Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wechselspannung mit µC regeln


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von Dennis (Gast)


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Hallo,

ich möchte mit einem Mikrocontroller eine Wechselspannung, also die 
Amplitude, regeln. Wie mache ich sowas am besten?
Einfacher Sinus mit 50Hz, Spannung unter 10V

von Schlumpf (Gast)


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Du willst einfach nur die Amplitude verändern?

von Ben _. (burning_silicon)


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Für was für eine Last?

Direkt die Amplitude ändern wird mal etwas schwerer...

von Na (Gast)


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Ganz einfach!
Teile:
Glühlampe 10V
Servo
Mikrocontroller
Draht
Holz
Solarzellen

Die Glühlampe mit 10V speisen. Aus dem Holz und dem Servo eine 
bewegliche Blende bauen. Dahinter die Solarzelle anbringen. Spannung an 
der Solarzelle abgreifen. Den Servo mit dem Controller steuern. Fertig!

von Εrnst B. (ernst)


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Welche Leistung?
Einfacher per µC-Verstellbarer Audio-Verstärker?
Frequenzumrichter?
oder den Sinus-Dimmer-Ansatz: "einfach" per PWM...

von Dennis (Gast)


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@NA  ... gut das ich noch ne 200Watt zelle im keller liegen hab ... fail

Ich habe eine Stromregelung die ich mit Hilfe einer Spannung ansteuern 
kann. Folglich möchte ich einen Sinusspannung regeln damit ich damit 
meinen Strom regeln kann.

von Harald W. (wilhelms)


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Dennis schrieb:

> ich möchte mit einem Mikrocontroller eine Wechselspannung, also die
> Amplitude, regeln. Wie mache ich sowas am besten?

Das Problem ist nicht die Regelung; das Problem ist das Stellglied.
M.E. geht da nur ein Stelltrafo mit entsprechender Trägheit.
Eine andere Möglichkeit wäre ein Sinusgenerator plus NF-Verstärker.
Gruss
Harald

von Schlumpf (Gast)


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Vielleicht will er ja auch NUR aus einem uC ein Sinussignal ausspucken, 
deren Amplitude er per z.B. Poti verstellen kann..

von Falk B. (falk)


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Per DDS einen Sinus erzeugen und verstärken.

von Dennis (Gast)


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Sinus erzeuge ich mit Hilfe eines Butterworth-Tiefpassfilters 5. 
Ordnung.
Und dieses Signal hat z.B. +/- 5V Spitz-Spitze das ich nun per 
Mikronctroller regeln will (also die Amplitude).

von Εrnst B. (ernst)


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Spannungsteiler mit Digi-Poti?

von Dennis (Gast)


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Hatte ich auch erst im Blick aber das Digi-Poti ist von der Auflösung 
nicht gerade Berauschend.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Dennis schrieb:
> Hatte ich auch erst im Blick aber das Digi-Poti ist von der Auflösung
> nicht gerade Berauschend.

Dann solltest Du mal anfangen, Deine kompletten Anforderungen etwas 
genauer zu spezifizieren!

Gruß Dietrich

von Falk B. (falk)


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@  Dennis (Gast)

>Hatte ich auch erst im Blick aber das Digi-Poti ist von der Auflösung
>nicht gerade Berauschend.

Die meisten haben 8 Bit, mach 0,4% Auflösung? Reicht das nicht? Was 
willst du denn haben?

von RAY (Gast)


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Dennis schrieb:
> Sinus erzeuge ich mit Hilfe eines Butterworth-Tiefpassfilters 5.
> Ordnung.
> Und dieses Signal hat z.B. +/- 5V Spitz-Spitze das ich nun per
> Mikronctroller regeln will (also die Amplitude).

Was kann der Controller denn so? Wenn das Teil schnell genug ist, kann 
man einen Sinus als PWM ausgeben und die Amplitude über die PWM 
einstellen.
 Ansonsten bleibt die Poti-Lösung - macht aber auch Sprünge - je nach 
Auflösung - oder ein VCA, aber der braucht dann auch eine Steuerspannung 
(DAC oder PWM).

VG

Ray

von spess53 (Gast)


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Hi

>Hatte ich auch erst im Blick aber das Digi-Poti ist von der Auflösung
>nicht gerade Berauschend.

Es gibt nicht das Digital-Poti. Wie wäre es damit:

http://www.analog.com/en/digital-to-analog-converters/digital-potentiometers/ad5292/products/product.html

MfG Spess

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Dennis schrieb:

> Ich habe eine Stromregelung die ich mit Hilfe einer Spannung ansteuern
> kann. Folglich möchte ich einen Sinusspannung regeln damit ich damit
> meinen Strom regeln kann.

Das ergibt alles keinen Sinn.

Was ist das für eine "Stromregelung"? Und wird die tatsächlich von einer 
Sinus-Wechselspannung "angesteuert"? Oder vielleicht doch eher aus einer 
solchen versorgt? Und wieso muß das ein Sinus sein?


XL

von Dennis (Gast)


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Die Stromregelung besteht aus einem OPV und einer +/- Versorgung, durch 
den Butterworth-Filter erzeuge ich ein Sinsusignal mit 50Hz, das die 
Stromregelung steuert. Heißt je mehr Spannung desto mehr Strom am 
Ausgang.
Unterm Strich möchte ich eine Wechselstromregelung machen. Einstellbarer 
Wechselstom von 0- ca. 500mA.

von Ben _. (burning_silicon)


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WOFÜR DENN verdammt nochmal? Was soll denn die 50Hz zu fressen kriegen? 
Deine Katze oder was?! Sorry für meine Unsachlichkeit, aber wie soll man 
Dir denn helfen wenn Du nicht mit Infos rüberrückst. Für eine Glühlampe 
oder so brauchst Du keine 50Hz.

von RAY (Gast)


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Dennis schrieb:
> Die Stromregelung besteht aus einem OPV und einer +/- Versorgung, durch
> den Butterworth-Filter erzeuge ich ein Sinsusignal mit 50Hz, das die
> Stromregelung steuert. Heißt je mehr Spannung desto mehr Strom am
> Ausgang.
> Unterm Strich möchte ich eine Wechselstromregelung machen. Einstellbarer
> Wechselstom von 0- ca. 500mA.

