Hallo zusammen,
zunächst mal hoffe ich, dass ich als Neuling hier überhaupt richtig bin
- entschuldigt bitte, falls nicht. Ich habe vermutlich ein sehr
spezielles, untypisches und laienhaftes Problem und hoffe, dass mir
vielleicht jemand weiterhelfen kann.
Ich habe ein kleines, portables Heizelement, welches mit einem 1,2V NIMH
Akku betrieben wird (2200 mAh). Der Akku wird dabei immer nur für einige
Sekunden (10-15 Sekunden) an das Heizelement angeschlossen (also
sozusagen fast kurzgeschlossen), so dass dieses sich kurz maximal
aufheizt...ohne weitere Steuerung, lediglich Akku und Heizelement
(welches eigentlich nur aus zwei dicke Drähten mit einem dünnen
Metallnetz in der Mitte besteht). Das soll auch so sein bzw. ist in
meinem Fall zweckmäßig und funktioniert gut. Dabei fließt ein Strom von
15A, bei einer Leistung von etwas mehr als 11 Watt, so dass am
Heizelement (Metallnetz) eine Spannung von 0,75 Volt abfällt (allesamt
Herstellerangaben). Der Akku hält so etwas länger als 6 Minuten durch.
Diese Anordnung soll unbedingt so beibehaten und nicht verändert werden
(auch wenn sie schaltungstechnisch vielleicht nicht sinnvoll ist, ich
weiß). Nun möchte ich die Spannung bzw. die Hitze des Heizelementes auf
einfachste Weise mit einem Poti regeln können, so dass das Heizelement
sich viel weniger aufheizt und der Akku zudem länger durchhält. Der
Regler sollte die spannung also idealer Weise zwischen 0 - 1,2 Volt
regeln.
Wie mache ich das am besten?
Bei meiner Recherche habe ich u.a. diesen IC-Baustein gefunden:
http://www.mercateo.com/p/live~showGrossColumn*108A-601%282d%297464/IC_LM2745MTC_Herst_Teile_Nr_LM2745MTC_NOPB.html
Eingangsspannung: 1-17 Volt (in meinem Fall der Akku)
Ausgangsspannung: 0,6-13,5 Volt
Ausgangssstrom max.: 20A (Datenblatt)
Aber da mache ich doch einen Denkfehler...ich meine, der hält doch nie
im Leben 15A aus...zumindest nicht so, wie ich ihn betreiben will. Da
bräuchte ich doch Hochlast-Potis usw. ... oder?
Gibt es nicht eine einfache Alternative in Form einer kleinen, diskreten
Schaltung mit Poti usw.?
Ich habe zwar ein klein wenig Erfahrung in Sachen E-Technik und auch
immer wieder mal kleinere Basteleien realisieren können, bin aber weit
davon entfernt, mich wirklich gut auszukennen wie ihr merkt.
Ich hoffe, das ist nicht zu laienhaft erklärt und es kann mir jemand
helfen.
Liebe Grüße,
Andi
Wie viel kostet denn so ein Heizelement? Vielleicht wäre es die
einfachste (und günstigste) Variante, zwei in Serie zu schalten. Du
könntest auch einen Schalter machen, um zwischen zwei in Serie und einem
allein umzuschalten. Wenn das zweite eine andere Leistung hat als das
erste, hast du sogar drei Stufen. So wurde früher die Heizung bei
Herdplatten geregelt.
Linearregler wäre sinnlos (Differenz wird verheizt), Schaltregler könnte
klappen. Ich würde ja einfach ne gaaanz langsame PWM nehmen. Einen
MOSFET finden der ein paar Ampere aushält ist kein großes Problem.
Wenn es mit einer einzelnen Zelle umgesetzt werden soll, funktioniert
das aber auch nicht. Die Spannung wird unter 1V zusammengerissen, dann
läuft der Regler nicht mehr (und einen FET kann man damit auch nicht
steuern).
Edit: Man bräuchte eine zweite Spannung oder zumindest einen
Aufwärtswandler.
Wow!
Ihr seid ja schnell...vielen Dank für eure Antworten :-)!
