Ich möchte gern die angehängte Schaltung (StepDown-Regler mit LM5116)
für einen maximalen Strom von 10A realisieren. Das ganze soll zum Laden
einer Batterie genutzt werden. Für diese Anwendung benötige ich eine
variable Strombegrenzung, gern auch über einen µC. In der Schaltung muss
dazu der Shunt Rs verändert werden. An dieser Stelle komme ich nicht so
richtig weiter, denn es gibt keine geeigneten (Digital-)Potentiometer
und eine sinnvolle Anwendung mit dem DAC oder dergleichen fällt mir auch
nicht ein. Ich denke da eher an eine OPV-Schaltung, die den
Spannungsabfall über dem Shunt in Abhängigkeit der Vorgabe des µC
verstärkt. Leider bin ich mit Analogtechnik nicht so fit.
Hat vielleicht jemand eine Tipp oder weiß wie man so was macht ?
BerndF schrieb:> In der Schaltung muss dazu der Shunt Rs verändert werden.> An dieser Stelle komme ich nicht so richtig weiter, denn es gibt keine geeignet
Einen dicken Shunt verändern ist oft weniger elegant (Kontaktprobleme,
Linearität, TK usw.). Frage ist, ob die abfallende Spannung für Deine
Messung in jedem Einsatzfall ausreicht. Sonst könnTE man z.B. einfach
einen weiteren hochohmigen Spannungsteiler parallel schalten und an
dessen Anzapfung messen.
-----Shunt------
---R1:R2--------
Ganz so einfach wird es sicher nicht. Hast Du schon diese Spannung mit
dem Oszi ansehen können? Es könnten einige böse, steile Impulse dabei
sein, die an die weitere Verarbeitung Ansprüche stellen.
Hallo Oszi,
danke für Deine Antwort.
Leider habe ich die Schaltung noch nicht aufgebaut, um irgendwelche
Spannungen messen zu können. Ich könnte aber eine Schaltung mit einem
ähnlichen Regler von Linear nehmen und mir das Ganze in LTSpice
anschauen.
Die Idee mit dem parallelgeschalteten Spannungsteiler finde ich ziemlich
gut. Diesen könnte ich auch mittels Digital-Poti steuern. Also, R1 als
Poti und R2 zum IC.
oszi40 schrieb:> Frage ist, ob die abfallende Spannung für Deine> Messung in jedem Einsatzfall ausreicht.
Wie meinst Du das ? Die Größe der abfallenden Spannung kann ich doch
durch die Dimensionierung der Widerstände festlegen. Das ganze muss auch
nicht so extrem genau sein.
Felix B. schrieb:> Wie meinst Du das ? Die Größe der abfallenden Spannung
P=U*I 1V*10A=10 Heizung!!!
Du befindest Dich noch in einem sehr frühen Stadium Deiner Forschung?
oszi40 schrieb:> P=U*I 1V*10A=10 Heizung!!
Verstehe, was Du meinst. Ich bräuchte also auch ein entsprechend kleines
Poti. Das macht die Sache schwierig.
oszi40 schrieb:> Du befindest Dich noch in einem sehr frühen Stadium Deiner Forschung?
... zumindest was den LM5116 und die Sache mit der Strombegrenzung
angeht ;-)
Ich habe aber ähnliche Schaltungen schon mit anderen ICs aufgebaut.
Setz einen extra Shunt (der Einfachheit halber im Massezweig der Last)
ein, miss mit einem Chopper-OPV den Strom und präge einen davon
abgeleiteten Strom in den Punkt zwischen RFB1 und RFB2 ein, um die
Ausgangsspannung vom Step-Down zu manipulieren. Siehe Anhang.
C1 kann entfallen, somit R5 - muss man probieren. R4 sollte im Bereich
von 10..100kOhm gewählt werden, ist jedoch abhängig von RFB1 und RFB2.
R1, R2 und R3 legen die Strombegrenzung und die Steilheit fest. Diese
Regelung ist erstmal schön analog, durch Manipulation von R1 bis R3 aber
parametrierbar.
