Hallo, ich habe im Internet unmengen verschiedener Schaltungen zu allen möglichen Labornetzgeräten gesehen aber keines hat zu meinem Vorhaben ohne Modifikation gepasst. "Leider" bin ich ein Informatiker und kein Elektroniker, weswegen ich eure Hilfe brauche. Also folgendes habe ich vor: An ein AVR kommen zwei DAC, welche jeweils eine Spannung von 0-5V ausgeben. Einer soll die Spannung und der andere den Maximalstrom steuern. An die DAC kommen Operationsverstärker für den nötigen Spannungsbereich. Am Ausgang wollte ich über ein shunt den Strom messen. Die Spannung soll nach dem shunt gemessem werden. Die Werte werden erstmal grob eingestellt und dann mit der Messung am Ausgang nachgeregelt. Damit sind etwaige Ungenauigkeiten, welche seitens DAC, OpAmp, Leistungstransistor und Temperaturdrift entstehen weitgehend ausgeregelt. Die Regelung soll linear geschehen. Die Verlustleistung und Gewicht sind irrelevant. Ich habe einen offenen 300VA Ringkerntrafo, welchen ich nach belieben bewickeln kann. Das Ganze muss auch nicht besonders genau sein und as kommen keine großen Lastwechsel vor. Ich will das Teil als Netzteil für verschiedene Bastelleien verwenden und zum Laden und Testen von Akkus. Die Werte können, dann am PC ausgewertet, visualisiert und eingestellt werden. Für die Spannungsregelung habe ich mir gedacht einfach ein Impedanzwandler zu nehmen mit einem oder mehreren FET er macht genau das was ich will. Und für die Stromregelung habe ich leider noch nichts passendes gefunden. Die meisten Schaltungen werden mit Potentiometern eingestellt und diese auf Spannungssteuerung umzubasteln fehlt mir das Wissen. Beitrag "Re: Funkschau Labornetzgeraet Nachbau aus Funkschauheft 12, 1973" hier im Anhang ist eine interessante Schaltung, leider, wie vorhin erwähnt, fehlt mir das Wissen soetwas umzubauen. Kann man diese Schaltung auf mein Vorhaben umbauen? Oder gibt es da bessere zum Beispiel mit FET. Hat jemand soetwas schon gebaut, kann mir jenad ein Tipp dazu geben? Ich brauche eigentlich nur noch eine spannungsgesteuerte highside Strombegrenzung, wenn ein Impedanzwandler als Spannungsregler durchgeht. Vielen Dank PS: ungefähr sowas soll es werden
Ich glaube, da wirst Du Probleme bekommen. Wenn Du schon einen Mikrocomputer verwendest, so könntest Du doch gleich ein Schaltnetzteil bauen bei dem Du den Strom auf der Primärseite gleichrichtest und dann über einen PWM zerhackst. Wenn Du den Ausgang gut mit Elkos abstützt könnte die Geschwindigkeit des AVRs reichen. (normale Spannungsregler können noch einige 100 kHz an Lastschwankungen ausgleichen) Eventuell könntest Du ja zwei Digitalpoties und zwei LM317 verwenden. Der eine für die Spannung, der andere für die Strombegrenzung.
Statt DACs PWM + Tiefpass verwenden. Rein digital geht auch, ist aber sehr schwierig. Du baust dann einen step-down wandler. Fang klein an und bau erstmal etwas mit LM317, LM200 o.ä. Es lohnt sich nicht, direkt am Anfang alles perfekt und final machen zu wollen weil du beim Bau noch viel lernst. 80/20 und KISS erlebst du hier in Reinform. Du bist nicht der erste der so etwas möchte. Google :) Strom misst man über den Spannungsabfall an einem Shunt (kleiner Messwiderstand). evtl. per opamp verstärken oder internen differentiellen adc verwenden. Eine log-funktion für Spannung und Strom lohnt sich.