Zwei in Serie zu schalten, wäre natürlich eine echt gute und simple
Lösung. Das wäre in meinem Fall aber nicht mehr zweckmäßig, fällt daher
also leider flach.
Die Lösung mit dem MOSFET habe ich leider nicht wirklich verstanden -
sorry. Wie müsste ich den denn verschalten? Wäre das denn schon die
Lösung?
Die Lösung mit dem Aufwärtsregler habe ich leider auch nicht wirklich
verstanden :-/. Ich weiß zwar, was das ist, aber nicht wirklich, wie ich
diesen dann einsetzen soll. Und das mit der zweiten Spannungsquelle ist
dann so gemeint, dass diese die Spannung bzw. die Leistung des
1,2V-Akkus steuert?
Danke nochmal :-),
Andi
Heizelement schrieb:> Die Lösung mit dem MOSFET habe ich leider nicht wirklich verstanden -> sorry. Wie müsste ich den denn verschalten?
Man könnte (für PWM) einen MOSFET an einen 555 hängen. Dazu braucht es
aber eine zweite Spannung, so 5-12V. Hast du sowas oder hast du nur die
1,2V?
Es wäre auch eine zusätzliche 9V-Batterie denkbar, aber wirklich nur
extrem ungern. Eigentlich soll es bei dem bereits beschriebenen Aufbau
bleiben. Geht es auch irgendwie ohne zusätzliche Spannungsquelle?
Das mit dem PWM-Steller hatte ich auch schon recherchiert. Aber würde es
denn ein PWM-Steller schaffen, die Spannung auf meinen gewünschten
Ausgangsspannungsbereich von 0-1,2V herunterzuregeln? Ich dachte, das
geht nicht.
Sehe ich das eigentlich richtig, dass ich mit dem IC total falsch lag,
wegen die viel zu hohen zu bewältigenden Leistung?
Vielen Dank,
Andi
Der IC brauch auch noch eine Aussenbeschaltung, L, C, usw. Hast du dir
mal das Datenblatt angeschaut?
Wenn du das Heizelement 1s anschaltest und 1s aus, hast du in der Summe
die halbe Leistung. Das ist was der Beiträger oben mit langsamer PWM
meint. Ein Schaltregler wäre hier wirklich fehl am Platz. Bleibt das
Problem mit der Steuerspannung, hier käm eigentlich nur ein step-up in
Frage. Die PWM musst du nicht mit nem ollen 555 machen, kannst auch nen
Arduino nehmen ;-)
Du kannst es nachschauen im Datenblatt:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2745.pdf
Das IC braucht externe Teile sowie eine Versorgungsspannung von 3 bis
6V.
Ich würde eine Versorgungsspannung von 5V empfehlen, damit du auch die
Power-FET gut durchsteuern kannst.
Ich hoffe, Du bist dir im Klaren, dass die Grundkonstruktion für'n A****
ist.
15A aus einem 2200 mAh Akku, bedeutet, dass ein beträchtlicher Teil der
Verluste direkt im Akku, den Kontakten und den Zuleitungen verbraten
wird. Mess mal direkt an der Heizung was da überhaupt noch ankommt. Die
Diskussion über eine eventuelle Schaltung müsste dann über diese
Spannung erfolgen, denn eins ist mal sicher: Egal was Du für Maßnahmen
ergreifst, ohne zusätzliche Verluste geht’s nicht.
Puh,
jetzt wird's schwierig für mich, noch zu folgen :-/. Aber das mit dem
Step-Up habe ich glaube ich verstanden. Demnach benötige ich also einen
Aufwärtsregler und dann einen PWM-Steller dahinter? Ist das so korrekt?
Wie hoch müsste denn der Aufwärtsregler die Spannung regeln? Und würden
Aufwärtsregler & PWM-Steller denn überhaupt mit den 15A bzw. der großen
Leistung zurecht kommen?
Das Datenblatt habe ich mir angesehen. Dann wäre wohl eher von der
IC-Variante abzusehen schätze ich.
