Temperaturgeregelte Lüftersteuerung

[Fabian L. (torusso12)]

Hallo, ich benötige Hilfe beim Analysieren dieser Schaltung.
Ich soll bestimmen was wovor zuständig ist und ich soll an allen Stellen 
Stromstärke und Spannung angeben.
Jedoch komme ich nicht weiter, ich weis einfach nicht wie ich die ganze 
sache angehen soll.
Ich hoffe jemand kann mir helfen.

[Alexander L. (lippi2000)]

Hallo Fabian,

als erstes solltest du die das zentrale Element ansehen. Dies ist der 
Operationsverstärker, welcher als Differenzverstärker  mit einer 
Verstärkung von V=5 ausgelegt ist. Ich gehe jetzt mal die einzelnen 
Abschnitte von dir durch.

3. Abschnitt: Differenzverstärker  U3 = (U1 - U2)*(R5/R3) = (U1 - U2)*5 
da R5=R6 und R3=R4

1.Abschnitt: Zunächt bildet der Vorwidertsand R1 einen Spannungsteiler 
mit der Parallelwiderstand PT1000 || (R4 + R6). Da R4+R6 gegenüber den 
1kOh, des PT1000 sehr hochohmig sind, kann der Strom durch dieser 
vernachlässigt werden. Der Spannungsteiler kann daher auf R1 und den 
PT1000 reduziert werden. Je nach Temperatur ergibt sich somit eine 
entsprechende Messspannung U1. Der Strom, welcher maximal durch den 
PT1000 fließen kann liegt bei 0 Grad Cel. Imax = 5V/(R1 + 1000).

2. Abschnitt: Hier wird die Spannung U2 erzeugt, welche von der 
Temperaturmessspannung U1 im 3.Abschnitt subtrahiert wird. Also 
lediglich ein Offset abgezogen, je nach Stellung des Potentiometers R2.

4.Abschnitt: Leider ist der Operationsverstärker nicht angegeben. Ich 
gehe davon aus, dass hier kein Rail-to-Rail verwendet wird 
(Ausgangssignal kann bis an pos./neg. Betriebsspannung gehen), kann 
dieser ein Ausgangssignal typischerweise von 0V+ 0.5V und 5V-0.5V 
liefern. Da,ist der nachgeschalteter Transistor geschlossen werden kann, 
muss die Spannung an der Basis kleiner 0.7V betragen. Mit der Diode D1 
wird dem Ausgangssignal 0.7V abgezogen, da diese an der Diode abfallen. 
Der Transistor wird demnach leitfähig, wenn der 
Operationsverstärkerausgang 1.4V erreicht.

5.Abschnitt: Ist der Transistor offen (Spannung an der Basis < 0.7V), 
ist U5=5V. Wird er durchgeschalten, wird U5 auf 0.7V reduziert (Diode im 
Transistor bleibt vorhanden). Es kommt zum Stromfluss durch das Relais 
und die LED mit ihren Vorwidertsand R8. Die LED leuchtet und das Relais 
verbindet den Motor mit dem Nullleiter N. Der Motor läuft.

Quizfrage: Was genau macht R2?


Mit R2 lässt sich die Temperatureinschaltschwelle des Motors einstellen. 
Soll dieser bei einer Temperatur x anlaufen, muss der entsprechenden 
Temperaturmessspannung U1 ein Offset subtrahiert werden, bei dem der 
Operationsverstärkerausgang ca. 0.7V beträgt. Mit steigender Temperatur 
steigt U1 und der Motor läuft. Sinkt die Temperatur, sinkt auch U1. 
Fällt diese soweit, dass U3<1.4V erreicht wird, öffnet der Transistor, 
das Relais wird nicht von einem Strom durchflossen, öffnet den 
Stromkreis und der Motor stoppt.

So solltest du in Zukunft an deine Schaltungen ran gehen, zuerst das 
zentrale Element analysieren und dann rundherum weitermachen.

Gruß Alex

[Alexander L. (lippi2000)]

Sorry, im letzten Abschnitt muss es natürlich heißen:

...muss der entsprechenden Temperaturmessspannung U1 ein Offset 
subtrahiert werden, bei dem der Operationsverstärkerausgang 1.4V 
beträgt.

Die Annahme beruht darauf, dass die Diode eine Flussspannung von 0.7V 
besitzt.

[Thomas (Gast)]

Fabian Litke schrieb:
> Jedoch komme ich nicht weiter, ich weis einfach nicht wie ich die ganze
> sache angehen soll.

Der Reihe nach. Mach es wie das Signal. Das geht in den Eingang einer 
Schaltungsstufe, wird in der Stufe verändert und kommt dann wieder aus 
der Stufe raus. Und weiter gehts in der nächsten. Die Trennlinien für 
die Einzelstufen hast du doch schon eingezeichnet.