Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stromgeregelte Proportional-Ventil-Ansteuerung


von Markus (Gast)


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Hallo

Ich möchte gerne eine stromgeregelte Ansteuerung für ein 
Proportionalventil aufbauen. Die Regelung soll vollkommen in Hardware 
erfolgen, das Stellsignal soll durch meinen uP als PWM (oder analog) 
eingespeist und von 0 bis 100% variiert werden können. (Als Ansatz habe 
ich mir LED-Backlight Treiberstufen für Displays angeschaut, nach 
Simulationen mit LTspice hab ich aber gesehen, dass diese nicht mit den 
(hohen) induktiven Lasten umgehen können.) Am liebsten wäre mir ein IC 
der die komplette Regelung übernimmt, doch habe ich keinen passenden 
gefunden.
Kennt Ihr ein passender IC?

Alternativ könnte ich mir ein Buck-Converter vorstellen, bei dem die 
Spannungsregelung zu einer Stromregelung modifiziert wird (mit möglichst 
wenig HW-Aufwand). Wie muss man dazu das Feedback umbauen?

Besten Dank
Markus

von Andrew T. (marsufant)


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Markus schrieb:
> dass diese nicht mit den
>
> (hohen) induktiven Lasten umgehen können.)

Über welche --Versorgungsspannung-- Deines Prop-Ventil reden wir denn : 
10V , 24V, xxxV?

von Markus (Gast)


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Die Versorgungsspannung der Ansteuerstufe sollte 12V sein, das Ventil 
zieht max. einen Strom von 350mA (ergibt 5V)

von Ich (Gast)


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Hi,

ich würde zu einem "einfachen" Buck-Converter-IC raten. Den 
Feedback-Eingang verbindest du nicht mit der (heruntergebrochenen) 
Ausgangsspannung. Stattdessen bietet es sich an, die Spannung über einen 
Shunt mit einem OP entsprechend zu verstärken. Ggf. müsstest du zwischen 
OP und Feedback noch Widerstände beschalten, manche Schaltregler 
reagieren ein bisschen schlecht gelaunt wenn der Widerstand dort stark 
von dem abweicht, was sich der Hersteller gedacht hat.

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>Ich möchte gerne eine stromgeregelte Ansteuerung für ein
>Proportionalventil aufbauen.

Dazu braucht man eine Konstantstromquelle.

>erfolgen, das Stellsignal soll durch meinen uP als PWM (oder analog)

Nimm PWM.

>ich mir LED-Backlight Treiberstufen für Displays angeschaut, nach

Nimm eine Konstantstromquelle fuer Power LED. Dein Ventil ist die 
Induktivität, die LED entfällt. Einfacher geht's nicht.

von Markus (Gast)


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Besten Dank für die Hinweise. Ich werde mich den beiden Vorschlägen 
genauer annehmen.

Gruss
Markus

von Markus (Gast)


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Die Lösungen Konstantstromquelle und [[Konstantstromquelle fuer 
Power LED]] kann ich (zumindest mit dem vorgeschlagenen IC, MC34063) 
kann ich nicht umsetzten, da der IC offenbar nur im diskontinuierlichen 
Betrieb stabil arbeitet. Und bei meiner Last von ca. 100uH kann ich dies 
nicht garanieren ...
Mal schauen ob ich noch andere Power-LED-Treiber finde, die mit meiner 
Last umgehen können.

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>kann ich nicht umsetzten, da der IC offenbar nur im diskontinuierlichen
>Betrieb stabil arbeitet.

Nö. Ausserdem ist die Schaltung als Konstantstromquelle anders als der 
normale Aufbau. Der Strom ist da kontinuierlich.

> Und bei meiner Last von ca. 100uH kann ich dies
>nicht garanieren ...

100uH Proportionalventil? Ganz schön klein. Oder eher 100mH?

von Michael R. (mexman) Benutzerseite


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Markus schrieb:
> Hallo
>
> Ich möchte gerne eine stromgeregelte Ansteuerung für ein
> Proportionalventil aufbauen. Die Regelung soll vollkommen in Hardware
> erfolgen, das Stellsignal soll durch meinen uP als PWM (oder analog)
> eingespeist und von 0 bis 100% variiert werden können.

Hallo Markus,

Redest Du von einem Proportionalventil fuer Drueckluft?
AUFPASSEN!
Ich habe so eine Regelung fuer einen namhaften Deutschen 
Propventilhersteller vor Jahren entwickelt: Diese Ventile sind 
hochgradig nichtlinear, insbesondere im unteren Stellbereich.
Deshalb ueberlagert man einen "Brumm", ein Wechselsignal, dass das 
Losbrechmoment ueberwindet.
Die Frequenz muss so gewaehlt werden, dass die Ventilmechanik reagieren 
kann.... man nimmt im Allgemeinen 20..80 Hz.
Ansonsten kannst Du durch das Losbrechmoment deine ganze Regelung ueber 
den Haufen werfen!


Bei Interesse bitte PM!


Gruss

Michael

von valve (Gast)


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...wobei das "Losbrechmoment" nicht nur bei "Ventil auf" existent ist 
sondern über den ganzen Bereich.
Je nach Anforderung wird es in der Industrie auch anders gemacht. Ventil 
in Resonanz mit PWM betreiben (unser Fall z. B. 440Hz), Drucksensor vor 
und nach Ventil...

von Werner Mändli (Gast)


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Hallo kann mir jemand helfen suche ein HY-Proportional-Ventil zur 
Kupplungssteuerung Getriebe ZF, Typ : IRM 350 PL - 1

von valve2 (Gast)


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@ valve
Arbeitest Du in der Ostschweiz, Rheintal? Dann sind wir Kollegen (und 
sitzen im gleichen Büro)! :)

von egal² (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> @  Markus (Gast)
>
>>Ich möchte gerne eine stromgeregelte Ansteuerung für ein
>>Proportionalventil aufbauen.
>
> Dazu braucht man eine Konstantstromquelle.

Wie bitte, als "klassische" Konstantstromquelle, linear?

- PWM-Steuerung (Regelung auf den Strom) mit Low- oder 
High-Side-Schalter
- Schaltfrequenz in Abhängigkeit von L_Spule so wählen, dass I_Ripple in 
einem erträglichen Maße bleibt
- Freilaufdiode nicht vergessen!

von Wolfgang (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Dazu braucht man eine Konstantstromquelle.
Um die Sache möglichst einfach zu gestalten, kann man einfach die 12V 
per PWM an den Ventilmagnet schalten und die Induktivität des Ventils 
als Speicherspule benutzen. Gemessen wird der Strom über einen Shunt. 
Jeder modernere Schrittmotortreiber mit Stromregelung macht das so - 
sogar als H-Brücke für schnelle Abschaltzeiten, z.B. A3967. Den Strom 
kann man dann über die Referenzspannung regeln.

Viele Ventile brauchen für vernünftige Funktion nicht einfach einen 
Gleichstrom sondern zusätzlich einen überlagerten Wechselstrom (Dither)

von Marco J. (cooky)


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Moin,

Es gibt zwei ICs dafür: L9305 von ST und Tle92463ED von Infineon. Erster 
für 8€ aber nicht lieferbar, zweiter liegt bei 14€.

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