Entschuldigt bitte meine Laienhaftigkeit :-/ ... muss sich ja schlimm
anhören für euch, was ich hier so zusammenstammel. Aber im Moment hört
es sich ja ganz danach an, als würde es doch mit dem 1,2V Akku
funktionieren, oder?
Besten Dank,
Andi
Der step-up macht nur die Steuerspannung von 5V für den FET und die
dazugehörige PWM-Quelle. Da reichen ein paar mA.
Wenn die Batterie mit beim Heizelement platziert wird, sind die Verluste
in der selben ja nützlich.
Ja, ich bin mir so halbwegs im klaren darüber, dass das aus
Leistungsgesichtspunkten eine extrem unsinnige Schaltung ist. Ich sagte
ja schon, dass ich in diesem Bereich leider nur sehr wenig Ahnung habe
:-/. Nur würde ich sie eben trotzdem gerne so realisieren, wenn das
irgendwie geht...zumindest hoffe ich das.
Vielleicht wäre ein Bimetallschalter oder eine thermische Sicherung eine
gute Alternative: Wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist, schaltet
es sich aus, wenn es etwas abgekühlt ist, schaltet es wieder ein.
Heizelement schrieb:> Aber im Moment hört> es sich ja ganz danach an, als würde es doch mit dem 1,2V Akku> funktionieren, oder?
Nur daß dein 1,2V Akku unter 15A Last noch 0,8V bringt oder sogar noch
weniger. Damit einen Aufwärtswandler zu speisen wird schon recht
sportlich, und da du der Diskussion schon fast nicht mehr folgen kannst
im Selbstbau für dich unmöglich.
Dein Ursprungskonzept ist sehr fragwürdig. Du verbrätst schon etwa 50%
der Energie im Innenwiderstand des Akkus
Wenn du irgendwas regeln willst sorge für 5V für eine PWM im 10tel
Sekunden bis Sekundenbereich und schalte damit dein Heizelement mit
MOSFETs mit sehr niedrigen Rds.
Alles andere wird wohl nichts
also auf jeden Fall nochmal vielen Dank für die Hilfe bis jetzt :-)! Ich
hätte ja nie vermutet, dass ihr euch da so reinhängt...wirklich super!
Nun...Udo meint, unbedingt externe Spannungsquelle, Aeroschmied schreibt
dagegen, Step-Up mit 1,2V Akku möglich. Ich verstehe schon, dass ein
9V-Block als externe Spannungsquelle die bessere Lösung wäre und auch,
dass mein Ursprungskonzept mehr als fragwürdig ist. Auch muss es für
mich natürlich noch einfach genug sein (also sehr einfach :-/), das
ganze dann zu bauen.
Also, einfach einen Step-Up-Regler vor einen PWM-Steller schalten und
das ganze dann über einen 1,2V Akku laufen zu lassen ist zu simpel
gedacht?
Andi
>>Der Akku wird dabei immer nur für einige>>Sekunden (10-15 Sekunden) an das Heizelement angeschlossen>Vielleicht wäre ein Bimetallschalter oder eine thermische Sicherung eine
Soweit ich weiß sind die beide nicht für `nen Quicky zu haben. Und wenn
doch dürfte es teuer werden. Wie im richtigen Leben:-)
Ich habe es so verstanden, dass das mit den 10-15 Sekunden deswegen ist,
weil das Ding sonst zu heiss wird, insgesamt wird es 6 Minuten
betrieben. Aber vielleicht lag ich auch falsch.
Also, wie ist es denn, wenn ich einen 9V Akku hinzuziehen würde. Wird
dann das Heizelement wie ursprünglich gewünscht von meinem 1,2V Akku
versorgt und mein PWM-Regler von dem 9V Block? Alles, was ich bislang an
PWM-Stellern gefunden habe, ist aber nicht in der Lage, so große Ströme
wie sie bei mir der Fall sind zu verarbeiten...oder mache ich da jetzt
schon wieder einen Denkfehler :-(?
Vielleicht könnt ihr mir das nochmal ganz einfach erklären...sonst steig
ich da einfach nicht durch.
