sind meine Beitragslängen besser? Nein, oder?

Und ich habe echt kein Problem damit, wenn jemand etwas mehr Platz 
braucht, um seine Gedanken entsprechend zu Manifestieren.

Hauptsache ist das, was als Ergebnis hinten raus kommt.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
Datum:
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So. Da bin ich wieder.

Ich habe versucht meine Idee zu skizzieren, und habe dabei gemerkt, dass 
ich ziemlich mit den Spannungen durcheinander gekommen bin. Ich wusste 
zum schluss nicht mehr, wie ich das ganze Konstrukt ansteuern müsste.

Die Idee ist im Bild festgehalten.

Da der µC ja nur eine Hardware-PWM Leitung bietet, und ich aber damit ja 
alle Lampen (nacheinander) dimmen möchte, habe ich mir gedacht, ich 
könnte die PWM-Leitung auch als "Bus" auslegen, und jeweils mit einem 
weiteren Schieberegister steuern, welche Lampe das PWM-Signal bekommen 
soll.

Wenn die Lampe dann hochgefahren ist, würde ich gerne auf voll 
Durchgeschaltet stehen bleiben, dies jedoch wie zuerst angedacht über 
die Schieberegister regeln, da ich dann ja die PWM-Leitung für die 
nächste Lampe verwenden möchte, während die eine noch leuchtet.

Im Bild ist die Ansteuerung der Leistungs-MOSFETS umschaltbar zwischen 
dem Signal aus dem Schieberegister, und der PWM-Leitung.

Somit würde ich im Programmcode zuerst die Lampe per PWM hochfahren, um 
Sie dann auf "dauernd An" per Schieberegister zu stellen. In diesem 
Moment möchte ich die PWM-Leitung "abklemmen" und dann ja für ne andere 
Lampe verwenden.

Die Leistungs-MOSFETS sind ja jetzt P-MOSFETS, welche die Lampe am Drain 
sitzen haben. Die Diode danach dient dazu, dass die Spannungen vom 
Netzteil nicht ineinander laufen, und somit einen Kurzschluss 
produzieren.

Die 3 Transistoren in den Gate-Leitungen der MOSFET's tragen wahlweise 
das PWM-Signal oder einfach das Signal vom Schieberegister, welcher 
oberhalb liegt. Die Umschaltung davon erfolgt über den Transistor rechts 
im Bild, welcher von einem weiteren Schieberegister angesteuert wird.

Ich wette, ich habe voll den Denkfehler eingebaut, da ich nachher aber 
irgendwie nicht mehr klar denken konnte, frage ich euch, wie die 
Ansteuerung richtig wäre, oder ob das überhaupt so geht. (Wahrscheinlich 
nicht so!)

Für konstruktive Kritik bin ich gerne zu haben :-D

Geht das?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hallo Steffen

ohne dich jetzt zu nahe treten zu wollen aber deine Schaltung 
funktioniert so nicht.

Mal beim einfachsten angefangen die 1N4933 kann nur 1A.

Die Ansteuerung deiner MOSFETs funktioniert so nicht. Deine BC547 
schalten +Spannung auf die Gates (Kollektorwiderstand fehlt). Bei 
P-Channel Mosfet muss das Gate aber negativer als die Source sein . 
P-Channel Mosfet haben im allgemeinen schlechtere Werte im Ron 
Widerstand. Bei deiner 3.3V Schiene müsstes du schon einen finden der 
mit 3.3V Gatespannung voll durchsteuern kann. (Hard to find).

Die Widerstände R82,R83,R84 bringen nichts. R82 würde dir ausserdem das 
Schieberegister zerstören.

Besser wäre folgendes:

Du hast zwar nur eine Hardware PWM funktion aber trozdem kannst du 
mehrere PWM Kanäle realisieren. Stichwort: Software PWM.
Damit kannst du dann auch 3 Kanäle realisieren.

Dann kannst du mit diesen Software PWM Kanälen über 3 N-Channel Mosfets 
deine Lampen steuern. Da die Leistungssteuerung dann über die PWM läuft 
anstatt mehrere Lampen parallel zu schalten spart das dir auch jede 
menge Transistoren.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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Hallo Steffen,

Helmi hat schon alles gesagt. (Die Diode müsste schon 25A Dauerstrom 
können und verheizt in dem Fall mehr als 20W - nicht besonders toll ...)

Ich denke, er hat am 3.6. und auch heute sich mit dem PWM-Vorschlag 
folgendes vorgestellt:

Du nimmst eine Maximallast für jede Schiene, also z.B. drei 100W-Lampen 
parallel (oder eine 300W, falls es die gibt :-) ) für max. 300W. Dann 
fährst du über drei PWMs jede Schiene soweit nach oben, wie du es haben 
willst. Wenn du also nur 10% (eben 30W) belasten willst, dann musst du 
eben die PWM mit kleinem Tastverhältnis, bei 90% eben mit einem großen 
bedienen.

Aufwand wäre (grob)
- 3 Kanäle PWM
- 3x3 100W-Lampen für max 300W Last an jedem Zweig
- 3 ausreichend niederohmige n-MOSFETs
- je einen Taster für die drei Schienen zum Last erhöhen
- je einen Taster für die drei Schienen zum Last verkleinern
- ein Taster 'Not-Aus' oder 'Alles Aus'
- Mikrocontroller, der die Tasten und die PWM bedient.
- vermutlich einen Kühlkörper für die FETs
Es hängen also an jedem FET drei 100W-Lampen parallel und dauerhaft dran 
und werden nur teilweise eingeschaltet.

Du brauchst nicht:
- Porterweiterung
- 35W-, 50W-Lampen, das erledigst du mit der PWM

Der Punkt, der mir bei Nutzung der PWM nicht so ganz gefällt, ist:
Wenn ein Netzteil bei 12V nur 10A liefern kann (120W) und die PWM auf 
die 120W Last eingestellt ist, dann ist aber trotzdem der Spitzenstrom 
so, als wenn es 300W liefern müsste - wenn auch immer nur kurzzeitig. Ob 
die vorhanden Elkos in dem Netzteil das ausgleichen - da tue ich mich 
jetzt etwas schwer. Wenn es das kann, dann hätte wir uns ja die früheren 
Überlegungen bez. Strombegrenzung fast sparen können.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hallo HildeK

>er Punkt, der mir bei Nutzung der PWM nicht so ganz gefällt, ist:
>Wenn ein Netzteil bei 12V nur 10A liefern kann (120W) und die PWM auf
>die 120W Last eingestellt ist, dann ist aber trotzdem der Spitzenstrom
>so, als wenn es 300W liefern müsste - wenn auch immer nur kurzzeitig. Ob
>die vorhanden Elkos in dem Netzteil das ausgleichen

Dem könnte man abhelfen in dem man in dem Tester noch ein paar 
Kondensatoren einbaut die den Spitzenstrom abfangen. Eventuell noch mit 
einer kleinen Induktivität davor.


Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>Eventuell noch mit einer kleinen Induktivität davor.
Ja. Hatte ich einfach vergessen ... :-)

Das gibt nette Spulen. Beim 450W-Netzteil lese ich gerade, kann die 
5V-Schiene bis zu 35A liefern. Bei PWM-ED=100% muss die Spule das auf 
Dauer können.
In dem Projekt muss man sicherlich einiges optimieren. PWM nicht zu 
schnell einschließlich schnelle Treiber für die Gates wegen der Verluste 
im MOSFET; nicht zu langsam, sonst brauchts zu großen Induktivitäten. 
Für die Kondensatoren werden ein paar Kerkos sicher nicht reichen und 
Elkos müssten entsprechend kleinen ESR haben.
Leistungselektronik eben.
Da kann ich nicht unbedingt aus meinem Erfahrungsschatz schöpfen ...

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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>Von Helmi1:

>ohne dich jetzt zu nahe treten zu wollen aber deine Schaltung
>funktioniert so nicht.

Wie ich ja bereits sagte, sie funktioniert so nicht. Dies war mir schon 
klar.

>Mal beim einfachsten angefangen die 1N4933 kann nur 1A.

Ok, das war nur ein Ersatztyp für eine andere, ich habe jetzt nicht auf 
die Werte geachtet, bzw. vergessen die Bezeichnung zu entfernen.

>Die Ansteuerung deiner MOSFETs funktioniert so nicht. Deine BC547
>schalten +Spannung auf die Gates (Kollektorwiderstand fehlt). Bei
>P-Channel Mosfet muss das Gate aber negativer als die Source sein .
>P-Channel Mosfet haben im allgemeinen schlechtere Werte im Ron
>Widerstand. Bei deiner 3.3V Schiene müsstes du schon einen finden der
>mit 3.3V Gatespannung voll durchsteuern kann. (Hard to find).

Ja, das war auch das, wo ich dann hängen geblieben bin. Dann müsste ich 
ja auch dort PNP-Transistoren verwenden, und diese dann quasi wie die 
MOSFET'S "auf dem Kopf" betreiben. Ich gehe jetzt mal davon aus, dass 
schlechtere Werte im Ron Widerstand bedeuten, dass der MOSFET sich im 
Betrieb mehr aufheizt, bzw. mehr Abwärme produziert als ein N-MOSFET.
Gut, den mit der 3,3V Gatespannung hätte ich sonst noch gesucht, aber 
wenn es dort sowieso schlecht wird mit der Spannung....

>Die Widerstände R82,R83,R84 bringen nichts. R82 würde dir ausserdem das
>Schieberegister zerstören.

OK. Das habe ich jetzt auch gesehen. Die 12V auf dem Ausgang kommen 
nicht gut.

>Besser wäre folgendes:

>Du hast zwar nur eine Hardware PWM funktion aber trozdem kannst du
>mehrere PWM Kanäle realisieren. Stichwort: Software PWM.
>Damit kannst du dann auch 3 Kanäle realisieren.

>Dann kannst du mit diesen Software PWM Kanälen über 3 N-Channel Mosfets
>deine Lampen steuern. Da die Leistungssteuerung dann über die PWM läuft
>anstatt mehrere Lampen parallel zu schalten spart das dir auch jede
>menge Transistoren.

Ich hatte eigentlich nur mit dem Schaltbild versucht, meine Idee zu 
verdeutlichen. Dass die Bauteile noch die Falschen waren, war mir 
bewusst, ebenso, dass die Ansteuerung der MOSFET'S so nicht 
funktioniert.

Ich wollte mit meinem vorigen Beitrag bezwecken, dass Ihr mir die 
richtigen Bauteile nennt. Nun habe ich also wieder mehrere Hindernisse:

-Ron Widerstand von P-MOSFET
-Umschaltung zwischen PWM-Leitung und Dauerstrom
-Die Dioden müssen 25A abkönnen. Warum eigentlich, es laufen doch max 
10A drüber?

Zum Software-PWM: Ich hatte jetzt erstmal auf Hardware-PWM gesetzt, da 
ich nicht weiss, ob ein Software-PWM schnell genug für diesen 
Anwendungszweck ist. Oder gibt es da keinen unterschied zwischen 
Hardware und Software?

>Von HildeK:

>Helmi hat schon alles gesagt. (Die Diode müsste schon 25A Dauerstrom
>können und verheizt in dem Fall mehr als 20W - nicht besonders toll ...)

Wie ich schon oben gefragt habe: Warum eigentlich? die Lampen werden 
doch beim Einschalten per PWM daran gehindert, so grosse Ströme zu 
ziehen.

>Ich denke, er hat am 3.6. und auch heute sich mit dem PWM-Vorschlag
>folgendes vorgestellt:

>Du nimmst eine Maximallast für jede Schiene, also z.B. drei 100W-Lampen
>parallel (oder eine 300W, falls es die gibt :-) ) für max. 300W. Dann
>fährst du über drei PWMs jede Schiene soweit nach oben, wie du es haben
>willst. Wenn du also nur 10% (eben 30W) belasten willst, dann musst du
>eben die PWM mit kleinem Tastverhältnis, bei 90% eben mit einem großen
>bedienen.

OK, das wäre dann wieder die Idee mit der festen Last für einen Kanal. 
Die Variabilität wäre über PWM gegeben, jedoch ist mir dies eigentlich 
nur als B-Lösung recht, sobald ich weiss, dass das andere gar nicht oder 
nur unter seeehr viel Mehraufwand zu betreiben wäre.

Ich finde allerdings, ich bin schon ziemlich nah dran.