@ panikplauze:
Danke für den Vorschlag, auch wenn ich die Schaltung nicht sofort
durchschaue. Meine Anwendung sieht allerdings vor, den Strom unabhängig
von der Ausgangsspannung zu begrenzen.
BerndF schrieb:> Meine Anwendung sieht allerdings vor, den Strom unabhängig> von der Ausgangsspannung zu begrenzen.
Wie genau meinst du das? Soll die Strombegrenzung immer den selben Wert
haben, unabhängig davon wie hoch die Ladeschlussspannung ist? Du kannst
mit dieser Schaltung Ausgangsspannung (vereinfacht: R4+R5, RFB1, RFB2)
und -strom (vereinfacht: R1, R2, R3) begrenzen. Zum Verständnis: Du
gaukelst dem Schaltregler am FB-Punkt vor, dass seine
Ausgangsspannung/Regelgröße erreicht ist. Dieses Kriterium ist ja dann
erreicht, wenn an FB die Referenzspannung (hier laut DB typ. 1.215V)
erreicht sind.
Da es eine experimentelle Anordnung werden soll und ich diese für
verschiedene Batterien nehmen möchte, sollten unabhängig von einander
die max. Ausgangsspannung (Überladung) und der Ladestrom
(Batterie-abhängig) eingestellt werden können.
Hast Du genauere Infos zu der Schaltung, z.B. wie man die Widerstände
berechnet ? Ich verstehe auch nicht so richtig die Anordnung von R4 und
R5, sollte nicht R5 dort sein wo C1 ist ? Und wie kann durch die
Schaltung die Ausgangsspannung erfasst und begrenzt werden ?
BerndF schrieb:> Hast Du genauere Infos zu der Schaltung, z.B. wie man die Widerstände> berechnet ? Ich verstehe auch nicht so richtig die Anordnung von R4 und> R5, sollte nicht R5 dort sein wo C1 ist ? Und wie kann durch die> Schaltung die Ausgangsspannung erfasst und begrenzt werden ?
Ich habe leider keine genaueren Infos zur Schaltung, nur den selbst
erdachten Vorschlag. Da musst du dich leider reindenken.
Die Schaltung selber erfasst die Ausgangsspannung nicht. Die
Ausgangsspannung wird ja vom Schaltregler an FB geregelt. Die maximale
Spannung wird (normalerweise allein) von RFB1 und RFB2 eingestellt.
Prägt man nun in diesen Punkt (FB) nun einen ("positiven") Strom ein, so
nimmt die Ausgangsspannung vom Schaltregler ab. Bei einer resistiven
Last nimmt somit beispielsweise der Ausgangsstrom ab. Bei einer Batterie
als Last kann man so auf einen definierten konstanten Strom regeln (hier
kommt die vorgeschlagene Schaltung ins Spiel). Wenn du verschiedene
Ausgangsspannungen und -strombegrenzungen realisieren möchtest, dann
kannst du die Widerstände RFB1, R1, R2, R3, R4 und R5 mittels
(Digital)Potis (möglichst geschickt) einstellen. 'Geschickt', weil man
sicher nicht alle ändern muss um zum Ziel zu kommen. Aber das musst du
selber durchdenken.
R4 und R5 haben beide ihren Sinn. R4 bildet mit C1 einen Tiefpass um
Schwingneigungen zu dämpfen. Das muss man wie gesagt probieren. Wenn man
C1 braucht, so braucht man auch R5 um den Einfluss von C1 auf das
Kompensationsnetzwerk vom Schaltregler zu minimieren.
Danke für die Erläuterung. Jetzt macht die Schaltung Sinn. Eine
Dimensionierung konnte ich aber noch nicht vornehmen. ich werde mich bei
Gelegenheit mal hinsetzen und das ausrechnen. Erstmal muss der Rest
laufen ;-)
Vielleicht versuche ich es auch erst mal mit verschiedenen zuschaltbaren
Shuntwiderständen. Es reicht mir zunächst zwei oder drei verschiedene
Ströme einzustellen. Danke nochmal.
LM5116.png
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