Beste Grüße,
Andi
Heizelement schrieb:> Also, wie ist es denn, wenn ich einen 9V Akku hinzuziehen würde. Wird> dann das Heizelement wie ursprünglich gewünscht von meinem 1,2V Akku> versorgt und mein PWM-Regler von dem 9V Block?
Ja.
> Alles, was ich bislang an> PWM-Stellern gefunden habe, ist aber nicht in der Lage, so große Ströme> wie sie bei mir der Fall sind zu verarbeiten...
Also nen ordentlicher MOSFET schafft locker 50A. Reicht das?
Klar :-). Vielen Dank für die Info!
Die spannung würde ich dann gerne mit einem Poti regulieren. Gibt es so
etwas vielleicht schon als fertig bestückte Platine?
Heizelement schrieb:> Klar :-). Vielen Dank für die Info!>> Die spannung würde ich dann gerne mit einem Poti regulieren.
Moment! Bei einer PWM regelst du den Mittelwert der Spannung (und
somit die Heizleistung) am Heizelement, die *Momentan*spannung am
Heizelement beträgt 0 der 1,2V.
> Gibt es so> etwas vielleicht schon als fertig bestückte Platine?http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_ne555.htm und an den Ausgang nen
passenden MOSFET mit wenig RdsOn (mir fällt gerade keine Bezeichnung
ein, das muss ein anderer übernehmen). Das ganze old-school auf nen
Stück Lochraster braten und dem MOSFET eventuell noch nen kleinen
Kühlkörper spendieren.
Entschuldige, das war unpräzise von mir. Ich möchte natürlich die
Heizleistung regulieren, wie Du richtig geschrieben hast.
Würden denn beide Schaltungen bzw. Links von Dir mit einem 9V Akku als
Speisespannung funktionieren? Bei dem ersten Link steht 10 - 18 Volt am
Eingang, daher meine Frage.
Besten Dank schon mal für die Hilfe :-)!
@ nicht "Gast": vergiss meinen vorgien Post. Ich dachte irgendwie, Du
hättest mir zwei Links geschickt, mein Fehler :-)
@ Otto Meier: ja, so ist es. Nach 10-15 Sekunden wird manuell
ausgeschaltet.
Also: Du brauchst eine Schaltung, die dir verschiedene Impulsdauern
erzeugt (als zB 5 Sekunden heizen, 5 Sekunden nicht = 50% Leistung, oder
7 Sekunden heizen, 3 Sekunden nicht, = 70% Leistung). Dann brauchst du
einen "Schalter" der von dieser Schaltung angesteuert wird und während
der Heizphase den Akku mit dem Heizelement verbindet. Das ist eben
dieser FET (z.B. IRFB3206http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb3006pbf.pdf).
Da die Impulsdauer mehrere Sekunden beträgt (betragen darf), könnte man
doch auch einfach einen FlipFlop bauen, da braucht es nicht mal einen
Timer.
Vielen Dank Alexander & Ernst! :-)
@ Ernst: ich meinte das so, dass ich bis jetzt immer den Akku manuell
ab- und angeschaltet habe, wie Du es vorhin auch richtig beschrieben
hast. Das Ziel sollte aber sein, das Heizelement über ein Poti stufenlos
zu regeln...im Idealfall von 0-max. So wie Du das jetzt beschreibst,
wäre das so aber nicht möglich, oder? Ich hoffe, ich habe das jetzt
nicht falsch verstanden.
@ Alexander: also schalte ich den 1,2V Akku in Reihe mit dem Heizelemt
zwischen Masse und MOSFET? Auf dem "Schaltplan-Link" von "nicht Gast"
wäre das dann also bei Schaltung 2 zwischen "Out" und "Minus"...richtig?
Ich denke, der Schaltplan von "nicht Gast" trifft es doch in meinem
Fall...oder?
Besten Dank für eure Hilfe :-)!
Ja, du kannst die Schaltung von Nicht Gast verwenden. Die LEDs samt
vorwiderstände lässt du natürlich weg, dafür kommt an Pin 3 der Gate des
FET. Ich würde aber noch einen Widerstand von 47 Ohm zwischen Pin 3 und
Gate legen, um den 555 zu schützen (wenn ein Transistor eingeschaltet
wird, ist das im ersten Moment wie ein Kurzschluss).
