Verstärkerproblem (sowohl pos. als auch neg Gleichsp. verstärken)

[Ede (Gast)]

Hallo,

an eine S7 soll ein 24V-Motor (beide Richtungen) angeschlossen werden. 
Da die Analogbaugruppe der S7 nur einen Ausgabebereich von -10 bis +10 
Volt und nicht stromfest ist, sollen diese mit Hilfe einer OPV-Schaltung 
verstärkt werden. Leider besitzen der S7-Ausgang (also 
Verstärkereingang) und die Versorgungsspannung von 24V eine gemeinsame 
Masse.
Bisher wird einfach nur 0 ... 10 V auf 0 ... 24 V mit Hilfe eines 
nichtinvertierenden Verstärkers (mit OPV L 272 wegen nötiger Leistung, 
benötiger Strom bis 180 mA) vertärkt und dann mit Hilfe eines Relais 
sowie eines binären Ausgangs die Richtung umgeschalten.

Dieser zusätzliche binäre Ausgang soll nun noch eingespart werden. Hat 
jemand eine Idee wie ich es schaffen kann dass der OPV-Verstärker auch 
mir negative Eingangsspannungen direkt in negative Ausgangsspannungen 
verstärkt.
Leider besteht nur wenig Möglichkeit die Versorgungsspannung zu ändern.

Ich würde mich sehr freuen, wenn jemand einen Tipp hätte.

Viele Grüße, Ede

[Tom (Gast)]

nichtinvertierender Verstärker mit OPV, müsste doch funzen?

[Falk B. (falk)]

@  Ede (Gast)

>jemand eine Idee wie ich es schaffen kann dass der OPV-Verstärker auch
>mir negative Eingangsspannungen direkt in negative Ausgangsspannungen
>verstärkt.

Mit einem normalen, nichtinvertierenden Verstärker.

>Leider besteht nur wenig Möglichkeit die Versorgungsspannung zu ändern.

Musst du aber, zumindest erweitern. Du musst -24V betreit stellen. Das 
kann man mit einem fertigen DC-DC-Wandler machen, der macht aus +24V 
-24V.

Den OPV muss man, sofern es kein LeistungsOPV ist, einen komplementären 
Emitterfolger nachschalten. Dann sind die +/-180mA auch kein Problem.

MfG
Falk

[Ede (Gast)]

Hallo,

schon mal besten Dank für die Hinweise. Ich muss zugeben, dass ich eher 
in der Automatisierungstechnik beheimatet bin, deswegen mit der 
Dimensionierung von Analogtechnik kaum Erfahrung habe.

Bei dem DC-DC-Wandler bleiben mir noch zwei Probleme: Dieser müsste ja 
einerseits galvanisch zwischen Ein- und Ausgang getrennt sein, damit es 
zu der normalen Spannung zu keinem Kurzschluss kommt. Und zweitens 
müsste er ja den Strom von im schlimmsten Fall 0,5 A --> also 12 W bei 
24V (alle drei Motoren laufen gelichzeitig bei voller Last) vertragen.

Gibt es so ein Bauelement zu vernünftigen Preisen?

Viele Grüße, Ede

[Falk B. (falk)]

@  Ede (Gast)

>schon mal besten Dank für die Hinweise. Ich muss zugeben, dass ich eher
>in der Automatisierungstechnik beheimatet bin, deswegen mit der
>Dimensionierung von Analogtechnik kaum Erfahrung habe.

Weil ja Automatisierung auch nix mit Strom zu tun hat ;-)

>Bei dem DC-DC-Wandler bleiben mir noch zwei Probleme: Dieser müsste ja
>einerseits galvanisch zwischen Ein- und Ausgang getrennt sein,

Nö, keinesfalls. Darf er letztendlich auch gar nicht, denn dann hätte 
deine -24V keinen Massebezug. Damit läuft weder den OPV noch der Motor.

> Und zweitens
>müsste er ja den Strom von im schlimmsten Fall 0,5 A --> also 12 W bei
>24V (alle drei Motoren laufen gelichzeitig bei voller Last) vertragen.

Logisch.

>Gibt es so ein Bauelement zu vernünftigen Preisen?

Sicher. Wobei das als Bauteil für die Automatisierungstechnik nicht so 
billig wird wie 0815 Steckernetzteile aus China.

MFG
Falk

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

> Bisher wird einfach nur 0 ... 10 V auf 0 ... 24 V  vertärkt...
Und in Zukunft sollen -10V..+10V aus der SPS ausgegeben werden?

> Dieser zusätzliche binäre Ausgang soll nun noch eingespart werden.
Wenn die restliche Umschaltung bleibt, dann mußt du "nur" feststellen, 
ob die Eingangsspannung negativ ist und damit die Richtung umschalten. 
Das wird allerdings spannend, wenn die Spannung immer so um 0V schwankt 
(Rauschen, Störungen...) denn dann wird ohne Hysterese auch das Relais 
immer hin- und herschalten.

Die negative Steuerspannung muß dann aber mit einer passenden Schaltung 
(aktiver Gleichrichter) in eine positive umgewandelt werden, damit die 
vorhandene OPV L 272 Schaltung wieder richtig angesteuert wird.

Mein Vorschlag:
Zeichne mal eine Skizze mit den beteiligten Komponenten und poste die.
Gib den Baugruppen Namen, damit man weiß wovon gesprochen wird.

[Tom (Gast)]

Brückenschaltung?

Einen OPV die 0-10V auf 0-24V verstärken lassen, einen zweiten 
invertierenden die 0-10V auf 24-0V verstärken lassen, Motor zwischen die 
Ausgänge?

Grüße