Schaltnetzteil ist glaube ich noch eine Ecke schwieriger hinzubekommen. Und da handelt man sich noch mehr Probleme mit ein. LM317, L200 Kandidaten habe ich bereits zugenüge gequällt. Ist aber sehr schlecht für mein Vorhaben. Es gibt haufenweise Schaltungen welche per Poti eingestellt werden. Aber welche µC gesteuert sind rar, ich habe zwar schon welche gefunden aber die sind mir zu komplex oder machen nicht ganz das was ich wollte. Bei der einen Schaltung aus der Funkschau habe die es ja relativ simpel hinbekommen. Es müsste doch eine Möglichkeit geben ohne besonders großen Aufwand die dort gedruckte Schaltung auf Spannungssteuerung umzubasteln. Die Prinzipschaltbilder sehen doch sehr schön aus. Da müsste man doch was mit der Referenzspannung fummeln können. Wie machen das die Profis? Ich habe mir jetzt mal das "Ulrich Tietze, Christoph Schenk - Halbleiter - Schaltungstechnik" besorgt, werde da mal etwas schmökern, vielleicht finde ich noch was aber die Hoffnung ist nicht besonders groß. Ansonsten da diese so simpel lautende Problemstellung anscheinend doch so komplex ist, werde ich mir, wenn hier nichts mehr interessantes kommt und ich nichts finde ein OPA548 besorgen. Ich hoffe aber immernoch es so lösen zu können, denn dann kann man noch andere tolle Sachen damit realisieren.
Eigentlich ist die Sache doch ganz einfach. - über PWM + Tiefpass ( + Rückkopplung) kannst du eine analoge Spannung erzeugen. Das ist dein DAC. Mach es IMMER mit so wenigen Bauteilen wie möglich. Keine Spezialbauteile wenn möglich. Potis kannst du vergessen. - "Labornetzteil"-pläne gibt es wie Sand am mehr. Die haben eine Regelung mit opamp + Leistungstransistor integriert. Die Regeln immer gegen eine Referenz. Diese Referenz kannst du mit deinem mikrocontroller verstellen. - Für Stromregelung gilt dasselbe. In Schaltbildern habe ich gesehen, dass die beiden über dioden zusammen geführt werden. Also auch schon bekannt. - Profi bin ich in keinster weise. Ich treibe mich oft auf Bastlerseiten herum, weil es dort meistens einfach gelöst wird. Das Forum hier ist nicht verkehrt. 1% der Beiträge ist gut. Vielleicht hilft dir das? - Standardbauelemente Artikel hier auf der Seite. Es war für mich das größte Problem die richtigen Bauteile aus zu wählen; woher weiß man z.B. welcher Transistor einfach erhältlich und für 10A gut ist? Das steht auf der Seite.
Wolte da niemandem zunahe treten, ich habe einfach schon eine ganze Weile gesucht und in Foren gepostet aber noch kein einziges mal eine konkrete Antwort bekommen. Deswegen schwindet die Hoffnung langsam aber sicher. Ich wollte eigentlich echte DAC verwenden also als IC, hab noch welche da. Das war doch schonmal ein super Tipp mit der Referenz. Ich probiere mal die Funkschau Schaltung zu sizieren.
> wenn hier nichts mehr interessantes kommt
So lange du Vorschläge ignorierst lohnt es sich ja wohl nicht mit
weiteren Dingen zu kommen.
Angehängte Dateien:
-
labornetzteil_uC.png
15 KB
Hallo, im Anhang hab ich mal ein Teil meines "unvollendetes*" Projekts angehängt, dass Deinen Anforderungen wohl ziemlich nahe kommt, d.h. klassischer Aufbau und Vorgabe von Spannunb/Strom über uC. Gedacht war das ganze als Linear-Regelungs-Stufe nach einem vorgeregeltem Schaltnetzteil (modifiziertes PC-Netzteil). Vielleicht hilft es Dir als Anregung. *) Den Analogpart ohne uC-Sollvorgabe hab ich aufgebaut und es funktioniert gut.