Ich würde die Schaltfrequenz eher tief wählen. Wie gesagt, ich denke,
Sekundenbereich genügt, du kannst aber auch ca. 100Hz nehmen, eine
höhere Frequenz bringt aber nichts, das Heizelement wird ja nicht in
10ms heiss und wieder kalt. Eine höhere Frequenz steigert nur die
Verlustleistung am FET, mit einer niedrigen Frequenz dürftest du ohne
Kühlkörper auskommen.
Heizelement schrieb:> Ich habe ein kleines, portables Heizelement, welches mit einem 1,2V NIMH> Akku betrieben wird (2200 mAh).> Nun möchte ich die Spannung bzw. die Hitze des Heizelementes auf> einfachste Weise mit einem Poti regeln können,> Gibt es nicht eine einfache Alternative in Form einer kleinen, diskreten> Schaltung mit Poti usw.?
Grundsätzlich ist für die Steuerung (nicht Regelung) eines Heizelements,
wie schon gesagt, eine einfache PWM mit FET gut geeignet. Passende
Schaltungen findest Du u.a. hier:
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.25
Allerdings musst Du zur Steuerung des FETs eine Spannungsquelle
mit 5...10V haben. Diese Spannung kann man aber auch aus einer
einzelnen Zelle holen. Passende Schaltungen gibt es hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Versorgung_aus_einer_Zelle#Step-Up-Schaltregler
Zum Betrieb Deines Heizelements wäre übrigens eine sog. Sub D-Zelle
aus dem Modellbaubereich besser geeignet als eine von Dir vermutlich
verwendete Mignon-Zelle.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> iese Spannung kann man aber auch aus einer> einzelnen Zelle holen.
Sein Problem ist es, daß er 10 - 15 A aus einer 2200mAh NiMh ziehen
will, er braucht also einen Step Up Regler, der einen Startup von max.
1V hat (2/3 leere Zelle) und dann im Betrieb mit 0,5 - 0,8V (wegen
Innenwiderstand der Zelle) noch weiter funktioniert.
Die Dinger gibt es (siehe dein Link), aber da der TO so gut wie keine
Kenntnisse hat wird das hartes Brot.
Udo Schmitt schrieb:> Die Dinger gibt es (siehe dein Link), aber da der TO so gut wie keine> Kenntnisse hat wird das hartes Brot.
Das stimmt. Aber eine Standardlösung wird es für sein Problem nicht
geben. grundsätzlich etwas einfacher wäre m.E. eine Spannungsquelle
mit mind. 6V, also mehrere Zellen. Dann könnte man eine PWM direkt
treiben. Man muss dann nur die Impulsbreite so begrenzen, das nicht
mehr als ca. 1V effektiv rauskommen. Die Schaltung dafür wäre dann
wesentlich einfacher.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> grundsätzlich etwas einfacher wäre m.E. eine Spannungsquelle> mit mind. 6V, also mehrere Zellen. Dann könnte man eine PWM direkt> treiben. Man muss dann nur die Impulsbreite so begrenzen, das nicht> mehr als ca. 1V effektiv rauskommen. Die Schaltung dafür wäre dann> wesentlich einfacher.
... und wesentlich ineffizienter, denn bei mehreren Zellen in Serie
addiert sich der Innenwiderstand.
Heizelement schrieb:> Also, ihr habt mich überzeugt, ich mach's mit einem zusätzlichen 9V> Akku.
Und allgemein die Betriebsspannung auf ca. 6V hochsetzen wäre keine
Option für Dich?
> Wenn ich euch also richtig verstanden habe, wäre doch so etwas hier> sozusagen schon das "fertige" Produkt, so wie es dann nach dem> Zusammenbau aussehen sollte...richtig?> ...2 ebay-Links ...
Im Prinzip schon, aber nicht für Deine niedrige Betriebsspannung.
Wenn Du die in den technischen Daten erwähnte Betriebsspannung
zur Verfügung stellen würdest, müsstest Du noch sicherstellen,
das keine zu hohe Spannung an Deinem Lastwiderstand anliegt.
