Hallo!
Ich habe mir aus einem PC-Netzteil eine Spannungsversorgung gebaut, nun
möchte ich noch unbedingt eine einstellbare Strombegrenzung für je die
12V, 5V und wenn möglich 3.3V Schiene bauen. Sie sollte
-) Aus einfach beschaffbaren Teilen (OPV, Transistor, LM317 etc.)
bestehen
-) Bis ca. 2A grob einstellbar sein (ca. auf 10-20% genau reicht
vollkommen)
-) "Low Drop" sein: Damit meine ich, dass bei einem Strom der kleiner
als der maximal eingestellte nur eine geringe Spannung (<0.5V, bei 3.3V
Eingang wenn möglich noch kleiner) an der Begrenzung abfällt. (Damit
scheiden zB alle LM317-Schaltung aus die ich gefunden habe)
-) High Side begrenzen und die Masse möglichst unangetastet lassen. Da
das Netzteil geerdet ist und in meinen Versuchs-Schaltungen immer wieder
Erde vorkommen wird (Oszi, USB, etc.) möchte ich vermeiden verschiedene
Massepotentiale zu haben
-) Wenn möglich keine zusätzliche Versorgungsspannung benötigen.
Ein Entwurf den ich gefunden und ein wenig abgeändert habe sieht wie im
Anhang aus. Die Simulation (Strom über Lastwiderstand) ist genau wie
gewünscht aber leider funktioniert es in der Praxis nicht.
Wenn am -Eingang des OPV 12V, und am +Eingang 11,2V anliegen, ist der
Ausgang bei ca. 9V statt wie zu erwarten bei 0V.
Der LM358 scheint nicht mehr richtig zu funktionieren, wenn die
Eingangssignale sehr nah an seiner Versorgungsspannung liegen.
Hätte bitte jemand einen Vorschlag wie man dieses Problem lösen kann
ohne eine eigene Versorgungsspannung einzuführen?
Hat jemand sonst eine gänzlich andere Idee zur Strombegrenzung?
Vielen Dank im Voraus!
Langschläfer schrieb:> Der LM358 scheint nicht mehr richtig zu funktionieren, wenn die> Eingangssignale sehr nah an seiner Versorgungsspannung liegen.
Steht ja auch so im Datenblatt.
Nimm einen Rail to Rail OP.
Gruß Anja
Vielen Dank für die Antworten!
Ich dachte immer Rail-to-Rail bezieht sich nur darauf wie weit der
Ausgang aussteuern kann. Wusste nicht, dass das sich das auch auf den
zulässigen Eingangsbereich bezieht.
Unter welchem Punkt im Datenblatt finde ich bitte den Gleichtaktbereich?
Die Schaltung oben wird Probleme machen, da der Regler(OP) langsamer ist
als die Regelstrecke(Transistor). Wenn du zur last parallel eine
Kapazität schaltest wird der Regler wahrscheinlich ziemlich stark
schwingen.
Ich bin auch noch nicht ganz fertig mit meinem Netzteil.
Momentan hab ich einen 7805 hinter 12 Volt gehängt und hab so meine
Spannuang für den µC. Das hab ich in auf Lochraster in das Netzteil
gebaut.
Will das aber noch mal umbauen und die "Innereien" in ein anderes
Gehäuse bauen, sodass ich jedes Computernetzteil verwenden kann, wenn
das eine mal kaputt ist. Vielleicht bau ich aber auch das ganze Netzteil
komplett ins andere Gehäuse und klemm mich hinter die Stecker.
Da werde ich einfach von den 12 Volt runter regeln auf die 5 Volt und
3,3 Volt und das mit wenig Strom - halt für alle Schaltungen die nicht
"so viel Dampf" vertragen resp. verbrauchen.