>Aufwand wäre (grob)
>- 3 Kanäle PWM
>- 3x3 100W-Lampen für max 300W Last an jedem Zweig
>- 3 ausreichend niederohmige n-MOSFETs
>- je einen Taster für die drei Schienen zum Last erhöhen
>- je einen Taster für die drei Schienen zum Last verkleinern
>- ein Taster 'Not-Aus' oder 'Alles Aus'
>- Mikrocontroller, der die Tasten und die PWM bedient.
>- vermutlich einen Kühlkörper für die FETs
>Es hängen also an jedem FET drei 100W-Lampen parallel und dauerhaft dran
>und werden nur teilweise eingeschaltet.

>Du brauchst nicht:
>- Porterweiterung
>- 35W-, 50W-Lampen, das erledigst du mit der PWM

Gut, die sache mit der Porterweiterung ist ja dank der Schieberegister 
nicht so schlimm...

35 und 50W könnte ich dann über PWM bedienen, richtig.

>Der Punkt, der mir bei Nutzung der PWM nicht so ganz gefällt, ist:
>Wenn ein Netzteil bei 12V nur 10A liefern kann (120W) und die PWM auf
>die 120W Last eingestellt ist, dann ist aber trotzdem der Spitzenstrom
>so, als wenn es 300W liefern müsste - wenn auch immer nur kurzzeitig. Ob
>die vorhanden Elkos in dem Netzteil das ausgleichen - da tue ich mich
>jetzt etwas schwer. Wenn es das kann, dann hätte wir uns ja die früheren
>Überlegungen bez. Strombegrenzung fast sparen können.

Ich hatte ja versucht, einen aufgeladenen Elko eine Halogenlampe zum 
glimmen zu bekommen..... bei 1000µF keine Chance... daher müssten das ja 
dann wohl eher sowas wie 5000µF oder sogar 10000µF sein... (wenn nicht 
sogar noch mehr)

Es wäre schön, wenn mir jemand eine "Umschalt-"-Schaltung beschreiben 
könnte (Skizze oder Link reicht), mit der ich korrekt zwischen dem PWM 
und dem anderen Signal (aus dem Schieberegister) umschalten könnte. Oder 
gibt es nicht die Bauteile, welche das aushalten können? (Dioden, 
Transitoren oder MOSFET'S, Widerstände.....)

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@HildeK

Leistungselektronik war schon immer mit Verlusten verbunden.
Habe das mal ein paar Jahre gemacht. Testeinrichtungen für 
Servoumrichter entwickelt. Wenn da mal im Schaltschrank ein IGBT 
hochgeht hast du von dem Knall noch eine Stunde das klingeln in den 
Ohren. Da waren auch Induktivitäten drin verbaut mit 70 Kilo Gewicht und 
ein Trenntrafo von 100 KVa mit 500 Kilo.


@Steffen

Na ich überleg mir mal was. Bin allerdings morgen nicht da.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>>Helmi hat schon alles gesagt. (Die Diode müsste schon 25A Dauerstrom
>>können und verheizt in dem Fall mehr als 20W - nicht besonders toll ...)

>Wie ich schon oben gefragt habe: Warum eigentlich? die Lampen werden
>doch beim Einschalten per PWM daran gehindert, so grosse Ströme zu
>ziehen.

Wenn du große Netzteile wenigstens auf die Hälfte oder sogar auf 80% 
belasten willst, dann werden die Ströme eben groß. Du hast 8 x 100W als 
Lampen und willst die ggf. alle an eine Schiene hängen. Es müsste ein 
Netzteil sein, das 800W liefern kann und dann würde noch viel mehr 
fließen. Ich hatte mit 300W an der 12V-Schiene gerechnet - das sind 25A 
Dauerstrom. Gerade die bräuchte die Diode zwar überhaupt nicht aber die 
kleineren Spannungen brauchen sie. Und die können auch bei einem 
300W-Netzteil 30A und mehr.
Auch wenn 'nur' 10A über die Dioden gehen - es herrscht Kühlpflicht :-). 
Die bringen dann immer noch rund 10W auf die Beine. (Die Flussspannung 
wird deutlich über den sonst üblichen 0,7V liegen!)

Welche maximalen Ströme willst du den aus jedem Zweig für den Test 
ziehen können?

>Es wäre schön, wenn mir jemand eine "Umschalt-"-Schaltung beschreiben
>könnte
z.B. ODER-Gatter, 74xx32. Das PWM-Signal auf den einen Eingang, das 
Umschaltsignal auf 'Dauer' auf den anderen Eingang. Bei '0' läuft PWM, 
bei '1' ist voll eingeschaltet.
Oder: Multiplexer. 74xx157
Hat zwei Eingänge, eine Ausgang und einen Steuereingang, der einen der 
beiden Eingänge auf den Ausgang legt. E1 auf PWM, E2 auf AN/AUS und der 
Steuereingang selektiert, ob du schalten oder PWM machen willst.
Die Ausgänge vom ODER oder MUX gehen auf das Gate bzw. auf die 
entsprechende Ansteuerschaltung für den pMosfet.

Autor: HildeK (Gast)
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>Multiplexer. 74xx157
Ist nicht gut. Vier MUXe mit einem Umschaltsignal.
'Diskret' vielleicht wie im Anhang.

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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>Von Helmi:

>Leistungselektronik war schon immer mit Verlusten verbunden.
>Habe das mal ein paar Jahre gemacht. Testeinrichtungen für
>Servoumrichter entwickelt. Wenn da mal im Schaltschrank ein IGBT
>hochgeht hast du von dem Knall noch eine Stunde das klingeln in den
>Ohren. Da waren auch Induktivitäten drin verbaut mit 70 Kilo Gewicht und
>ein Trenntrafo von 100 KVa mit 500 Kilo.

Ich hoffe nicht, dass ich so schweres Geschütz auffahren muss, um die 
Spannung bzw. den Strom zu bändigen.. :-D

>@Steffen

>Na ich überleg mir mal was. Bin allerdings morgen nicht da.

Ja, kein Problem. Ich habe dieses Wochenende eh Besuch hier, somit habe 
ich nicht ganz soviel Zeit mich mit dem Thema auseinanderzusetzen.