Gruss
Harald
...ich dachte, ich hänge einfach meinen 9V Akku zur Spannungsversorgung
an den Eingang und dann meinen 1,2V Akku samt Heizelement in Reihe an
den Ausgang?
Heizelement schrieb:> ...ich dachte, ich hänge einfach meinen 9V Akku zur Spannungsversorgung> an den Eingang und dann meinen 1,2V Akku samt Heizelement in Reihe an> den Ausgang?
Ich denke, Du solltest Dir vor Ort jemanden suchen, der sich etwas
besser als Du mit der Elektrotechnik auskennt...
russ
Harald
Tut mir leid, wenn ich Dich da enttäuscht habe Harald :-(. Ich hab da
wirklich keine Ahnung und hätte mir auch schon längst jemanden gesucht,
der sich damit besser auskennt als ich...aber ich studiere derzeit im
Ausland (wird wohl auch noch etwas länger dauern) und hier gibt es
wirklich niemanden (nicht mal ein winziges Geschäft oder so), den ich da
fragen könnte. Daher schreibe ich ja auch überhaupt ins Forum.
Grüße,
Andi
Mach es so, wie im bereits erwähnten
http://www.atx-netzteil.de/pwm_lueftersteuerung_m_4093_u_buz11.htm
C2+C3+D3+R3 läßt Du weg, R2 wird einfach gebrückt, C1 kann man
sicherlich um Faktor 10 größer wählen (1µ oder mehr), und R1+P1+P2 auch
um Faktor 10 vergrößern. Damit sollte man beim Takt in den
Sekundenbereich kommen, und Schaltverluste im Mosfet reduzieren.
M (Motor) wäre Deine Heizung, allerdings nicht gegen +12v (bzw. +9V
Deiner Blockbatterie) geschaltet, sondern gegen +1,2V deiner Mignon.
-Pol der Mignon natürlich an Minus der 9V.
Mosfet sollte einer mit vielen "Ampers" bzw. niedrigem Rdson sein. Ein
möglicher Typ wurde ja schon weiter oben genannt.
Danke Jens :-).
Das habe ich soweit verstanden. Aber was regel ich dann eigentlch über
den Poti? Es sollte ja so sein, dass das Heizelement bei "zugedrehter"
Potistellung gleichbleibend wenig heizt und bei "aufgedrehter"
Potistellung gleichbleibend viel heizt, also eigentlich direkt
vergleichbar mit einer Glühbirne, die ja dann auch heller & heißer wird.
Ich frage nur, weil die ganze Zeit von einer Regelung im Sekundentakt
die Rede ist. Würde bei so einer Regelung die Hitze des Heizelements,
welches dann ja sozusagen kontinuierlich "glühen" soll, überhaupt durch
eine bestimmte Potistellung sozusagen "fest eingestellt" werden können?
Ich hoffe, ich hab jetzt nicht schon wieder alles durcheinander geworfen
:-/.
Besten Dank & Grüße,
Andi
Ich würde Dir vorschlagen, daß Du Dir erstmal den Unterschied zw.
Regelung und Steuerung klar machst.
Das was ích Dir erzählt habe, ist eine reine Steurung, keine Regelung
(die wolltest Du ja nicht, wenn ich alles richtig verstanden habe).
Aber falls das Verständnisproblem woanders liegt: das Poti bestimmt nur
das Puls/Pausenverhältnis, und damit effektiv die "On"-Phase gegenüber
der "Off"-Phase. Und das so schnell, daß die Heizung das nicht
mitbekommt (also den Mittelwert bildet). Da eine Heizung idR. relativ
träge ist, wird diese acuh bei einem Sekundentakt kaum in der Teperatur
schwanken (müsste allerdings trotzdem genauer geprüft werden, wie träge
Deine Heizung ist, um zu sehen, ob 1-Sekundentakt nicht vielleicht doch
zu langsam ist)
Ich meinte natürlich steuern (manuell, via Poti), entschuldige. Ich bin
es nicht gewohnt, die Begrifflichkeiten in diesem Fall so präzise zu
trennen.