12 Volt und 5 Volt, wie sie vorgesehen sind, führe ich direkt raus. Auch
ein paar USB Anschlüsse werden wohl noch dran kommen, zum Laden und
neuere Entwicklerboards haben ja alle samt USB dran. Kann nicht schaden.
Momentan hab ich den Lüfter abgeklemmt.
Da muss ich sehen, ob ein Lüfter nötig ist. Will ich eigentlich
vermeiden.
Das ist im Moment meine Überlegung zur Verwendung von Computernetzteilen
als Spannungsversorgung.
Jetzt muss ich nur noch die Augen nach einem passenden Gehäuse auf
halten.
Frank O. schrieb:> Ich bin auch noch nicht ganz fertig mit meinem Netzteil.> Momentan hab ich einen 7805 hinter 12 Volt gehängt und hab so meine> Spannuang für den µC. Das hab ich in auf Lochraster in das Netzteil> gebaut. ... etc
Das ist sehr schön, hat aber mit meinem Thema leider wenig gemeinsam.
t0rX achtundsiebzig schrieb:> Die Schaltung oben wird Probleme machen, da der Regler(OP) langsamer ist> als die Regelstrecke(Transistor). Wenn du zur last parallel eine> Kapazität schaltest wird der Regler wahrscheinlich ziemlich stark> schwingen.
Kann man dagegen irgendetwas machen? Ich habe in manchen Schaltungen
eine Art "Feedback-Loop" gesehen, der das Schwingen verhindern sollte.
Ist so etwas möglich?
Langschläfer schrieb:> Das ist sehr schön, hat aber mit meinem Thema leider wenig gemeinsam.
Wollte ja auch nur einen zusätzlichen Gedanken ins Spiel bringen.
Ich wollte auch erst deinen Weg gehen und finde diesen Thread deshalb
auch sehr interessant.
Werde mich dann jetzt zurück halten und die schönen Vorschläge mit
lesen.
:-)
Langschläfer schrieb:> Ich habe mir aus einem PC-Netzteil eine Spannungsversorgung gebaut, nun> möchte ich noch unbedingt eine einstellbare Strombegrenzung für je die> 12V, 5V und wenn möglich 3.3V Schiene bauen.
Es macht irgendwie keinen Sinn, eine Spannung mit einem
Schaltnetzteil zu erzeugen und anschliessend Leistung in
einer Strombegrenzung zu verbraten. Man sollte da besser
gleich ein Labornetzteil bauen, und sowohl für Spannung
als auch Strom die gleiche Endstufe benutzen. Abgesehen
davon sind PC- Netzteile eher ungeeignet als Universal-
Spannungsversorgung.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Es macht irgendwie keinen Sinn, eine Spannung mit einem> Schaltnetzteil zu erzeugen und anschliessend Leistung in> einer Strombegrenzung zu verbraten.
Das ist an sich wohl richtig, allerdings möchte ich die Strombegrenzung
nicht als Stromquelle nutzen sondern eher als extrem flinke Sicherung.
Besonders bei einem Netzteil das bis zu 15A liefern kann scheint mir das
schon durchaus sinnvoll.
Harald Wilhelms schrieb:> Abgesehen> davon sind PC- Netzteile eher ungeeignet als Universal-> Spannungsversorgung.
Ich finde es nicht so schlecht.
1.) Hatte ich es schon, der Umbau war quasi gratis.
2.) Liefert es 5V für uC, 3.3 für SD-Karten und Ahnliches und 12V für
Dinge mit mehr Leistung
3.) Hat es für stromintensivere Anwendungen (z.B Zeilentrafo und Peltier
mit ca. 12V/5A, oder Heizdraht 3.3V/5A) immer locker Reserve
Natürlich kann sich jemand der ein ordentliches Labornetzteil 20V/2A
besitzt glücklicher schätzen, aber im Gegensatz zu dem Steckernetzteil
das ich jetzt verwende ist es sicherlich ein guter Fortschritt.