Ich habe mal bei Conrad und Reichelt gesucht. Nur habe ich noch nicht 
verstanden, warum die Dioden soviel Strom abkönnen. Die Lampen haben 
doch max 10A. Oder meint Ihr in Sperrrichtung? Ich dachte, da liegen die 
Werte von "normalen" Dioden sowieso weitaus höher als in 
Durchlassrichtung...

Oder bin ich da auf dem Holzweg??? Ich habe gerade mal mehrere 
Dioden-Datenblätter gelesen, und nirgends eine "Maximum Reverse Current" 
(Max Strom in Sperrrichtung vor dem Durchbruch) Angabe gefunden, oder 
aus was setzt sich diese zusammen?

Oh. Ich glaube ich habe es gerade geschrieben... ohne Spannung kein 
Strom. Strom sollte nicht durch die Diode rückwärts fliessen.... Gibt es 
also nur eine Reverse Voltage? und der I ist egal??

>Von HildeK:

>>>Helmi hat schon alles gesagt. (Die Diode müsste schon 25A Dauerstrom
>>>können und verheizt in dem Fall mehr als 20W - nicht besonders toll ...)

>>Wie ich schon oben gefragt habe: Warum eigentlich? die Lampen werden
>>doch beim Einschalten per PWM daran gehindert, so grosse Ströme zu
>>ziehen.

>Wenn du große Netzteile wenigstens auf die Hälfte oder sogar auf 80%
>belasten willst, dann werden die Ströme eben groß. Du hast 8 x 100W als
>Lampen und willst die ggf. alle an eine Schiene hängen. Es müsste ein
>Netzteil sein, das 800W liefern kann und dann würde noch viel mehr
>fließen. Ich hatte mit 300W an der 12V-Schiene gerechnet - das sind 25A
>Dauerstrom. Gerade die bräuchte die Diode zwar überhaupt nicht aber die
>kleineren Spannungen brauchen sie. Und die können auch bei einem
>300W-Netzteil 30A und mehr.
>Auch wenn 'nur' 10A über die Dioden gehen - es herrscht Kühlpflicht :-).
>Die bringen dann immer noch rund 10W auf die Beine. (Die Flussspannung
>wird deutlich über den sonst üblichen 0,7V liegen!)

Ich glaube das war mal wieder ein fall von falsch Verstanden, kein 
problem ich werde es versuchen noch etwas genauer zu erklären:

Die Schaltung im letzten Beispiel war nicht für alle oder mehrere Lampen 
zusammen sondern max für EINE 100W Lampe. Daher kommen selbst bei 12V 
Spannung "nur" 8,33333A im "Heissen" zustand über die eine Leitung und 
den einen Mosfet (dank der PWM-Lösung würde der Strom durch die Dioden 
nicht über 10A gehen...... eher darunter...

>Welche maximalen Ströme willst du den aus jedem Zweig für den Test
>ziehen können?

Nunja, ich würde die Max. Anzahl von Anschlüssen aus dem Netzteil 
anschliessen, um die Last möglichst gleichmäßig über alle Stecker vom 
Netzteil zu verteilen, und nicht ein Kabel braten während die anderen 
nix machen....

Da meistens wohl 0,5 oder 0,75 mm² Leitungen verbaut werden, wäre es 
sinnvoll zu wissen, welche Leitung wieviel abkann.

Ich hatte hier schon eine 35W Lampe direkt an einen 5,25" Anschluss 
gestöpselt

35W bei 12V = 2,91A

und die Leitungen wurden noch nicht mal warm.

Die Max. I für die Zweige hängen ja vom Netzteiltyp und Leistung ab, 
aber jetzt mal ein konkretes Beispiel für ein Netzteil, welches ich hier 
liegen habe....

MAX-I:
12V=15A
5V=18A
3V3=20A

Ich würde gerne bis

12V=10A
5V=12-14A
3V3=15-17A

fahren.

Das ist ein 250W Netzteil. Ich würde gerne auch 400W Netzteile oder 
ähnliches testen wollen, daher die große Anzahl geplanter Lampen. Wenn 
ich aus Kostengründen die Lampenanzahl auf 4x 100W 4x50W und 4x 35W 
senke, hat dies ja keinen Einfluss auf die Ansteuerung einer einzelnen 
Lampe.....


>>Es wäre schön, wenn mir jemand eine "Umschalt-"-Schaltung beschreiben
>>könnte
>z.B. ODER-Gatter, 74xx32. Das PWM-Signal auf den einen Eingang, das
>Umschaltsignal auf 'Dauer' auf den anderen Eingang. Bei '0' läuft PWM,
>bei '1' ist voll eingeschaltet.
>Oder: Multiplexer. 74xx157
>Hat zwei Eingänge, eine Ausgang und einen Steuereingang, der einen der
>beiden Eingänge auf den Ausgang legt. E1 auf PWM, E2 auf AN/AUS und der
>Steuereingang selektiert, ob du schalten oder PWM machen willst.
>Die Ausgänge vom ODER oder MUX gehen auf das Gate bzw. auf die
>entsprechende Ansteuerschaltung für den pMosfet.

OK, soweit verstanden, das mit dem Multiplexer gefällt mir eigentlich 
ganz gut, nur ist die Frage, ob der so schnell ist, dass er das 
PWM-Signal auch korrekt durchlässt.

>>Multiplexer. 74xx157
>Ist nicht gut. Vier MUXe mit einem Umschaltsignal.
>'Diskret' vielleicht wie im Anhang.

Das habe ich jetzt nicht verstanden! Was heisst hier "Diskret"?

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmi (Gast)
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Hallo Steffen


Mal eine andere Idee als mit den Lampen.
Ich habe da auch fuer ein paar Jahren mal ein Testgeraet fuer Netzteile 
entwickelt. Die hatten so um die 3A +-12V . Als Last habe ich da eine 
sogenannte Elektronische Last dafuer entwickelt. Da wird die Leistung in 
billigen Transistoren verheizt. Der Tester dafuer funktioniert sehr gut.

