[AVR] Variable Spannungsquelle mit Atmega8 bauen

Christian Gast #2512836
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Hallo zusammen,

ich plane gerade ein kleines Projekt zum Bau einer variablen 
Spannungsquelle mit einem Atmega8.

In dem angehängten Schaltplan dürfte das Prinzip der Schaltung klar 
werden. Je nachdem wie sich die Ein- und Ausschaltzeit an T1 verhält, 
verändert sich die Spannung U(AB). Damit die Spannung je nach Last 
einigermaßen konstant gehalten werden kann, soll U(AB) in den 
Mikrocontroller zurückgeführt werden.

U(AB) muss meiner Meinung nach an Punkt B bezogen auf Punkt A gemessen 
werden. Was also einer negativen Spannung entsprechen würde. Deshalb 
habe ich (nach etwas googeln) einen Spannungsteiler gegen V+ geschaltet.

Auf meinem Experimentierboard funktioniert das schon ganz gut. 
Allerdings ist dort V+ gleich der Betriebsspannung des Controllers. 
Jetzt möchte ich aber V+ mit 12V annehmen (siehe Schaltplan, die 
Versorgungspannung für den Controller liefert dann ein 7805 an 12V) und 
U(AB) dann messen. Jetzt weiß ich nicht, ob ich in Sachen A(ref) noch 
etwas unternehmen muss, oder ob mein Plan so schon funktioniert, bzw. 
vielleicht auch gar nicht funktionieren kann.

Könnt ihr mir Rat geben? Wie muss ich den ADC versorgen, damit mein Plan 
aufgeht? :-)

Freundliche Grüße, Christian
Angehängte Dateien:
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Markus W. (Firma: guloshop.de) #2512972
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Hallo, interessanter Ansatz!

Welche Werte verwendest du für den Spannungsteiler (R4/R5)?

Was mir aufgefallen ist: Wenn T1 nicht angesteuert ist, liegt ADC1 auf 
+12 V, das ist wahrscheinlich nicht so gut. Vielleicht solltest du 
zwischen ADC1 und GND eine Zener-Diode hängen.
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Mike J. #2513010
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@ Christian (Gast)
Wie viel Strom soll deine Spannungsquelle maximal liefern?


So wie du das aufgezeichnet hast machst du dir den AVR kaputt (wegen der 
hohen Spannung die in den ADC-Pin fließen kann) und wenn der Elko C1 
leer ist und der Transistor T1 das erste mal durchschaltet ist es so als 
ob der Transistor 12V mit GND verbindet (Kurzschluss) und dabei kaputt 
geht.

Wenn der Strom recht klein sein kann (20mA) solltest du an den Ausgang 
OC1A eine PWM-Frequenz erzeugen die zu einem Tiefpass (R-C-Glied) 
geleitet wird und die resultierende Spannung kannst du dann auf die 
Basis deines BC547 Transistors legen.

Den Collektor verbindest du mit 5V,
die Basis kommt an den Ausgang vom Tiefpass und
der Emitter des NPN-Transistors führt zu einen Kondensator an dem dann 
die Spannungen an der Basis (also max. 5V) minus ca. 0.7V (also max. 
4.3V) anliegt.
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Christian Gast #2513279
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Hallo Zusammen,

vielen Dank für die bis jetzt recht rege Teilnahme.

Markus W. schrieb:
>interessanter Ansatz!
Danke, ich hatte schon Befürchtungen, dass das absoluter Unsinn ist und 
ihr mich mit dem Todeslaser aufrauchen lasst :-)

> Welche Werte verwendest du für den Spannungsteiler (R4/R5)?
Im momentanen Aufbau sind das 2x 1kOhm, aber da habe ich mir noch keine 
großen Gedanken zu gemacht. Vorschläge?

Mike J. schrieb:
> Wie viel Strom soll deine Spannungsquelle maximal liefern?

Ich brauche einen Strom von bis zu 3,5A

> AVR kaputt (wegen der hohen Spannung die in den ADC-Pin fließen kann)

Was kann ich dagegen tun?

> der Transistor 12V mit GND verbindet (Kurzschluss) und dabei kaputt
> geht.