Hat jetzt noch jemand einen anderen Vorschlag zur Strombegrenzung (oder
auch zur sehr schnellen, rückstellbaren Sicherung)?
Langschläfer schrieb:>> t0rX achtundsiebzig schrieb:>> Die Schaltung oben wird Probleme machen, da der Regler(OP) langsamer ist>> als die Regelstrecke(Transistor). Wenn du zur last parallel eine>> Kapazität schaltest wird der Regler wahrscheinlich ziemlich stark>> schwingen.>> Kann man dagegen irgendetwas machen? Ich habe in manchen Schaltungen> eine Art "Feedback-Loop" gesehen, der das Schwingen verhindern sollte.> Ist so etwas möglich?
Das einzige was mir dazu einfällt ist einen hf op zu nehmen der
schneller ist als der transistor, ob du da jedoch was günstiges für 12V
findest ist fraglich.
Wär aber sehr toll wenn dir noch ne bessere lösung einfällt, hatte
demletzt eine ähnliche schaltung und bekam das schwingen nicht weg.
Wenn du also ne lössung findest dann bitte posten:-).
Im Artikel Konstantstromquelle wird eine Schaltung verwendet, welcher
der von mir eingangs geposteten sehr ähnlich ist (nur ist meine
high-side, und die aus dem wiki low side)
http://www.mikrocontroller.net/articles/Datei:Ksq_opv_mosfet.png
Um Schwingungen zu vermeiden, wird wenn ich das richtig sehe eine Art
Tiefpass verwendet bevor die Shunt-Spannung an den OPV Eingang kommt.
Die genaue Funktion ist mir hier aber nicht bekannt.
Frank O. schrieb:> Hab da gerade einen Artikel gefunden. Vielleicht nutzt er dir.>> http://www.elektronikpraxis.vogel.de/fileserver/vo...
Danke für den Vorschlag aber, ich fürchte er krankt am selben Problem.
Bei einem Standard-OPV muss der Eingangsbereich weit genug von der
Versorgungsspannung sein.
Der AD8218 selbst scheidet leider mangels Verfügbarkeit aus.
Ich spiele nun mit dem Gedanken entweder doch eine separate
Spannungsversorgung zu verwenden, oder die Versorgungsspannung des OPV
mittels Boost-Converter bereitzustellen...
Langschläfer schrieb:> Bei einem Standard-OPV muss der Eingangsbereich weit genug von der> Versorgungsspannung sein.
Was hindert Dich jetzt einen TS912 RR OP zu verwenden?
Gruß Anja
Danke schön, der TS912 scheint das perfekte Bauteil zu sein, nur leider
bekomme ich ihn hier bei mir nicht.
Habe die Schaltung nun mit einem TL084 aufgebaut. Ist zwar kein
expliziter Rail to Rail Typ aber akzeptiert (typischerweise, nicht
garantiert) auch Eingangsspannungen bis zur Betriebsspannung und liefert
Ausgangsspannungen von ca. V- + 1.5V bis V+.
Die Schaltung scheint auch recht stabil zu sein. Habe sie mit ohmscher
und kapazitiver Last getestet: schwingt nicht.
Danke für eure Hilfe!
Langschläfer schrieb:> Habe die Schaltung nun mit einem TL084 aufgebaut.
Ich bin mir zwar nicht sicher, aber ich glaube, der TL084 neigt
zu "phase reversing". Damit wäre Deine Schaltung potentiell
unsicher und könnte z.B. bei den hohen Strömen leicht einen
Brand auslösen.
Gruss
Harald
Harald Wilhelms schrieb:> Ich bin mir zwar nicht sicher, aber ich glaube, der TL084 neigt> zu "phase reversing".
Stimmt zwar, allerdings nur wenn beide Eingänge zu nah an der negativen
Versorgung liegen. Am positiven Rail ist der TL084 stabil.
Gruß Anja
Strombegrenzung.PNG
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Simulation.png
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