Ich habe da mal eine Schaltung fuer dich gerade entworfen. ALs 
Lasttransistor habe ich dafuer den guten alten 2N3055 vorgesehen. Der 
ist ziemlich billig bei R zu haben ca. 30Cent. Davon schaltest du pro 
Kanal 5 Stueck zusammen . So bleibt die Leistung pro Transistor so um 
die 50W wa die noch gut abkoennen. Allerdings um den Kuehlkoerper nicht 
gewaltige ausmasse annehmen zu lassen must du einen Luefter vorsehen. 
(aus einem alten Netzteil) . Aber das Problem haettest du mit den Lampen 
ebenso.

Der Vorteil mit der E-Last ist der das es sich um eine 
Konstantstromquelle handelt . Es spielt also keine Rolle ob sie an 12,5 
oder 3.3 V haengt der Strom regelt sich von alleine ein. Auch die 
verluste in den Kabel wird so kompensiert. Anlaufprobleme wie bei Lampen 
gibts auch keine. Der Preisunterschied Lampe <=> 2N3055 duerfte auch 
fast keine Rolle spielen.
Schau es dir mal an.

Schoenen Sonntag noch

Helmi


>OK, soweit verstanden, das mit dem Multiplexer gefällt mir eigentlich
>ganz gut, nur ist die Frage, ob der so schnell ist, dass er das
>PWM-Signal auch korrekt durchlässt.

Der ist schnell genug so um die 30nS

Autor: HildeK (Gast)
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> Nur habe ich noch nicht
>verstanden, warum die Dioden soviel Strom abkönnen. Die Lampen haben
>doch max 10A.
Es war aber mal davon die Rede, dass der Einschaltstrom auch um Faktor 
10 höher liegen kann. Inwieweit das die Spule bei der PWM reduzieren 
kann, überschaue ich nicht ganz. Ich glaube, ich habe immer mehrere 
Lampen parallel gesehen. Also, hake den Punkt vorerst mal ab. Sorry für 
die Verwirrungen.

>OK, soweit verstanden, das mit dem Multiplexer gefällt mir eigentlich
>ganz gut, nur ist die Frage, ob der so schnell ist, dass er das
>PWM-Signal auch korrekt durchlässt.
Locker! Du willst doch keine 10MHz PWM-Frequenz nehmen - oder?

>>>Multiplexer. 74xx157
>>Ist nicht gut. Vier MUXe mit einem Umschaltsignal.
>>'Diskret' vielleicht wie im Anhang.
>Das habe ich jetzt nicht verstanden! Was heisst hier "Diskret"?
In Anführungszeichen! Ich suchte nach einem IC mit einem MUX, so wie der 
157er. Leider hat der nur einen Umschalteingang für vier MUXe - ich 
wollte einen mit jeweils getrenntem Eingang. 'Diskret' hieß in diesem 
Fall mit einzelnen Gattern. Es wäre auch eine Kombination mit NOR/NAND 
möglich.

>Da meistens wohl 0,5 oder 0,75 mm² Leitungen verbaut werden, wäre es
>sinnvoll zu wissen, welche Leitung wieviel abkann.
Wir haben ja jetzt übereinstimmend festgestellt, dass 8,3A der größte 
Strom ist. Da sind 0,75mm² kein Problem. Das mag zwar ein paar Grad 
Erwärmung geben, aber das ist immer im grünen Bereich. Selbst bei 0,5² 
hätte ich wenig Bedenken. Orientiere dich einfach an den Kabeln, die im 
Netzteil verwendet werden. Die sind für Dauerbetrieb, in durchaus warmer 
Umgebung ausgelegt. Im Zweifel, rechnen: P = I²* Rho_Cu * Länge / 
Querschnitt.
Kritischer sind schlechte Verbindungen beim Klemmen.

Schaue mal deinen Haartrockner an. Das Anschlußkabel hat sehr 
wahrscheinlich 0,75mm² und der hat, zumindest meiner, bis zu 1800 W!

Ich sehe gerade Helmis Idee: zur Anzeige sind sicher noch ein paar Leds 
möglich.

@Helmi
Wie lange halten die C die Spannung?

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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@HildeK

Das haengt von deren Groesse und vom Leckstrom der Schalter b.z.w. des 
Ops ab.
ALs Op kann man ja auch einen mit Feteingaengen dort einbauen. Eventuell 
auch T084 aber der braucht dann eine negative Spannung besser welche mit 
Rail to Rail wie TS912 oder OPA2340

Aber rechnen wir mal kurz:

Biasstrom vom TS912 ca. 300pA
Leckstrom vom HC4066 bei 5V ca. 1uA
gesammt: ca. 1uA
um andere Einflusse mit einzubeziehen sagen wir mal so 2uA 
Gesammtleckstrom

Angenommen wir haben eine PWM mit 8Bit = 256 Schritte bei 0..5V Bereich.
dann ist die Aufloesung = 5V / 256 = ca. 20mV
Daraus folgt die Entladung des C zwischen 2 Wandlungen muss unter diesen 
20mV bleiben.

Also dU = 20mV

Bei einer angenommen Refreshrate von 100mS berechnet sich der 
Kondensator dann:
C = (I * t) / dU = 10uF

bei 10mS dann zu 1uF


Da faellt mir ein man koennte auch den PWM Filter Kondensator selbst 
noch als Hold Kondensator nehmen. Das wuerde die Einschwingzeit des 
Filters eleminieren. Ansteuerung dann mit einem 4053 Analogmultiplexer. 
Wobei ich gerade sehe das der CD4053 Analogschalter laut Datenblatt noch 
kleinere Leckstroeme hat. Fairchild gibt ihn mit 50nA an.
Das wuerde das C nochmal kleiner machen.


Gruss Helmi

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hier noch der geaenderte Schaltplan

Autor: HildeK (Gast)
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@Helmi
[OT]
In einem der ersten Farb-TV mit Ultraschall-FB war ähnliches verwendet 
worden (wenn ich mich richtig erinnere):
Der Empfangsparallelkreis für die US-Frequenz lieferte über 100Vss und 
über eine Diode und eine Glimmlampe zur hochohmigen Abtrennung wurde ein 
1µF Folie geladen. Das ging über einen FET als veränderlichen Widerstand 
zur Lautstärkeeinstellung.
Das hielt erstaunlicherweise so gut, dass man davon nichts bemerkte. Nur 
eine Fliege hatte sich darin mal verkrochen und schon war es vorbei.
[/OT]

ps. Dein Vorschlag gefällt mir gut!

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Habe noch eine weitere Verbesserung gefunden um den 74HC08 auch noch los 
zu werden.