Also eine spannungsgesteuerte Stromquelle - und Du möchtest eigentlich 
nur wissen, wie man einen in der Amplitude einstellbaren Sinus erzeugt, 
um die Stromquelle zu steuern?

Dazu wäre wichtig zu wissen:
- wie fein soll die Amplitude einstellbar sein?
- wie stark darf die Frequenz abweichen? -> anscheinend nicht so 
wichtig, da Du ja schon einen Sinusgenerator hast.
- wie sauber muss das Signal sein? -> auch nicht so wichtig, da Du ja 
auch schon eine Quelle und einen entsprechenden Tiefpass hast.

Bleibt also nur: wie kann ich die Amplitude des schon vorhandenen 
Sinussignals von einem Controller aus einstellen, um meinen 
Ausgangsstrom nachzuführen?

Wie wäre es mit einem guten alten LM13700 oder einem Multiplizierer wie 
dem AD633?

VG

Ray

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Dennis schrieb:
> Die Stromregelung besteht aus einem OPV und einer +/- Versorgung

ALso gar keine Strom regelung sondern ein Spannungsverstärker mit 
definiertem Ausgangswiderstand? Um was zu betreiben?

> den Butterworth-Filter erzeuge ich ein Sinsusignal mit 50Hz, das die
> Stromregelung steuert. Heißt je mehr Spannung desto mehr Strom am
> Ausgang.

"Butterworth-Filter" klingt nach "ich erzeuge ein 50Hz 1:1 Rechteck und 
filtere brutal die Oberwellen raus". So etwa?

> Unterm Strich möchte ich eine Wechselstromregelung machen. Einstellbarer
> Wechselstom von 0- ca. 500mA.

Wirklich Strom? Oder nicht vielleicht doch Spannung? Und willst du 
das wirklich regeln oder vielleicht doch nur steuern? Sprache kann 
sehr präzise sein. Du nutzt dieses Potential nicht annähernd aus!

Mal so aus der Hüfte geschossen: wenn du ein 50Hz Rechtecksignal 
erzeugst und das per Filter zum Sinus (LOL) konvertierst ... dann reicht 
ein simpler Analogschalter + einstellbare Gleichspannung, der dem 50Hz 
Rechteck eine variable Amplitude verpaßt. Auch bekannt als 
"multiplizierender DAC", weil da die Referenzspannung mit dem digitalen 
Wert (bei dir nur 0 oder 1) multipliziert wird. Gibts natürlich auch als 
IC mit mehr Bits, um einen Sinus ohne exzessives Filtern zu erzeugen. 
Stichwort DDS.

Aber vermutlich (zweiter Hüftschuß) ist "Sinus" gar keine harte 
Forderung, sondern du willst nur das Wechselspannungs-Analogon zu einem 
Labornetzteil bauen. Wofür auch immer.


XL

von Harald W. (wilhelms)


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Axel Schwenke schrieb:

> "Butterworth-Filter" klingt nach "ich erzeuge ein 50Hz 1:1 Rechteck und
> filtere brutal die Oberwellen raus". So etwa?

Das funktioniert bei niedrigen Frequenzen erstaunlich gut. Wie es
allerdings mit der Amplitudenstabilität eines solchen Filters
aussieht, weiss ich auch nicht.
Gruss
Harald

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>
>> "Butterworth-Filter" klingt nach "ich erzeuge ein 50Hz 1:1 Rechteck und
>> filtere brutal die Oberwellen raus". So etwa?
>
> Das funktioniert bei niedrigen Frequenzen erstaunlich gut.

Ich habe auch nicht gesagt, daß es nicht geht. Aber für einen schönen 
Sinus muß man schon heftig Aufwand treiben. Es wird deutlich einfacher, 
wenn man erst digital eine passende Treppe erzeugt und die dann filtert.

Eins meiner Bücher empfiehlt dazu, aus ein paar D-Flipflops einen 
Ringzähler zu bauen und dessen Ausgänge über passend gewichtete 
Widerstände zusammenzuschalten. Mit 4 Flipflops hat man z.B. die 3. und 
5. Harmonische gar nicht mehr im Treppensignal. Entsprechend kommt man 
mit weniger Aufwand für den Filter aus.

> Wie es
> allerdings mit der Amplitudenstabilität eines solchen Filters
> aussieht, weiss ich auch nicht.

So lange man nix resonantes baut, prinzipiell gut.


XL

von Davis (Gast)


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Axel Schwenke schrieb:

> Eins meiner Bücher empfiehlt dazu, aus ein paar D-Flipflops einen
> Ringzähler zu bauen und dessen Ausgänge über passend gewichtete
> Widerstände zusammenzuschalten. Mit 4 Flipflops hat man z.B. die 3. und
> 5. Harmonische gar nicht mehr im Treppensignal. Entsprechend kommt man
> mit weniger Aufwand für den Filter aus.

Zu unflexibel: mein Buch des Lebens empfiehlt bei niedrigen Frequenzen 
(hier 50 Hz) einen µC (z. B. R2R-Netzwerk 7-Bit).

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