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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Kann mir mal jemand diese Schaltung erklären?


Autor: Kim S. (Gast)
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http://www.friesecke.de/Kewet_El_Jet_3/Schaltbilde...

An Akku 10 liegen bereits 60 Volt an!
Warum ist dort kein Spannungsteiler?
Wozu sind RN2 und der andere 4,7K Widerstand?
Vermutlich zur Endstörung, nur vervälscht der obere 4,7k Widerstand 
nicht was?
Wie funktionieren die 74HCT4052?
Ziehen die gleich die Spannung von benachbarten Akku ab?
Wozu dients der Op-AMP
Wozu ist der +60V Eingang da? Sollte das nicht der gleiche sein wie Akku 
10?
Da 10x6Volt??

Diese Erklärung ist dabei:
Anbei der Multiplexer:

Eingangsspannung der Akkus bis etwa 100V
ACHTUNG!!! Nicht eingezeichnet ist ein weiterer 47kOhm Widerstand, der 
direkt an jeder Akkuklemme sitzt und sich in Reihe zu R1-R11 befindet. 
Die Aufteilung der Widerstände habe ich gemacht, damit kein schlimmer 
Strom über die Akkumessleitungen fließen kann.

Der +60V Eingang bekommt die Gesamt-Fahrzeugspannung.

Adressierung der 10 Akkus über P6_0 bis P6_4 Reihenfolge: 
16/17/18/19/20/21/22/23/24/28 (Dezimal).
Adresse 0 ist die Gesamt-Fahrzeugspannung.

Am Ausgang A/D1 liegt dann das zu wandelnde Signal 0-5V an. Hier habe 
ich vor dem Prozessor noch mal eine Schutzschaltung (wie mit R17 / D2) 
aufgebaut.

Die Chips sind 74HCT4052 und 74HCT4053

Autor: HildeK (Gast)
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>An Akku 10 liegen bereits 60 Volt an!
>Warum ist dort kein Spannungsteiler?
Es ist überall ein Spannungsteiler 47k/4,7k. RN1 und RN2 sind wohl 6fach 
Widerstandsarrays.

>Wozu sind RN2 und der andere 4,7K Widerstand?
s.o.

>Vermutlich zur Endstörung, nur vervälscht der obere 4,7k Widerstand
>nicht was?
Er und die anderen teilen die große Eingangsspannung auf verträgliche 
Werte - auf 1/11.

>Wie funktionieren die 74HCT4052?
Analog-Multiplexer. 4 Eingänge, 1 Ausgang. Das ganze doppelt, gemeinsame 
Auswahl einer der vier Eingänge über die zwei Bit A und B.

>Ziehen die gleich die Spannung von benachbarten Akku ab?
>Wozu dients der Op-AMP
Es werden wohl die beiden Klemmen eines Akkus angewählt, z.B. Akku3+ 
(identisch mit Akku4-) und Akku4+. Die beiden Potentiale werden durch 
den OPA voneinenander subtrahiert. So kannst du die Spannung jeder Zelle 
der Reihe nach messen.

>Wozu ist der +60V Eingang da? Sollte das nicht der gleiche sein wie Akku
>10?
>Da 10x6Volt??

Ist vermutlich der gleiche Eingang. Wozu er dient? Ev. als Referenz für 
den Gesamtzustand der Akkukette???.

Autor: HildeK (Gast)
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>>Wozu ist der +60V Eingang da? Sollte das nicht der gleiche sein wie Akku
>>10?
>>Da 10x6Volt??

>Ist vermutlich der gleiche Eingang. Wozu er dient? Ev. als Referenz für
>den Gesamtzustand der Akkukette???.

Ich muss mich korrigieren - steht ja da:
>Adresse 0 ist die Gesamt-Fahrzeugspannung.
Die Spannung des Akku10 kann er nicht durchreichen, weil der 
Subtrahierer dazwischen ist, deshalb hat er sie am IC4 extra zugeführt.

Autor: yalu (Gast)
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In dem mit dem OpAmp aufgebauten Subtrahierer scheint ein kleiner
Fehler zu sein: Da die Ausgangswiderstände der spannungsgeteilten
Akkuanschlüsse alle gleich und die dazu in Reihe liegenden R15 und R12
ebenfalls gleich sind, müsste, damit der Subtrahierer ein sinnvolles
Ergebnis liefert, R16=R13+R14+P1 sein. R13+R14+P1 liegt aber je nach
Einstellung von P1 zwischen 490 und 590 kOhm und ist damit größer als
R16 (470 kOhm). Ich würde R14 (100 kOhm) durch ein Stück Leitung oder
einen 27- oder 33-kOhm-Widerstand ersetzen, dann kann man mit P1 die
Symmetrie des Subtrahierers einstellen.

Autor: Kim S. (Gast)
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Aber könnte er die 60V nicht auch messen indem er Y0 und Y3 aktiviert?
Und dient der OP als wirklich als subtrahierer?
Wenn er doch sowiso jede Zelle einzeln ansteuern kann, wozu 
subtrahieren.
Ist nicht vielelicht einfach nur der Spannungsteiler so groß, das er mit 
dem OP dafür sorgt das am Ausgang immer ein 5V Signal erreicht werden 
kann um den µc optimal anzusteuern?
Die Schaltung sollte fehlerfrei sein, zumindest hat er sie wohl so 
verbaut..

Autor: Kim S. (Gast)
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ups, da war ich zu schnell:-)
Die Spannung des Akku10 kann er nicht durchreichen, weil der
Subtrahierer dazwischen ist, deshalb hat er sie am IC4 extra zugeführt

Wurde ja schon geschrieben,
Also muss es doch ein subtrahierer sein

Autor: Kim S. (Gast)
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jetzt aber dann doch wieder die Frage, warum subtrahieren wenn er doch 
jede Zelle einzeln ansteuern kann?

Autor: Kim S. (Gast)
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Demnach müßte doch der Akku1 auch direkt angesteuert werden. Weil die 
Spannung doch wohl auch nicht subtrahiert werden soll.

Autor: Kim S. (Gast)
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ach ne, y0 ist ja 0 und x0=6V - y0=0V ist 6V
Jetzt fällt es mir wie Schuppen von den Augen :-)

Autor: Kim S. (Gast)
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arg, aber dann ist y3=6V von Akku 10 und y0=0V von Akku1 auch gleich 60V 
also warum einen direkten 60Volt Abgrif??

Autor: HildeK (Gast)
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>Aber könnte er die 60V nicht auch messen indem er Y0 und Y3 aktiviert?
Jein - Einschränkung siehe weiter unten.

>jetzt aber dann doch wieder die Frage, warum subtrahieren wenn er doch
>jede Zelle einzeln ansteuern kann?
Er subtrahiert z.B. Akku+5 - Akku+4 (identisch zu Akku-5), um die 
Spannung von Akku5 zu bekommen. Auf Grund der Teiler vorne ist dann 
Uy-Ux = 0,6V.

>arg, aber dann ist y3=6V von Akku 10 und y0=0V von Akku1 auch gleich 60V
>also warum einen direkten 60Volt Abgrif??
Der Subtrahierer ist dimensioniert, dass er rechnet: Ua = (Uy-Ux)*10. 
Deshalb kann er die 60V/10 nicht auf den Eingang geben - es müssten dann 
ja wieder 60V am Ausgang des OPAs herauskommen, da dieser um 10 
verstärkt.

siehe auch:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...

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