Gruss Helmi

ps. Tja so ist das mit den Fliegen halt

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Hallo zusammen. Nun habt ihr ja wieder viel geschrieben. Muss ich 
erstmal von hinten aufrollen :-D

Also:

>Von Helmi:

>Mal eine andere Idee als mit den Lampen.
>Ich habe da auch fuer ein paar Jahren mal ein Testgeraet fuer Netzteile
>entwickelt. Die hatten so um die 3A +-12V . Als Last habe ich da eine
>sogenannte Elektronische Last dafuer entwickelt. Da wird die Leistung in
>billigen Transistoren verheizt. Der Tester dafuer funktioniert sehr gut.

Supi, soetwas habe ich ja auch quasi vor, nur wahrscheinlich bin ich da 
viel zu kompliziert rangegangen.... Ich dachte, die Lampen wären eine 
optimale Last, da a: viel Strom durchgeht-> Weniger Lampen nötig und die 
kosten sich in grenzen Halten. Wie wir aber oben gesehen haben, habe ich 
mich da wohl getäuscht.

>Ich habe da mal eine Schaltung fuer dich gerade entworfen. ALs
>Lasttransistor habe ich dafuer den guten alten 2N3055 vorgesehen. Der
>ist ziemlich billig bei R zu haben ca. 30Cent. Davon schaltest du pro
>Kanal 5 Stueck zusammen . So bleibt die Leistung pro Transistor so um
>die 50W wa die noch gut abkoennen. Allerdings um den Kuehlkoerper nicht
>gewaltige ausmasse annehmen zu lassen must du einen Luefter vorsehen.
>(aus einem alten Netzteil) . Aber das Problem haettest du mit den Lampen
>ebenso.

Ok. Von den "Elektronischen Lasten" hatte ich auch schonmal gehört, 
dachte bisher, dass dies nur große Widerstände wären (Mit entsprechender 
max. Leistung), welche evtl. noch einen Strombegrenzung davor haben...

>Der Vorteil mit der E-Last ist der das es sich um eine
>Konstantstromquelle handelt . Es spielt also keine Rolle ob sie an 12,5
>oder 3.3 V haengt der Strom regelt sich von alleine ein. Auch die
>verluste in den Kabel wird so kompensiert. Anlaufprobleme wie bei Lampen
>gibts auch keine. Der Preisunterschied Lampe <=> 2N3055 duerfte auch
>fast keine Rolle spielen.
>Schau es dir mal an.

Es hat jetzt ein bisschen gedauert, bis ich dadurch gestiegen bin, was 
das alles soll, aber ich versuche es mal zu erklären, wie ich es 
verstanden habe, und du kannst mir dann ja sagen, ob es so richtig ist.

Die PWM-Leitung geht über einen Widerstand in den Kondensator C2, 
welcher sich die eingestelle Spannung "merken" soll, und diese in den 
IC1C gibt (OP-Amp musste ich auch erst nachschauen, wie das 
funktioniert) Dieser sorgt dafür, dass an seinem Ausgang immer die 
gleiche Spannung vorhanden ist, welche der Kondensator C2 angibt. Da 
dies anscheinend recht Leistungslos geschieht, reicht für C2 ein recht 
kleiner Kondensator, wie im späteren Post beschrieben.

Dann kann man über die "Sample&Hold" Leitungen einen Kanal wählen, an 
den das soeben eingestellte Signal gehen soll.

Dies wird dann wieder in der Op-Amp Kondensator Kombination gespeichert, 
welche für den gewählten Kanal zuständig ist.

Und nun wirds kompliziert (zumindest für mich)

Du hast weiter oben geschrieben, dass die Last durch die Transistoren 
erstellt wird. Das verstehe ich nicht ganz, da dann die Transistoren ja 
einen Widerstand haben müssten, welcher größer als die 0,082 Ohm ist, 
damit dort die meiste Spannung abfällt.

Also so wie ich das sehe, würden die 2n3055 immer kurzzeitig 
angesteuert, um den Strom durchzulassen, womit sich diese allerdings 
gleich von selbst wieder abschalten.

Ich verstehe nur nicht, wie das mit den verschiedenen Spannungen (vom 
Netzteil) hinkommt, und wie der Strom durch die Schaltung eingestellt 
werden kann....

>Schoenen Sonntag noch

Ebenso. :-)


>>OK, soweit verstanden, das mit dem Multiplexer gefällt mir eigentlich
>>ganz gut, nur ist die Frage, ob der so schnell ist, dass er das
>>PWM-Signal auch korrekt durchlässt.

>Der ist schnell genug so um die 30nS

Nochmal kurz zurück zur alten lösung:

Wären dann Schieberegister( bis zu 4 in Reihe) auch schnell genug, um 
ein PWM-Signal (Dann allerdings wahrscheinlich Soft-PWM) zu übertragen?

Habe gerade mal im Datenblatt nachgeschaut: Max 100MHz beim 74HC595 bzw. 
57MHz beim 74HCT595

Das sollte doch auch reichen, um ein PWM-Signal über eine entsprechend 
schnelle Updaterate weiterzugeben.

Bliebe bei der alten Lösung nur noch das Problem mit den Dioden, doch 
dazu mehr gleich.

>Von HildeK

>> Nur habe ich noch nicht
>>verstanden, warum die Dioden soviel Strom abkönnen. Die Lampen haben
>>doch max 10A.
>Es war aber mal davon die Rede, dass der Einschaltstrom auch um Faktor
>10 höher liegen kann. Inwieweit das die Spule bei der PWM reduzieren
>kann, überschaue ich nicht ganz. Ich glaube, ich habe immer mehrere
>Lampen parallel gesehen. Also, hake den Punkt vorerst mal ab. Sorry für
>die Verwirrungen.

Richtig, jedoch habe ich z.B. Dioden gefunden, welche 10A Dauerstrom und 
wesentlich höhere Spitzen vertragen können, siehe: 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=A413;...

Typ: PYW80-200

IF=10A

Peak IF=100A

--> derartige Spitzen sollten allerdings ja durch das hochfahren per PWM 
vermieden werden!