Dessen bin ich mir leider bewusst, ich hatte da zuerst einen 
Ladewiderstand eingebaut, aber mir ist dann im Betrieb die 
Verlustleistung an diesem Widerstand zu hoch. Gibt es eine Möglichkeit 
den Ladewiderstand nach erreichen einer Spannung X am Kondensator zu 
überbrücken? Also einen Transistor parallel zum Ladewiderstand, der bei 
einer bestimmten Spannung am Kondensator leitend wird.

> Wenn der Strom recht klein sein kann (20mA) [...]
Strom ist leider sehr hoch, kann ich dann mit deinen Ausführungen doch 
was anfangen? Wenn ja, wäre es super, wenn du den Aufbau kurz skizzieren 
könntest, ich konnte dem nicht ganz folgen.

egal schrieb:
> und den Resetpin auf GND zu legen ist auch keine gute Idee...
Das habe ich bisher immer so gemacht, wenn ich ihn nicht benötigt habe. 
Was spricht dagegen, wo soll er sonst hin?

... schrieb:
> Ob die 12V, die an dem R11/R12 Spannungsteiler liegen, wirklich besser
> als die interne Referenz sind?
Du magst vielleicht recht haben. Aber kann ich denn einfach die interne 
Referenz nehmen? Misst der dann überhaupt etwas? Genau das ist mein 
Hauptproblem, ich weiß nicht, wie ich den ADC beschalten muss, damit 
meine Spannung zuverlässig misst.

> Und dem µC fehlt an der VCC noch ein typ. 100 nF Kondensator.
Dafür hatte ich eigentlich C4 gedacht.

Sebastian H. schrieb:
> http://www.eevblog.com/2012/01/20/eevblog-238-powe...
Vielen Dank für den Link, aber ich wollte erstmal mit etwas kleinerem, 
wenn auch nicht so profesionellem, anfangen.


Ich hoffe ich konnte eine paar Fragen beantworten und bin auf weitere 
Reaktionen eurerseits sehr gespannt.

mfg, Christian
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Mike J. #2513420
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Hallo Christian,

schau dir mal diese Beschaltung hier an.
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment#Selbstbau

Wenn Reset auf GND gezogen wird läuft er nicht mehr, er ist dann in dem 
Modus wo der Flash beschrieben werden kann.

Wenn du eine Spannung von 0 bis 12V brauchst bei maximal 3.5A kannst du 
dir doch einen StepDown Spannungswandler bauen.

Du brauchst dazu einen P-Kanal MosFET, eine Spule und eine Diode ... und 
dann natürlich noch einen Ein und Ausgangskondensator.

Sowas habe ich schon gebaut.
Bei mir läuft es mit einem ATmega644P, ein Treiber für den MosFET und 
ein StepDown Spannungswandler (MosFET, Spule, Diode).

Übersicht wie das funktioniert:
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/abw_smps.html

Billige Lösung:
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml
Du kannst am referenz-Pin den Spannungsteiler ändern und erhältst damit 
eine andere Spannung.

Schau dir mal die Schaltung an:
http://www.mikrocontroller.net/attachment/101136/MC34063_step-up_11_6-13_6_auf_42_Volt_out_final_II.gif

(Ist von: Beitrag "Re: MC34063 step-up 42V out mit externem Mosfet")
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Joe J. #2518623
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Hallo Christian,

falls du trotzdem noch mit deiner ursprünglichen Schaltung 
experimentieren möchtest, kannst du mit dem NPN-Transistor T1 einen 
PNP-Transistor ansteuern, der dann die Plusspannung anstelle der Masse 
schaltet. Vorteil: durch die nun gemeinsame Masse können über R4 keine 
+12 V mehr in den µC gelangen.
Für T1 reicht dann ein kleines Exemplar, beispielsweise ein BC337, 
vollkommen aus. Und anstelle des PNP-Leistungstransistors kann auch ein 
P-Kanal MOS-Fet verwendet werden.


PS:
Nach diesem Prinzip habe ich bereits einige Ladegeräte für Bleiakkus 
gebaut, die schon seit mehreren Jahren - eines davon im Dauerbetrieb - 
hervorragend funktionieren. Aber wie gesagt, bei mir handelt es sich um 
Ladegeräte, nicht um ein Netzgerät. ;)

Gruß, Joe
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