> So lange du Vorschläge ignorierst lohnt es sich ja wohl nicht mit weiteren Dingen zu kommen. sorry, das ich die Seite etwas ignoriert habe, dort wurde kein Schaltplan gezeigt sondern nur auf ein Bausatz verwiesen. Deswegen konnte ich damit nicht viel Anfangen. hier http://www.linuxfocus.org/English/September2005/article389.shtml ist der Schaltplan. Wie gut funktioniert das Regeln allein über Transistoren und ohne OpAmp? Es haben einige böse Komentare zu solchen Regelungen abgelassen. > zinnbrücke das sieht sehr sehr interessant aus
Und schon wieder habe ich eine andere Version von dem Netzteil entdeckt, diese sieht aber schon besser aus http://mercury.chem.pitt.edu/~sasha/LinuxFocus/Deutsch/November2002/article251.shtml
Hans peter Piffke schrieb: > ... >Bei der einen Schaltung aus der Funkschau habe die es ja relativ simpel > hinbekommen. Es müsste doch eine Möglichkeit geben ohne besonders großen > Aufwand die dort gedruckte Schaltung auf Spannungssteuerung umzubasteln. > Die Prinzipschaltbilder sehen doch sehr schön aus. Da müsste man doch > was mit der Referenzspannung fummeln können. Klar, ist sogar recht einfach. > Wie machen das die Profis? Schau mal in [1] bei der Funkschau-Schaltung. Der HP-Netzgeräte Katalog ist da referenziert. Soweit ich sehe, kann man die Folgeversionen noch heute bei Agilent runterladen. Da ist sehr fein erklärt, wie man die Netzgeräteschaltungen von Agilent (und die FS Schaltung ist zu 99% identisch) auf Widerstands- oder Spannungssteuerung umbaut. Letzteres wolltest Du ja haben. > Ich habe mir jetzt mal das "Ulrich Tietze, > Christoph Schenk - Halbleiter - Schaltungstechnik" besorgt, werde da mal > etwas schmökern, vielleicht finde ich noch was aber die Hoffnung ist > nicht besonders groß. > Ansonsten da diese so simpel lautende Problemstellung anscheinend doch > so komplex ist, werde ich mir, wenn hier nichts mehr interessantes kommt > und ich nichts finde ein OPA548 besorgen. Das macht es nur scheinbar leichter, da der opa548 die Verlustleistung nicht packt - Du kannst also entweder einen Bruchteil der Trafoleistung (oben schreibst Du was von 300VA) nutzen oder mußt deutlich anbauen an den OP -- was im Endeffekt nicht einfacher oder billiger wird. > Ich hoffe aber immernoch es so > lösen zu können, denn dann kann man noch andere tolle Sachen damit > realisieren. Was schwebt Dir denn so vor?
Aha, du machst mir Hoffnung. Ich denke ich gehe mal die Funkschau Schaltung an. Ich habe gute Berichte dazu gelesen. Könntest du mir zeigen wo ich die entsprechende Erklärung finde? Eigentlich brauche ich ja auch nicht die volle Leistung, ich habe halt das Ding schon hier liegen. Meine Anforderungen sind eher bis 60Watt. 30V und 2A wären ok. Mal Akkus laden, mal LEDs befeuern oder auch die eine oder andere kleine Schaltung Betreiben. Aber vor allem ging es mir um Akkus laden und testen. Ich habe da noch eine Schaltung ausgegraben: http://www.engcyclopedia.de/uniprojekt.html Also ich wäre sehr an der Modifikation der Funkschauschaltung interessiert.
Früher HP, Heute: Agilent. http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5964-8275.pdf Seite 100, Abbildung A-6 Soll ich es Dir noch komplett aufbauen?
@ zinnbrücke was macht R8 da in der gegentaktstufe vor dem Mosfet? Und der Kondensator? Querströme gibt es da nicht. Kannst du mir das etwas erklären?
Habe Verständnis für einen Unwissenden. Danke, ich hätte es selbst nicht gefunden. Also sehe ich das richtig, ich ersetze einfach nur die Refferenz durch eine vom DAC erzeugte Spannung. Bei dem anderen OpAmp genauso, hier halt nur mit der negativen Spannung? Dann müssen nur noch die Widerstände angepasst werden?
@Anon Ymous, Mit R8 wird der Arbeitspunkt für die Treibertransistoren (Q1 und Q2) vorgegeben (Ic ~= (Uz - 2*Ube)/R8), damit diese immer im linearen Betrieb arbeiten. Wahrscheinlich gehts auch ohne, wobei dann aber die Zenerdiode wegfallen muß und der Push-Pull-Emitterfolger dann eine kleine Lücke hat.
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