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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Spannungen addieren und Vergleichen


Autor: Mark M (Gast)
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Hallo!

Ich möchte 2 Spannungen Addieren und diese Summe mit einem Komparator 
mit einer Referenz vergleichen. Eine der Addierten Spannungen ist 
konstant.

Es Handelt sich um ca 300V + 50V, diese werden mit 0V bis 560V 
verglichen.

Zuerst mal runterteilen, klar. Dann OPV-Addierer auf Komparator. Ich 
habe einseitige Versorgung für die OPVs. Mit einem gewöhnlichen 
invertiereden Addierer kann ich kein Single Supply verwenden.
Ok, eine Versorgung für Dual Supply lässt sich machen.
Doch dann würde ich nach dem invertierenden Verstärker wieder einen 
Inverter benötigen um auf den Komparator zu gehen, macht 2 OPVs + 1 
Komapartor.
Oder einen nichtinvertirenden Addierer einsetzten?
Oder den invertierdenden Addierer mit Ub/2 am +Eingang. Würde aber 
trotzdem Dual-Supply erfordern.

Hat jemand andere/bessere Vorschläge?

Autor: Mark M (Gast)
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Hab es jetzt mit inv Addierer mit Spannung am + versucht. Damit kann man 
das inv Signal nach posetiv "heben". Funktioniert so weit, dass Problem 
ist aber das diese Spannung am + Eingang je nach Verstärkung schon genau 
sein muss. Bei Änderung der Referenz welche Addiert wird, muss die 
SPannung am + auch geändert werden, sehr aufwendig.
Ich werds mal mit dem nichtinvertierenden addierer Versuchen...

Autor: Ralli (Gast)
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Vergleichen, wenns nicht zu schnell sein muss, geht doch immer
ganz gut mit dem uralten LM311.

Diese Schaltung läuft mit +5 V Versorgung.

Reicht die Genauigkeit / Rückwirkungsfreiheit der Additionsschaltung?
Gegebenenfalls könnte man alle Widerstände gleichzeitig auch etwa um
den Faktor 2 bis 5 (10?) größer machen. (Außer den 2,2k)



                                   +5V
                                    |
                                   2,2k
 0...+560 V --120k-----+------|+    |
                       |      |   >----- zu einem TTL-Eingang o. ä.
     +300 V --120k-+-------+--|-
                   |   |   |
      +50 V --120k-    1k  1k    LM311
                       |   |
                       -   -

Autor: oszi40 (Gast)
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Über Euren Vergleich mache ich mir weniger Sorgen (solange keine 
Spannungsspitzen Eure OPVs zerräuchern).

Interessanter scheint mir die Massefrage und die Versorgung der evtl. 
nötigen OPVs über galvanisch getrennte DC/DC Wandler?

Autor: Mark M (Gast)
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Danke für die Vorschläge.
Die 560V müssen unbedingt gefiltert werden (Netzspannung). Die 300V 
ebenfalls, Zwischengreisspannung.
Also belastet können diese Spannungen schon werden.

Ich hab mich etwas unklar ausgedrückt, ich möchte zu den 300V eine 
Spannung addieren die etwa 50V enspricht. Dh ich habe eine Referenz so 
im 5V Bereich und durch skalierung am Addierer sollen eben 50V addiert 
werden.

Die Zeit ist weniger kritisch, nach max 10µs muss der Komparator sein 
Signal liefern, also der Komp ist da unkritisch.

Danke erstmal, werd das mal auf die einfache Art durchrechnen.
MFG

Autor: Mark M (Gast)
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Achja, Versorgung der Ics ist unkritisch, sind ohnehinn 2Sperrwandler 
als Aux-Supply im Einsatz, ein Trafo hat noch Wickelraum.
MFG

Autor: Ralli (Gast)
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Netzspannung (50 Hz) mit irgendwas im 10 µs Bereich
vergleichen? Das ist schon SEHR anspruchsvoll, und nicht
einfach mit einem gleichgerichteten und gefilterten Signal
möglich! Filterung heißt Verzögerung - da kommen bei
entsprechender Filterung schnell 100 ms und mehr heraus,
bis das gefilterte Signal eine Gleichspannung liefert, die
dem dem vorn anliegenden 50 Hz-Signal gefolgt ist.

Geht es nun darum, den mit 0-50 V verschobenen 300 V Verlauf 
(Wechselspannung?) in Echtzeit mit der Netz-(wechsel?)spannung
zu vergleichen, oder nur darum gleichgerichtete (geglättete?)
Mittelwerte einem Vergleicher zuzuführen? Das geht aber nicht
mit einer Zeitaulösung von 10 µs!
Rechne dabei eher mit 100 ms.

Oder soll nur der Statuswechsel des Komparators < 10 µs sein?

Warum meinen denn hier alle Fragesteller, dass man auf 10%
Problemschilderung eine zu 90% passende Lösungshilfe bekommen
kann?

Grobe Abschätzung:

1 Einflussfaktor   unterschlagen  - Trefferrate 10%
2 Einflussfaktoren unterschlagen  - Trefferrate 10%^2 = 1%
5 Einflussfaktoren unterschlagen  - Trefferrate 10%^5 = 0,00001

????????????????????????????????????????????????????????????

Ansonsten hier eine Anpassung auf die 5 V statt 50 V, mit dem
Vorteil, dass die Vorwiderstände nicht mehr als 1 W verbraten
müssen. Funktioniert aber nur mit positiven Gleichspannungen!


                                   +5V
                                    |
                                   2,2k
 0...+560 V ---1M------+------|+    |
                       |      |   >----- zu einem TTL-Eingang o. ä.
     +300 V ---1M--+-------+--|-
                   |   |   |
       +5 V --100k-   6k8 6k8    LM311
                       |   |
                       -   -

Zum Filtern könnte man die 1M-Widerstände in 3 * 330k
aufteilen und jeweils am rechten Ende 22 nF / 1000 V
nach Masse schalten.

   ---330k---+---330k--....
             |
             =  22n
             |
             -

Oder rechne 14 Tage weiter an Problemen herum, die du nicht
benennen kannst - bin jetzt 2 Wochen im Urlaub. :-)

Autor: Mark M (Gast)
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Es soll mit der Gleichgerichteten Spannung verglichen werden, gefiltert 
werden soll die Schaltfrequenz der IGBTs so 70kHz, die Signalform der 
gleichgerichteten Spannung soll erhalten bleiben.
Mit einem passiven 2-Pol TP-Filter kann man die 70k dämpfen während bei 
100Hz  keine Signifikante Phasendrehung auftritt.

Tr

Autor: oszi40 (Gast)
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Mark M schrieb:
> Zuerst mal runterteilen, klar.

So glasklar ist das noch nicht, WENN es genau werden muß.
TK=?

Autor: Mark M (Gast)
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Genauigkeit +/-1V mehr ist nicht notwendig, aber der TK ist egal solange 
alle Widerstände den gleichen wert haben. Die veränderung der 
Filtergrenzfrequenzen kann Vernachlässigt werden.

MFG

Autor: Mark M (Gast)
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den gleichen TK-Wert haben....

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