Ich habe mal den Schaltplan nach Deinen Angaben ergänzt (rot). Meintest
Du das so?
Heizelement schrieb:> Würde bei so einer Regelung die Hitze des Heizelements,> welches dann ja sozusagen kontinuierlich "glühen" soll, überhaupt durch> eine bestimmte Potistellung sozusagen "fest eingestellt" werden können?
Ein Backofen schaltet nur alle Minute oder so die Heizwendel ein und aus
und hält die Temperatur recht gut. Allerdings misst der auch noch die
Temperatur und passt die Ein-/Aus-Zeit entsprechend an (Regelung).
Du kannst auch 10 oder 100 mal pro Sekunde Ein-/Ausschalten. Nur keine
10.000 mal wie bei anderen PWM-Anwendungen (die Verluste wären sinnlos
hoch).
Heizelement schrieb:> Nun möchte ich die Spannung bzw. die Hitze des Heizelementes auf> einfachste Weise mit einem Poti regeln können
Das ist dann steuern und nicht regeln. Du gibst die Leistung vor und
wenn (Modell Warmhaltebox) die Außentemperatur um 10°C steigt wirds
drinnen auch um 10°C wärmer.
Steuerung ist einfacher zu Bauen, braucht aber mehr Wissen und
Umwelteinflüsse gehen stark ein. Ein Auto fährt mit gleichem Gang und
konstantem Gas (Steuerung) mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten
den Berg rauf und runter. Erst mit Regelung (Tempomat) bleibt die
Geschwindigkeit gleich.
Stephan
Jep, danke Stephan :-). Ich meinte natürlich steuern. Ich möchte mit dem
Poti schlicht eine Temperatur am Heizelement einstellen können, welche
ich je nach Bedarf mit dem Poti verändern kann. Wenn diese bei
Veränderung der Außentemperatur schwankt, ist das überhaupt kein Problem
für mich. Also keine Regelung.
Heizelement schrieb:> Ich meinte natürlich steuern. Ich möchte mit dem> Poti schlicht eine Temperatur am Heizelement einstellen können, welche> ich je nach Bedarf mit dem Poti verändern kann.
Das wäre Regelung (Temperatur einstellen)
Heizelement schrieb:> Wenn diese bei> Veränderung der Außentemperatur schwankt, ist das überhaupt kein Problem> für mich. Also keine Regelung.
Und doch wieder nicht. Genauer formulieren (spart Rückfragen) ...
Puh :-/,
@ Stephan: Ich möchte mit dem Poti die Temperatur des Heizelementes
einstellen können. Lasse ich das Poti in Ruhe, bleibt eine bestimmte
Temperatur des Heizelementes bestehen...drehe ich es etwas auf, steigt
die Temperatur etwas höher. Drehe ich es etwas mehr auf, steigt die
Temperatur noch etwas höher usw. Also von der Bedienung des Potis her
wie bei dem Dimmer einer Glühbirne, die dann heller (in meinem Fall
heißer) und dunkler (in meinem Fall kälter) wird. Was wäre denn der
korrekte Begriff dafür? Und passt die Schaltung jetzt doch nicht dafür?
:-(
@ Neugieriger: einfach ein kleines Heizelement, nichts weiter.
Grüße,
Andi
Heizelement schrieb:> Ich möchte mit dem Poti die Temperatur des Heizelementes> einstellen können. Lasse ich das Poti in Ruhe, bleibt eine bestimmte> Temperatur des Heizelementes bestehen...
Das ist wieder regeln.
Heizelement schrieb:> Also von der Bedienung des Potis her> wie bei dem Dimmer einer Glühbirne, die dann heller und dunkler
Das ist steuern. ;) Regeln wäre wenn die Helligkeit im Raum bei Tag und
Nacht gleich bliebe.
Heizelement schrieb:> Und passt die Schaltung jetzt doch nicht dafür?
So grob schon (steuern). Da sind andere aber besser...
Stephan
Stephan schrieb:> Ein Auto fährt mit gleichem Gang und> konstantem Gas (Steuerung) mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten> den Berg rauf und runter.