>>OK, soweit verstanden, das mit dem Multiplexer gefällt mir eigentlich
>>ganz gut, nur ist die Frage, ob der so schnell ist, dass er das
>>PWM-Signal auch korrekt durchlässt.
>Locker! Du willst doch keine 10MHz PWM-Frequenz nehmen - oder?

Naja, soviel wie eben geht aber sicher keine 10 MHz.

>>>>Multiplexer. 74xx157
>>>Ist nicht gut. Vier MUXe mit einem Umschaltsignal.
>>>'Diskret' vielleicht wie im Anhang.
>>Das habe ich jetzt nicht verstanden! Was heisst hier "Diskret"?
>In Anführungszeichen! Ich suchte nach einem IC mit einem MUX, so wie der
>157er. Leider hat der nur einen Umschalteingang für vier MUXe - ich
>wollte einen mit jeweils getrenntem Eingang. 'Diskret' hieß in diesem
>Fall mit einzelnen Gattern. Es wäre auch eine Kombination mit NOR/NAND
>möglich.

Ok, also "Diskret" meinte nur den Typ des Bauteils, nicht die Schaltung 
selbst.

>>Da meistens wohl 0,5 oder 0,75 mm² Leitungen verbaut werden, wäre es
>>sinnvoll zu wissen, welche Leitung wieviel abkann.
>Wir haben ja jetzt übereinstimmend festgestellt, dass 8,3A der größte
>Strom ist. Da sind 0,75mm² kein Problem. Das mag zwar ein paar Grad
>Erwärmung geben, aber das ist immer im grünen Bereich. Selbst bei 0,5²
>hätte ich wenig Bedenken. Orientiere dich einfach an den Kabeln, die im
>Netzteil verwendet werden. Die sind für Dauerbetrieb, in durchaus warmer
>Umgebung ausgelegt. Im Zweifel, rechnen: P = I²* Rho_Cu * Länge /
>Querschnitt.
>Kritischer sind schlechte Verbindungen beim Klemmen.

Die 0,5 bzw. 0,75 mm² waren die Leitungen, welche vom Netzteil kommen.

>Schaue mal deinen Haartrockner an. Das Anschlußkabel hat sehr
>wahrscheinlich 0,75mm² und der hat, zumindest meiner, bis zu 1800 W!

Welchen Haartrockner? :-D Ich war bis vor kurzem Single, und brauchte 
bis dato noch keinen Haartrockner....

Aber ich weiss, was du meinst. Das wären dann ja für 1800W bei 230V --> 
ca 8 A

>Ich sehe gerade Helmis Idee: zur Anzeige sind sicher noch ein paar Leds
>möglich.

Ok, die könnte ich dann ja später noch hinzufügen

>Von Helmi:

>@HildeK

>Das haengt von deren Groesse und vom Leckstrom der Schalter b.z.w. des
>Ops ab.
>ALs Op kann man ja auch einen mit Feteingaengen dort einbauen. Eventuell
>auch T084 aber der braucht dann eine negative Spannung besser welche mit
>Rail to Rail wie TS912 oder OPA2340

>Aber rechnen wir mal kurz:

>Biasstrom vom TS912 ca. 300pA
>Leckstrom vom HC4066 bei 5V ca. 1uA
>gesammt: ca. 1uA
>um andere Einflusse mit einzubeziehen sagen wir mal so 2uA
>Gesammtleckstrom

>Angenommen wir haben eine PWM mit 8Bit = 256 Schritte bei 0..5V Bereich.
>dann ist die Aufloesung = 5V / 256 = ca. 20mV
>Daraus folgt die Entladung des C zwischen 2 Wandlungen muss unter diesen
>20mV bleiben.

>Also dU = 20mV

>Bei einer angenommen Refreshrate von 100mS berechnet sich der
>Kondensator dann:
>C = (I * t) / dU = 10uF

>bei 10mS dann zu 1uF

Ich weiss zwar noch nicht im detail, was jetzt gerade gesagt wurde, aber 
ich denke ihr wolltet damit die Größe der Kondensatoren vor den Op-Amps 
berechnen

>Da faellt mir ein man koennte auch den PWM Filter Kondensator selbst
>noch als Hold Kondensator nehmen. Das wuerde die Einschwingzeit des
>Filters eleminieren. Ansteuerung dann mit einem 4053 Analogmultiplexer.
>Wobei ich gerade sehe das der CD4053 Analogschalter laut Datenblatt noch
>kleinere Leckstroeme hat. Fairchild gibt ihn mit 50nA an.
>Das wuerde das C nochmal kleiner machen.

Freue mich schon auf eure Antworten...

Schönen Gruß

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Du hast weiter oben geschrieben, dass die Last durch die Transistoren
>erstellt wird. Das verstehe ich nicht ganz, da dann die Transistoren ja
>einen Widerstand haben müssten, welcher größer als die 0,082 Ohm ist,
>damit dort die meiste Spannung abfällt.

Haben die auch. Der Op vergleicht die Spannung an dem 0.082 Ohm 
Widerstand mit der Spannung an seinem + Eingang (Die Spannung vom ADC) . 
Die Schaltung funktioniert nun so das der OP diese beiden Spannung 
gleich haben will das kann aber nur funktionieren wenn die 2N3055 
Transistoren mehr oder weniger aufgesteuert werden. Die Spannung am + 
Eingang ist aber konstant (Reine Gleichspannung) so must auch die 
Spannung am 0.082 Ohm Widerstand konstant sein. Da aber der Widerstand 
konstant ist und die Spannung über ihm konstant gehalten wird ist auch 
folgerichtig der Strom da konstant. Da der Kollektorstrom aber in etwa 
dem Emitterstrom entspricht ist auch der Kollektorstrom konstant egal 
wie hoch jetzt die Spannung am Kollektor jetzt ist solange die 
Mindestspannung von ca. 2.5V nicht unterschritten wird. Also hat so der 
Transistor einen Widerstand der aber in der Schaltung vom OP geregelt 
wird.



>Also so wie ich das sehe, würden die 2n3055 immer kurzzeitig
>angesteuert, um den Strom durchzulassen, womit sich diese allerdings
>gleich von selbst wieder abschalten.

Nein in diesem Teil der Schaltung sind nur reine Gleichspannungen 
vorhanden da wird nirgendwo etwas geschaltet. Nach dem PWM - Filter sind 
das alles reine Gleichspannungen. In meiner letzten Schaltung wird deine 
nur einmal vorhandene PWM Schaltung auf 3 Kanäle aufgeteilt durch den 
Analogmultiplexer 4052.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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>Ich weiss zwar noch nicht im detail, was jetzt gerade gesagt wurde, aber
>ich denke ihr wolltet damit die Größe der Kondensatoren vor den Op-Amps
>berechnen
Das C (im letzten Bild von Helmi: C2) wird durch die PWM auf eine 
Spannung zwischen 0 und 5V (wenn der 4052 mit 5V versorgt wird) 
aufgeladen - je nach PWM-Tastverhältnis, z.B. auf 2,5V. Gleichzeitig 
dient er als Speicher für diese 2,5V, wenn anschließend der 4052 auf 
einen anderen Kanal umgeschaltet wird und muss den Wert halten. Dazu ist 
es notwendig, dass weder der ausgeschaltete Ausgang des 4052 noch der 
Eingang des folgenden OPAs diesen C2 belasten und damit leeren. Ganz 
vermeidbar ist das nicht, da ja immer irgendwelche Leckströme da sind.
Helmi hat jetzt unter Berücksichtigung dieser Leckströme berechnet, wie 
groß der C2 sein muss, wenn alle 10ms oder 100ms der Kanal wieder mit 
dem Sollwert aufgefrischt wird und die Spannung an C2 um maximal eine 
Einstellstufe der PWM sinken darf.

Vorschlag:
multiplexe die drei Kanäle in einer Software-Schleife etwa so:
- PWM-Tastverhältnis auf den Einstellwert für K1 stellen, K1 aktivieren 
und damit dessen C2_1 auf die entsprechende Spannung laden.
- dasselbe für K2 einstellen, ausgeben und C2_2 entsprechend laden.
- dasselbe mit K3 und anschließend wieder bei K1 anfangen - mit dem 
selben Wert oder mit einem neuen.

>Locker! Du willst doch keine 10MHz PWM-Frequenz nehmen - oder?
>Naja, soviel wie eben geht aber sicher keine 10 MHz.

Ich versuche mal eine Berechnung:
R15 = 4,7k, C2 = 1uF (Folie wäre geeignet)
äh, ... Simulation ist einfacher ;-)
Ansatz ist trotzdem brauchbar. R15/C2 bilden einen TP mit rund 35Hz 
Grenzfrequenz. PWM-Frequenz muss jetzt deutlich höher liegen, 10kHz 
waren in der Simulation schon gut brauchbar.

Jetzt bleibt noch die Frage, wie lange musst du in jedem Kanal 
verweilen, um den C2 entsprechend zu laden. Nach tau = R15*C2 = 4,7ms 
ist der C auf 63% geladen, nach 3*tau auf 95%. Eigentlich sollte man 
mindestens die 3*tau warten, aber wenn ich mir's überlege: dann dauert 
eine Kanalausgabe 15ms, und dann wieder 30ms Pause, die man für die 
beiden anderen Kanäle braucht. Also ein Zyklus von 45ms. Das erfordert 
wieder einen größeren C2 (siehe Helmis Berechnungen).
Ich würde hier einfach für nur z.B. 3ms jeden Kanal bedienen, so dass 
der C2 alle 10ms aufgefrischt wird und somit der 1µF-Wert passt. Der C2 
kommt zwar dabei zunächst nur auf 40% des richtigen Wertes, beim 
nächsten Mal aber schon auf 70% usw. Nach 5-10 Zyklen = 100ms stimmt der 
Wert dann gut.

Helmis Vorschlag gefällt mir immer besser ....

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Danke für deine Anerkennung  HildeK

Genau so stelle ich mir die aufladung der Kondensatoren vor nicht warten 
bis der Endwert erreicht ist sondern wie du es geschildert hast schon 
nach kürzere Zeit umschalten so wird die Drift kleiner.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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Nachtrag:
Du könntest zwischen VCC und GND ein Poti schalten, den Abgriff auf 
IC1B-Pin5. Und so den Strom zwischen 0 und 100% einstellen und die PWM 
vergessen. :-)
Sinnvoll zumindest für den ersten Test der Last, bevor du Software hast!

Und wenn du in der 12V-Schiene (ev. auch noch bei 5V) doch wieder ein 
Lämpchen einbaust, dann müssen die Transistoren nicht alles verheizen.

@Helmut Lenzen
>Danke für deine Anerkennung  HildeK
Du machst einen klasse Job hier!

Grüße zurück.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Das mit dem Lämpchen könnte man machen. Man bräuchte dabei auch nicht 
auf den Einschaltstrom zu achten die Konstantstromquelle begrenzt ja 
dabei den Strom.

Gruss Helmi


>>Leistungselektronik war schon immer mit Verlusten verbunden.
>>Habe das mal ein paar Jahre gemacht. Testeinrichtungen für
>>Servoumrichter entwickelt. Wenn da mal im Schaltschrank ein IGBT
>>hochgeht hast du von dem Knall noch eine Stunde das klingeln in den
>>Ohren. Da waren auch Induktivitäten drin verbaut mit 70 Kilo Gewicht und
>>ein Trenntrafo von 100 KVa mit 500 Kilo.

>Ich hoffe nicht, dass ich so schweres Geschütz auffahren muss, um die
>Spannung bzw. den Strom zu bändigen.. :-D

Nein brauchst du nicht damit wurden gleichzeitig bis zu 36 
Frequenzumrichter getestet

Autor: Steffen Timmermann (Gast)
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Danke erstmal für eure Ideen, ich werde die nächste woche (vllt. auch 2) 
nicht dazu kommen, an diesem ding weiterzuarbeiten. Ich melde mich dann 
hier nochmal, und hoffe, dass ihr dann auch noch da seid..

Ihr seid echt spitze!!!! Großes Dankeschön bis hier!!!

Schöne Grüße

Steffen Timmermann

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Hallo Steffen

Sicher sind wir dann noch da. Ansonsten klick auf meinem Namem und du 
kannst mit direkt ein Mail schreiben.

Gruss Helmi

Autor: HildeK (Gast)
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Auch ich bin noch da. Wenn du den Thread wieder 'belebst', so dass er 
nicht auf der zweiten Seite verschwindet, dann sehe ich ihn auch.

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