Naja, gerade beim Auto bleibt die Geschwindigkeit bei unterschied-
lichen Umwelteinflüssen meist konstant, da der Mensch das ganze zu
einem Regelkreis ergänzt, ohne das er das überhaupt merkt. Solche
Fälle gibts im Leben häufiger und deshalb gibts wohl auch diese Ver-
wechslungen von Steuern und Regeln. Ein Techniker sollte sich da
aber doch besser an die korrekten Formulierungen halten.
Gruss
Harald
Heizelement schrieb:> Ich habe mal den Schaltplan nach Deinen Angaben ergänzt (rot).
Der Schaltplan PWM_1.GIF passt so, wie von dir gepostet. Als Mosfet geht
jeder mit 25 A oder mehr. Am besten im TO-220 Geähuse und unter 20
Milliohm Widerstand. Um einen Kühlkörper wirst du trotzdem nicht
herumkommen.
Wie kommst du an die Bauteile?
@all: Auf den Begrifflichkeiten herumzureiten halte ich hier nicht so
sinnvoll.
Alexander Schmidt schrieb:> Auf den Begrifflichkeiten herumzureiten
Ist essentiell wichtig. Nur so redet man auf beiden Seiten vom gleichen
und versteht einander.
@ Alexander: Okay, danke :-). Die Bauteile werde ich dann denke ich bei
Conrad bestellen (bin im deutschsprachigen Ausland). Als MOSFET würde
ich den von Ernst vorgeschlagenen IRFB3006PbF nehmen. Wie groß sollte
denn der Kühlkörper sein?
Habe gestern außerdem noch den Tip bekommen, einen 100k-Widerstand
zwischen Gate und Source zu schalten, damit der MOSFET nicht
versehentlich einschaltet.
Grüße,
Andi
Nochmal zum Verständnis:
Mit dem Poti die Heizleistung zu steuern (nicht regeln) bedeutet NICHT,
daß damit automatisch die Temperatur um denselben Betrag/Faktor
hoch/runtergeht.
Denn eine Heizung im Sommer bei 30°C wird im Zimmerchen vielleicht 50°C
hinbekommen, im Winter bei -20°C vielleicht 0°C höher im Idealfall (also
20K Differenz Ausen/Innentemperatur).
Wenn Du also mit 10kW (angenommen) die Bude heizt, dann hat man im
Winter 0°C, im Sommer eben die 50°C.
Willst Du das regeln, dann käme man auf wesentlich bessere
Eigenschaften, denn man platziert dann irgendwelche Temperatursensoren
an der Stelle, wo man eine konstante Temp. haben will. Deren Wert
(Istgröße) wird verglichen mit der Sollgröße, und der Regler regelt
entsprechend nach, egal, welche Umgebungseinflüsse die Temp. verfälschen
wollen (ganze einfach das Prinzip Operationsverstärker, der im "normalen
Modus" einfach die Ausgangsspannung entsprechend der Eingangsspannung
nachregelt).
Was soll die ganze Sache, gehts hier wirklich um einen
Elektroglimmstengel? Weil da wäre der FET im TO220 Package schon etwas
overkill. Und überhaupt, mach mal lieber die Möhrchen..
Heizelement schrieb:> Als MOSFET würde ich den von Ernst vorgeschlagenen IRFB3006PbF nehmen.
Der passt und ist mit 2,5 mΩ recht gut.
> Wie groß sollte denn der Kühlkörper sein?
Das kommt auf den Strom an, der fließt. Die Verlustleistung errechnet
sich mit: P = I² * Rds(on)
bei 15A: P = I² * Rds(on) = (15A)² * 2,5 mΩ = 0,56 Watt
Bei unter 1 Watt brauchst du noch keinen Kühlkörper, darüber schon.
> einen 100k-Widerstand zwischen Gate und Source zu schalten, damit> der MOSFET nicht versehentlich einschaltet.
Kann man machen. Hilft z.B. wenn die 1,5V-Batterie angeschlossen ist und
die 9V-Batterie nicht. Dann könnte der Mosfet gegen versehentliches
einschalten.
